骨骼對(duì)膿毒癥的影響及相關(guān)機(jī)制的初步研究.pdf

1、膿毒癥是危重病患者的常見(jiàn)病癥之一，在美國(guó)，每年因膿毒癥導(dǎo)致死亡約占全部死亡患者的9.3%。此外，由膿毒癥引起的膿毒癥休克是導(dǎo)致ICU患者死亡的最常見(jiàn)疾病之一。當(dāng)前對(duì)于膿毒癥及膿毒癥休克的治療包括：治療原發(fā)病；清除感染病灶；增強(qiáng)患者免疫功能；器官功能支持及糾正水電解質(zhì)平衡等。盡管如此，膿毒癥的治療仍然是臨床難題。大量研究證實(shí)：免疫功能受損、造血系統(tǒng)功能障礙如貧血、血小板減少、代謝系統(tǒng)功能改變?nèi)绺哐恰⒁葝u素抵抗等均對(duì)膿毒癥的病程和預(yù)后產(chǎn)生

2、不良影響。
　　 骨骼是一個(gè)多功能器官，生理?xiàng)l件下處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，這種平衡狀態(tài)主要由成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞等來(lái)維持。近來(lái)研究證實(shí)，骨骼除了具有協(xié)助完成運(yùn)動(dòng)、保護(hù)內(nèi)臟器官等功能外，還能夠影響造血、調(diào)節(jié)免疫和代謝等功能。
　　 骨骼主要由骨和骨髓構(gòu)成，在成年個(gè)體能夠生成各種血液細(xì)胞的造血干細(xì)胞定居于骨髓中，除了形成血液細(xì)胞外，造血干細(xì)胞還能分化成腎、肝、腦和心臟等非血液組織的相應(yīng)細(xì)胞。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)：造血干細(xì)胞能夠用來(lái)治療造

3、血系統(tǒng)疾病及器官功能障礙。研究證實(shí)：骨骼中的成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞對(duì)造血干細(xì)胞的增殖和動(dòng)員具有重要作用。第一，成骨細(xì)胞是形成“造血干細(xì)胞龕”的重要細(xì)胞成分，造血干細(xì)胞就在“造血干細(xì)胞龕”中增殖、分化；第二，成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞能夠通過(guò)調(diào)節(jié)SDF-1等來(lái)調(diào)節(jié)造血干細(xì)胞的動(dòng)員。
　　 除此之外，骨骼還能調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能。例如：骨髓為早期及終末期淋巴細(xì)胞的發(fā)生提供場(chǎng)所。而且，骨骼還具有內(nèi)分泌器官的功能，研究證實(shí)：骨骼能夠分泌多種激素、生長(zhǎng)因

4、子及細(xì)胞因子，如：瘦素、濾泡抑素、白介素-1和白介素-6。晚近發(fā)現(xiàn)，成骨細(xì)胞分泌的骨鈣素具有調(diào)節(jié)血糖和能量代謝的功能。
　　 由于骨骼能對(duì)造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)具有重要調(diào)節(jié)作用，而這些系統(tǒng)功能失調(diào)能夠?qū)δ摱景Y的發(fā)生和預(yù)后產(chǎn)生不良影響，因此，我們推測(cè)疾病情況下骨骼結(jié)構(gòu)、功能的變化可能膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸產(chǎn)生影響。
　　 據(jù)此，本課題主要開(kāi)展2方面工作。第一，成骨細(xì)胞產(chǎn)生的骨堿性磷酸酶、骨鈣素以及反映破骨細(xì)胞功能

5、的Ⅰ型膠原C端肽等骨骼代謝標(biāo)記物在罹患感染的新生兒體內(nèi)的變化，以及此種變化和新生兒病情嚴(yán)重程度的相關(guān)性；第二，利用膿毒癥小鼠模型探討骨骼組織變化能否及如何對(duì)膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展及其機(jī)制。
　　 主要實(shí)驗(yàn)方法：
　　 第一部分：血清骨堿性磷酸酶、骨鈣素及Ⅰ型膠原C端肽水平在感染新生兒中的變化
　　 根據(jù)病情將入住新生兒重癥監(jiān)護(hù)室的患兒分為感染組和非感染組。
　　 對(duì)感染組和非感染組患兒的SNAPPE、白介素-

6、6、前降鈣素原、骨堿性磷酸酶、骨鈣素及Ⅰ型膠原C端肽血清水平進(jìn)行測(cè)定，比較感染組和非感染組的差異，并對(duì)感染患者治療前及治療后水平進(jìn)行對(duì)比。
　　 第二部分：FGFR1經(jīng)調(diào)節(jié)骨骼代謝影響內(nèi)皮祖細(xì)胞動(dòng)員及膿毒癥小鼠預(yù)后的機(jī)制初步研究
　　 1、利用H.E.染色觀察成骨細(xì)胞中特異性敲除FGFR1(Fgfr1-/-)的脛骨變化并與與同窩野生型(Fgfr1fl/fl)小鼠骨骼進(jìn)行對(duì)比。
　　 2、利用盲腸結(jié)扎穿孔方法建立膿

7、毒癥小鼠模型，比較Fgfr1-/-和Fgfr1fl/fl小鼠生存時(shí)間及死亡率。
　　 3、使用流式細(xì)胞儀對(duì)腹腔注射大腸桿菌LPS的Fgfr1-/-與Fgfr1fl/fl外周血中內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行比較。
　　 4、使用RT-PCR測(cè)定骨組織及LPS處理過(guò)的原代成骨細(xì)胞SDF-1α mRNA表達(dá)，用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定骨組織、骨髓及血清、細(xì)胞培養(yǎng)液上清中SDF-1α的水平。
　　 主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
　　 一、血清

8、BALP水平可反映NICU中感染患兒病情的嚴(yán)重程度
　　 感染組患兒血清BALP水平明顯低于非感染組。
　　 感染組患兒經(jīng)過(guò)有效治療后血清BALP水平明顯升高。
　　 感染組患兒在治療前后血清BALP水平與SNAPPE評(píng)分負(fù)相關(guān)；與白介素-6水平負(fù)相關(guān)。
　　 4、在感染患兒、非感染患兒以及經(jīng)過(guò)治療的感染患兒，血清骨鈣素、前降鈣素原、Ⅰ型膠原C端肽血清水平無(wú)明顯變化。
　　 二、在成骨細(xì)胞敲除FG

9、FR1可能通過(guò)增加SDF-1α分泌來(lái)增加外周血中內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)量，進(jìn)而改善膿毒癥小鼠的預(yù)后
　　 1、成骨細(xì)胞中特異性敲除Fgfr1的小鼠骨量增加。
　　 2、行CLP的Fgfr1-/-小鼠生存率及存活時(shí)間明顯高于野生型小鼠。
　　 3、腹腔注射LPS的Fgfr1-/-小鼠外周血中內(nèi)皮祖細(xì)胞數(shù)高于野生型小鼠。
　　 4、腹腔注射LPS的Fgfr1-/-小鼠血清中SDF-1α水平高于野生型小鼠，但在骨髓中低于

10、野生型：經(jīng)過(guò)LPS處理的Fgfr1-/-原代成骨細(xì)胞SDF-1α水平高于野生型。骨組織中SDF-1α mRNA的表達(dá)高于野生型小鼠。
　　 5、腹腔注射LPS的Fgfr1-/-小鼠及LPS處理的Fgfr1-/-原代成骨細(xì)胞中SDF-1αmRNA水平高于野生型小鼠或細(xì)胞。
　　 主要結(jié)論：
　　 NICU中感染患兒血清中BALP水平明顯低于非感染患兒，但經(jīng)過(guò)治療后其水平增高，BALP水平與SNAPPE評(píng)分相關(guān)，提示