膿毒癥氧化應激的臨床研究及丙酮酸乙酯對膿毒癥小鼠氧化應激肝細胞損傷的保護機制研究.pdf

1、外科感染是術(shù)后常見并發(fā)癥之一，感染導致膿毒癥的直接后果是手術(shù)患者死亡率上升。機體在膿毒癥狀態(tài)下產(chǎn)生過量的活性氧(reactiveoxygenspecies，ROS)導致氧化-還原不平衡狀態(tài)，稱為氧化應激。氧化應激所產(chǎn)生的ROS是細胞內(nèi)主要的信號傳導第二信使系統(tǒng)，ROS使一些具有特定功能的細胞因子基因轉(zhuǎn)錄增加，促進體內(nèi)細胞因子釋放，引起失控的炎癥反應，出現(xiàn)所謂“炎癥反應級聯(lián)效應”，其結(jié)果造成組織細胞損傷和毛細血管通透性增加，最終出現(xiàn)多個器

2、官功能障礙。 動物實驗研究結(jié)果已經(jīng)表明氧化應激與器官功能受損直接相關(guān)，膿毒癥產(chǎn)生的ROS可導致心臟、胃腸道、腎臟、肺、肝臟功能受損。肝臟是膿毒性休克中首先表現(xiàn)出損傷的器官，在膿毒癥早期即可出現(xiàn)丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、膽紅素升高。由于肝臟的Kuffer細胞充當體內(nèi)“清道夫”，肝細胞受損的結(jié)果是細菌及其產(chǎn)物清除障礙，體內(nèi)炎癥反應得不到遏制，而持續(xù)存在的炎癥反應又會加重肝功能損害。目前認為膿毒癥時肝細胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)改變和它介導的氧化應激是導致

3、肝細胞損傷的主要因素。本課題前期著重在臨床研究外科膿毒癥患者的體內(nèi)氧化還原狀態(tài)及其對器官功能的影響，以獲取膿毒癥患者氧化還原狀態(tài)的資料。在此基礎上深入研究膿毒癥發(fā)病過程中肝臟的氧化還原狀態(tài)，研究丙酮酸乙酯(ethylpyruvate，EP)保護膿毒癥小鼠肝細胞的作用機制，探索膿毒癥的新型防治策略。 材料與方法：臨床研究中山大學附屬第一醫(yī)院外科ICU患者31例，根據(jù)有無感染將病例分為兩組：膿毒癥15例，非膿毒癥16例，研究對象進入

4、ICU后第1，3天抽血留取樣本，測定血清丙二醛(malonaldehyde，MDA)濃度，同時在相應時間記錄患者出現(xiàn)功能障礙的器官數(shù)目。 實驗研究制作小鼠盲腸結(jié)扎穿孔(cecalligation-perforation，CLP)模型，應用含抗氧化劑的丙酮酸乙酯林格氏液(Ringer'sethylpyruvatesolution，REPS)與乳酸鈉林格氏液(Ringer'slacticsolution，RLS)進行膿毒癥液體復蘇，

5、根據(jù)所用復蘇液體的不同將實驗動物分為假手術(shù)組(n=20)、CLP模型+REPS組(n=20)、CLP模型+RLS組(n=20)。制作膿毒癥模型后第18小時將動物處死，留取血清和肝組織標本待測。應用比色法測定肝組織MDA、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase，SOD)、總抗氧化能力(totalantioxidativecapability，T-AOC)、一氧化氮(nitricoxidase，N0)濃度及血清N0、丙氨酸轉(zhuǎn)

6、氨酶(alanineaminotransferase，ALT)、血乳酸濃度；應用酶聯(lián)免疫吸附測定法測定血清腫瘤壞死因子α(tumornecrosisfactoralpha，TNFα)、白細胞介素(interleukin，IL)6、IL-10濃度；應用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈式反應測定肝組織細胞TNFαmRNA、IL-6mRNA、iNOSmRNA表達量；應用免疫組化法測定肝細胞熱休克蛋白70(heatshockprotein70，HSP70)的表達

7、量。 統(tǒng)計學方法均數(shù)比較應用單因素方差分析和t檢驗，相關(guān)分析采用Spearman等級相關(guān)和直線相關(guān)分析，p＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。 結(jié)果： 第一部分膿毒癥組患者MDA水平較為非膿毒癥組升高，差異有統(tǒng)計學意義(p＜0.01)；膿毒癥組患者第一、三天的MDA差異無統(tǒng)計學意義(p＞0.05)。非膿毒癥組患者的MDA在第三天顯著降低，差異有統(tǒng)計學意義(p＜0.01)。隨著MDA水平的增高，患者受損器官的數(shù)目有增加

8、趨勢，Spearman等級相關(guān)系數(shù)r=0.850，顯示MDA與器官功能障礙存在相關(guān)性(P＜0.01)。 第二部分CLP小鼠體內(nèi)抗氧化能力降低，MDA數(shù)值較假手術(shù)組增高，SOD、T-AOC數(shù)值較假手術(shù)組降低，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)；EP可增加抗氧化能力，與RLS組相比，REPS組MDA數(shù)值降低，SOD、T-AOC數(shù)值升高，差異有統(tǒng)計學意義(p＜0.01)。REPS組血乳酸值較RLS組顯著性降低，p＜0.01。REPS組血

9、清ALT較RLS組降低，差異有統(tǒng)計學意義(p＜0.01)。 第三部分與RLS組比較，REPS組血清TNFα、IL-6、NO濃度降低，IL-10濃度增高，差異有統(tǒng)計學意義(p＜0.01)；REPS組IL-6/IL-10比值降低，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；血清N0濃度與肝組織N0濃度有良好的相關(guān)關(guān)系，r=0.833，p＜0.05。 肝細胞TNFαmRNA、IL-6mRNA、iNOSmRNA表達在REPS組較RLS組低

10、，差異有統(tǒng)計學意義(p＜0.01)。 第四部分REPS組HSP70陽性表達的細胞顯著增多，t檢驗顯示差異有統(tǒng)計學意義，p＜0.05。 結(jié)論 本研究結(jié)果表明： 1、臨床膿毒癥患者體內(nèi)存在嚴重氧化應激狀態(tài)，氧化應激與器官功能障礙相關(guān)。 2、丙酮酸乙酯具有顯著的抗氧化效應，提高膿毒癥肝細胞的抗氧化能力，從而改善肝功能。 3、丙酮酸乙酯改善微循環(huán)狀態(tài)和細胞能量代謝狀態(tài)，有效降低血乳酸水平。