高压氧对失血性休克复苏后炎症反应的影响

[摘要]目的观察高压氧对大白鼠失血性休克复苏后炎症反应的影响并探讨其作用机制。方法Wistar大鼠随机分为三组：高压氧治疗组、休克组和对照组。建立大鼠失血性休克模型，自体血和生理盐水复苏后应用2.0绝对大气压高压氧治疗，于体克前、休克后、复苏后和复苏后24 h取血检测血红细胞SOD、血浆TNF-α、血浆iNOS值，并进行统计学(one-way ANOVA plus SNK)分析。观察复苏后24h大鼠肝、肠、肺组织病理改变并进行病理损伤评分。结果复苏后24h高压氧治疗组血红细胞SOD值高于休克组，高压氧治疗组血浆iNOS值和TNF-α值低于休克组，差异具有统计学意义(P

[关键词]高压氧；绝对大气压；失血性休克；复苏；炎症反应

失血性休克是临床常见的危重症之一，缺血、缺氧、再灌注损伤参与了其病理过程。活性氧和氮氧自由基的过度产生可触发全身炎症反应综合征，这是失血性休克由可逆向不可逆转化的重要原因之一，与休克的预后有明显关系。因此，在失血性休克的早期，除进行积极的液体复苏外，采取抗炎治疗措施，阻断或减少炎性介质的生成和释放，对于阻止失血性休克的病程发展有重要意义。高压氧(HB0)已经被证明能减轻局部如骨胳肌小肠、皮瓣、肝、以及一氧化碳中毒后缺血再灌注损伤，有研究表明HBO可减轻脂多糖(LPS)或酵母多糖(zymosan)感染性休克时的炎症反应，国外有研究表明HBO可以减轻失血后肝脏肿瘤坏死因子-α的mRNA(TNF-amRNA)和血浆TNF-α水平以及肝白细胞介素-6的mRNA(IL-6 mRNA)和血浆IL-6水平。而对于失血性休克引起的全身炎症反应甚至多器官功能障碍的HBO治疗研究很少有报道。本研究目的是建立大鼠失血性休克复苏模型，应用HBO治疗，以观察其对失血性休克复苏后炎症反应的影响，同时探讨其机制。

1　材料与方法

1．1动物分组

Wistar大鼠，重260～300g，由中国医科大学动物部提供。大鼠随机分为三组，每组24只。对照组：只进行手术操作，不放血诱导休克；休克组：诱导休克并进行自体血补充、补液复苏；HBO治疗组：诱导休克并进行自体血补充、补液复苏，复苏后立即进行HBO治疗。

1．2HBO治疗

复苏结束后立即将大鼠送入高压氧舱(宁波10N-750型单人纯氧舱)，关闭舱门，先用纯氧以0.5绝对大气压(ATA)洗舱三次，然后用15min将舱内压力匀速升至2ATA且氧浓度大于95％，维持舱内压力和氧浓度60min，其间换气10min。最后等速减压15min，舱内压力为1.0ATA后打开舱门取出大鼠。

1．3失血性休克动物模型建立

参照文献的方法建立动物模型：速眠新(0.4mL／kg)在25℃室温下腹腔内给药麻醉，右股动脉插管，连接生理记录仪(POLYGRAPHRM6000，日本)，监测血压；左静脉插管，保留为复苏通路，右颈动脉插管，另一端连接注射器，放血诱导休克。在5min内使血压下降并维持平均动脉压30～35mmHg。维持低血压状态60min后，用60％自体血给大鼠进行复苏5min，同时用2倍血量的生理盐水通过微量输液泵进行补液55min，复苏结束立即拔管，结扎血管，缝合刀口。

1．4观察指标及方法

1．4．1指标检测取四个时间点，即休克前、休克后、复苏结束、和复苏后24h，将动物分成四个亚组(n=6)。大鼠按以上时间点采血2ml后处死，其中50ml加入5ml生理盐水中离心去上清留取底部红细胞。其余离心后取血浆。放免法检测外周血TNF-α。比色法检测诱生型一氧化碳合成酶(iNOS)。羟胺法检测大鼠红细胞过氧化物歧化酶(SOD)。

1．4．2病理学检查三组动物在复苏后24 h活杀取材，留取肝脏左叶、小肠和肺组织。石蜡包埋，切片，HE染色常规病理学光镜检查，并进行病理损伤评分。

1．5统计学方法

用SPSS11.5软件处理数据。数据以均数±标准误(x±s)表示，采用单因素ANOVA(analvsisof variance)检验，独立样本间比较采用post hoc(SNK)检验，P

2　结果

2．1三组大鼠血红细胞GOD含量比较

三组大鼠前三个采血点SOD值呈下降趋势(表1)，前两个时间点三组动物SOD含量差异无统一学意义。复苏后的对照组SOD值分别高于休克组和HBO组(P

2．2三组大鼠血浆iNOS含量比较

三组大鼠在前三个采血点iNOS值有上升趋势(表2)，前两个时间点三组动物iNOS含量差异无统计学意义。复苏后对照组iNOS值分别低于休克组和HBO组(P

2．3三组大鼠血浆TNF-cx含量比较

三组大鼠在前三个采血点TNF-α值有上升趋势(表3)，前两个时间点三组动物TNF-α含量差异无统计学意义。复苏后对照组TNF-α值分别低于休克i和HBO组(P

2．4病理学检查

休克组病理变化：光镜下可见肠组织大量炎性细胞浸润，肠黏膜绒毛顶端坏死、稀疏，局部见绒毛脱落消失；绒毛间质显著水肿，中央乳糜管扩张；固有层血管充血、水肿明显(图1)。肝组织大骨炎性细胞浸润，肝细胞肿胀，部分肝细胞变性坏死，部分小叶结构破坏(图2)。肺组织大量炎性细胞浸润，严重间质性肺水肿，肺泡水肿，肺淤血，肺出血，局部肺不张，微血栓(图3)。HBO组病理变化：光镜下可见肠组织结构正常，少量炎性细胞浸润(图4)。肝组织结构正常，部分肝细胞肿胀，少量炎性细胞浸润(图5)。肺组织炎性细胞浸润、肺出血、间隔水肿较休克组明显减轻(图6)。对照组光镜下观察肝组织结构正常，少量炎性细胞浸润(图7)，肺组织可见少量炎性细胞浸润(图8)。肠组织结构正常，未见炎性细胞浸润(图9)。

2．5病理损伤评分

24h处死的大鼠所取得的肠、肺、肝组织进行损伤评分，肠损伤按照Park’s肠损伤评分标准

评分，肺损伤按照Nishina肺损伤评分标准评分，肝损伤按照Schimdt肝损伤评分标准评分。HBO组各脏器病理评分明显高于对照组(P

3　讨论

失血性休克复苏会发生组织、器官的缺St-再灌注损伤，研究表明在局部缺血_再灌注损伤中氧自由基在炎症反应中起中心作用。失血休克后细胞因子的诱导是主要的防御反应之一。细胞因子产生的增加是由于组织的炎症反应和通过多型核粒细胞(PMN)的聚集引起的。TNF-α在炎症反应中起重要作用，是重要的介质。失血性休克刺激iNOS早期表达，iNOS调节失血后促炎反应的激活。NO在炎症的瀑布样反应中的重要调节作用越来越突出，在急性和慢性炎症中，NO显示出对许多病理生理过程有影响，如内皮细胞黏附分子(ECAM)的表达，白细胞与内皮细胞相互作用，激活的白细胞渗入炎症区域。近来的研究表明NO能通过与NF-KB相互作用调节细胞因子诱导的ECAM的表达。实验表明NO的来源(内皮性一氧化氮合成酶(eNOS)或(iNOS源)在肝缺血，再灌注损伤病理生理中是决定性因素。HBO已经被证明能减轻局部如骨胳肌小肠、皮瓣、肝，以及一氧化碳中毒后缺血-再灌注损伤后微循环多核白细胞的滚动和黏附。研究证明HBO可以通过修饰分化抗原簇18(CD18)以及下调CD11／18的功能影响PMN与内皮细胞的黏附，也可以减少内皮黏附分子E选择素和细胞间黏附分子-1(1CAM-1)的表达。

研究证实HBO可以明显减少局部缺血一再灌注模型的脂质过氧化物水平。Kaelin等研究证明HBO在缺血皮瓣的治疗中增加局部内皮细胞SOD的活性。本研究中，休克组大鼠失血性休克及复苏后外周血红细胞SOD值逐渐下降，HBO组24h时点外周血红细胞SOD值明显高于休克组。HBO使复苏后大鼠外周血红细胞SOD活性增加，肌体清除自由基的能力得到增强。研究表明HBO可显著减少LPS刺激后腹膜渗出液和腹膜中粒细胞的水平以及血浆和腹膜中一氧化氮代谢产物的浓度，Imperatom等研究显示HBO可减少酵母多糖诱发休克时iNOS水平。本研究中，休克组大鼠失血性休克及复苏过程中外周血iNOS值逐渐升高，24 h休克组外周血iNOS明显高于HBO组，HBO可使外周血iNOS增加减少。

有研究表明HBO可以减轻失血后局部肝脏TNF-α mRNA和血浆TNF-α水平以及肝IL-6 mRNA和血浆IL-6水平。本研究中，24h大鼠休克组外周血TNF-α明显高于HBO组，表明HBO可降低TNF-α水平。

HBO对失血性休克复苏后炎症反应影响的机制目前不完全清楚，氧疗的突出疗效在局部内脏微循环，它可以减轻白细胞在血管上皮细胞表面的滚动和黏附，维持微循环。有研究表明HBO可以提高血管对血管活性物质的反应性；而且，氧减少粒细胞在肺的淤滞，显著减轻内脏缺血，在灌注后肺大分子的漏。本研究中，在失血性休克复苏后应用HBO治疗，光镜下观察显示其减轻了大鼠肝、肠、肺组织炎性细胞渗出及组织水肿。从病理损伤评分也可得出同样的结论。表明HBO可能通过改善组织缺氧打断组织缺氧水肿之间的恶性循环，同时抑制炎性细胞的渗出，减轻失血性休克复苏后的炎症反应。本研究显示：HBO提高了SOD活性、增强肌体抗氧化能力、减少失血性休克复苏后自由基的产生、减轻了TNF-α的释放，提示HBO可能通过减少自由基的释放减轻失血性休克复苏后的炎症反应。

失血后的NO主要是由iNOS生成，有研究表明使用NO清除剂可以减轻失血后肝TNF-α和IL-1βmRNA表达及过氧化亚硝酸盐形成。本研究最后HBO减少了失血性休克复苏后iNOS的产生，提示其可能通过减少iNOS生成从而减轻失血性休克复苏后炎症反应。