高碳酸血症对急性肺损伤的保护作用及其机制的研究

摘要

目的：急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合症，是由于感染、创伤、休克等多种原因引起的全身炎症反应综合征在肺部的表现，其发病率呈逐渐增多的趋势，目前，急性肺损伤的发病机理仍不十分清楚，临床治疗十分困难，其病死率高达30-40％，合并多脏器功能衰竭时病死率超过60％，50％的存活者伴有明显的肺部损害。因此，研究和阐明急性肺损伤的发病机理，探寻急性肺损伤的临床治疗方法，是目前医学界面临的迫切任务和巨大挑战。本项目通过研究高碳酸血症对盐酸诱导的大鼠急性肺损伤的干预作用及其机制，进一步研究急性肺损伤的发病机理，为急性肺损伤的临床研究积累基础。 方法：将24只成年SD大鼠随机分为三组，每组8只：I组(正常对照组)：II组：急性肺损伤组；Ⅲ组：急性肺损伤+高碳酸血症组。用0.2M盐酸(2ml/kg)气管内滴入的方法建立大鼠急性肺损伤模型，吸入8％CO2气体建立高碳酸血症模型。以肺组织病理学变化、支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞计数、肺湿重/月市干重比(W/D)、BALF蛋白浓度/血浆蛋白浓度比和IL-8浓度为评估肺损伤的指标；以血TNF。浓度、IL-8浓度、过氧亚硝酸盐(NOx)浓度、肺组织MDA含量和Na+-K+-ATP酶活性变化为评估高碳酸血症疗效的指标。 结果：III组BALF细胞计数(1.02±0.48)、W/D(7.24±0.58)、BALF蛋白浓度(0.25±0.16)和IL-8浓度(29.95±7.1 1)比II组相应指标(1.79±0.73；8.60±1.24；0.53±0.35：59.52±36.00)明显降低(P<0.05)；Ⅲ组血TNF。浓度(83.86±46.93)、IL-8浓度(80.00±24.72)、NOx浓度(15.9l±4.33)和肺组织MDA含量(1.5l±0.15)比II组相应指标(16l.57±54.12；110.00±15.92：22.94±4，19；l.96±0.33)明显降低(P<0.01)；Ⅲ组Na+-K+-ATP酶活性(13.23±1.20)比II组(10.77±2.21)明显增高(P<0.01)。 结论：高碳酸血症对盐酸诱导的大鼠急性肺损伤有明显的保护作用，高碳酸血症能减轻急性肺损伤时的肺泡出血、肺泡水肿、肺泡内炎症细胞浸润、肺泡毛细血管扩张充血程度；抑制细胞因子的产生;保护肉源性抗氧化物质的活性，增加机体的抗氧化能力，减少急性肺损伤时过氧亚硝酸盐的产生，减少氧化负荷，维护组织的氧化.抗氧化平衡；保护肺泡细胞Na+-K+-ATP酶活性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.ALI的定义及诊断标准

2.ALI/ARDS肺部的病理生理变化

2.1病理学变化

2.2病理生理变化

3.ALI/ARDS的研究现状与展望

3.1肺泡上皮细胞

3.2肺内皮细胞

3.3细胞调亡，坏死和纤维化

3.4机械力和肺损伤

3.5天然免疫

3.6血栓形成和炎症反应

3.7功能遗传学、蛋白质组学和其它新方法在ALI研究中的应用

3.8ALI/ARDS的遗传学及易感性

3.9ALI/ARDS表现型的异质性

3.10 ALI的临床和生物化学预报因子

3.11肺伤动物模型

3.12氧化应激与ALI/ARDS

3.13信号转导、细胞因子与ALI/ARDS

3.14 Na+—K+—ATP酶的表达及与活性变化ALI/ARDS

3.15 ALI/ARDS发病机制的初步共识

3.16 ALI/ARDS的临床治疗现状及面临的困难

4.高碳酸血症(hypercapnia,HPC)和ALI

4.1HPC对机体的影响

4.2ALI时HPC产生的机制

4.3HPC对ALI的保护作用的提出及可能的机制

4.4存在的争议

5.选题的目的和意义

6.研究内容

6.1 HPC对ALI氧化-抗氧化平衡的影响

6.2HPC对大鼠ALI肺泡上皮细胞Na+-K+-ATP酶活性的影响

6.3 HPC对大鼠ALI炎症反应信号转导和细胞因子表达的影响

第二章.HPC对ALI保护作用及其机制的研究

1.试验对象

2.仪器设备

3.实验试剂

4.特种气体

5.实验动物与呼吸机的连接

6.ALI动物模型的建立

6.1意义

6.2实验动物及建立ALI模型方式的选择

6.3盐酸诱导的大鼠ALI模型的建立

6.4 ALI模型成动与否的判断标准

7.HPC模型的建立

7.1 HPC模型的的建立

7.2 HPC模型成功与否的判断标准

8.实验方法

8.1 分组

8.2观察指标

8.3标本的采集与处理

9.测试项目及方法

9.1 BALF细胞总数和分类计数检测

9.2血和BALF中TNFα、IL-8浓度测定

9.3血清过氧亚硝酸盐浓度测定

9.4肺组织SOD活性测定

9.5肺组织MDA含量测定

9.6肺组织Na+-K+-ATP 酶活性测定

9.7 BALF和血浆蛋白浓度测定

9.8动脉血血气分析

10.统计学方法

第三章实验结果

1.肺组织病理形态学结果

2.血气分析结果

3.肺组织炎症反应各项指标结果

4.血浆各项指标的结果

5.肺组织匀浆SOD活性和MDA含量的变化

6.NA+—K+—ATP酶活性的变化

第四章讨论

1.HPC对ALI时肺组织病理学改变的影响

2.氧化应激与ALI

2.1重要的氧化剂

2.2内源性抗氧化物质

2.3活性氧自由基的来源

2.4氧化剂攻击的靶目标

2.5 HPC对氧化-抗氧化平衡的影响

3.Na+-K+-ATP酶表达及活性变化与ALI

3.1 NA+-K+-ATP酶的结构

3.2肺泡上皮细胞Na+-k+-ATP 酶的调节

3.3肺泡上皮细胞ANa+-K+-ATP酶的过度表达

3.4 β-肾上腺般体的过度表达

3.5 HPC对大鼠ALI肺泡上皮细胞Na+-K+-ATP酶活性的影响

4.TNFαIL-8和ALI

4.1 TNFα的产生

4.2 TNF的分子结构和基因

4.3TNF的受体

4.4白细胞介素-8(IL-8)

4.5 TNFαIL-8与炎症反应

4.6HPC对ALI时TNFαIL-8表达的影响

5.研究结论和展望

致谢

参考文献

附图

在学期间发表的论文