氢气吸入对严重脓毒症小鼠血清炎性因子和肠损伤的影响

摘要

目的：探讨氢气吸入对严重脓毒症小鼠血清炎性因子和肠损伤的影响以及作用机制。方法按随机数字表法将176只雄性ICR小鼠分为4组：假手术组、氢气对照组（假手术＋氢气吸入）、模型组（严重脓毒症模型）和氢气治疗组（严重脓毒症模型＋氢气吸入），每组44只。采用盲肠结扎穿孔术（CLP）诱导小鼠严重脓毒症模型；氢气吸入为假手术或制模后1h和6h分别吸入2%氢气1h。各组取20只小鼠观察7d存活率；剩余小鼠分别于制模后6、12、24、48 h心脏取血后各处死6只，测定血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL-6、IL-10）和高迁移率族蛋白B1（HMGB1）水平；光镜下观察小肠组织病理学改变并进行评分，检测肠组织髓过氧化物酶（MPO）和天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3（caspase-3）的活性。结果严重脓毒症小鼠7 d存活率为0；氢气治疗组小鼠7 d存活率提升至60%，与模型组比较差异有统计学意义（P＜0.05）。与假手术组比较，模型组制模后各时间点血清TNF-α、IL-6、IL-10、HMGB1含量均明显升高；肠组织损伤严重，且病理评分较高；肠组织MPO和caspase-3活性也均明显增高（均P＜0.05）。与模型组比较，氢气治疗组血清TNF-α、IL-6和HMGB1含量明显降低〔TNF-α（ng/L）：6 h：110.34±9.28比440.55±25.78，12 h：82.29±8.43比448.36±32.54，24 h：79.68±9.04比346.42±22.24，48 h：80.79±10.06比368.94±31.58；IL-6（ng/L）：12 h：58.68±8.55比158.28±16.73，24 h：46.98±7.58比146.74±18.02，48 h：38.67±8.22比136.45±15.45；HMGB1（μg/L）：6 h：15.75±4.32比55.56±10.04，12 h：32.02±9.33比89.65±15.65，24 h：35.87±8.54比86.44±20.33，48 h：23.85±9.83比98.33±18.88，均P＜0.05〕，血清IL-10含量（ng/L）于制模后24 h和48 h明显升高（24 h：135.44±16.43比79.22±12.03，48 h：110.92±12.54比74.47±11.18，均P＜0.05），肠组织损伤减轻，病理评分（分）明显降低（12 h：1.70±0.06比3.23±0.44，24 h：2.12±0.31比4.51±0.58，48 h：2.03±0.42比4.27±0.58，均P＜0.05），肠组织MPO和caspase-3活性均明显降低〔MPO （U/g）：6 h：13.75±4.21比25.56±5.34，12 h：14.72±4.22比30.53±6.87，24 h：11.62±3.14比33.58±7.24，48 h：11.33±4.03比38.57±8.12；caspase-3（荧光强度）：6 h：0.37±0.07比0.69±0.23，12 h：0.42±0.07比0.86±0.13，24 h：0.53±0.11比1.36±0.23，48 h：0.50±0.08比1.48±0.15，均P＜0.05〕。结论氢气吸入能够降低严重脓毒症小鼠全身炎症反应并减轻由其引起的肠组织损伤，从而改善脓毒症进程，提高存活率。