熱射病大鼠治療前后ET-1 VWF和VEGF含量的變化

葉建新　林　航　穆軍山　崔曉萍

南京軍區(qū)福州總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科　福建醫(yī)科大學(xué)?？偱R床醫(yī)學(xué)院　福州　350025

?

熱射病大鼠治療前后ET-1 VWF和VEGF含量的變化

葉建新林航穆軍山崔曉萍

南京軍區(qū)福州總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科福建醫(yī)科大學(xué)?？偱R床醫(yī)學(xué)院福州350025

【摘要】目的研究熱射病大鼠治療前后ET-1、VWF和VEGF含量的變化。方法構(gòu)建熱射病大鼠模型，利用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)不同治療方案后熱射病大鼠血液中ET-1、VWF和VEGF含量的變化。結(jié)果熱射病大鼠在未治療的情況下，血液內(nèi)ET-1和VWF含量均高于正常大鼠，VEGF含量低于正常大鼠。在利用持續(xù)性血液凈化治療的熱射病大鼠血液中ET-1、VWF和VEGF含量基本恢復(fù)到與正常組持平的狀態(tài)，而利用傳統(tǒng)方法治療的熱射病大鼠血液中ET-1和VWF含量較未治療組有所降低，VEGF含量有所升高，但均仍未恢復(fù)到正常狀態(tài)。結(jié)論ET-1、VWF和VEGF含量的變化為探索熱射病致病機(jī)制及治療方案提供了新的思路。

【關(guān)鍵詞】?jī)?nèi)皮素；內(nèi)皮血管生長(zhǎng)因子；血管假血友病因子；熱射病

熱射病是嚴(yán)重的中暑疾病，伴隨高體溫和嚴(yán)重的全身炎癥反應(yīng)綜合征和內(nèi)皮細(xì)胞損傷及DIC發(fā)生，發(fā)病過程中伴隨表皮血管擴(kuò)張、內(nèi)臟血管收縮、內(nèi)皮細(xì)胞受損、彌散性微血管血栓形成等現(xiàn)象[1]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[2]，內(nèi)皮素(endothelin，ET-1)、血管假血友病因子(von willebrand factor，VWF)和內(nèi)皮血管生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是參與這個(gè)過程的重要細(xì)胞因子。本研究探討熱射病大鼠在治療前后血液中ET-1、VWF和VEGF含量的變化情況。

1材料和方法

1．1材料人工實(shí)驗(yàn)環(huán)境模擬艙(本院實(shí)驗(yàn)研究中心)；分光光度計(jì)；連續(xù)性血液凈化機(jī)(德國費(fèi)森尤斯公司)；RT-6000全自動(dòng)酶標(biāo)儀(美國Bio-rad公司)；Powlab/8sp生理記錄儀(澳大利亞instruments公司)；大鼠直腸溫度傳感器(北京渠道科學(xué)器材有限公司)；ZH-PP型計(jì)算機(jī)控制動(dòng)物實(shí)驗(yàn)跑臺(tái)(美國通用公司)，ET-1、vWF、VEGF含量檢測(cè)酶聯(lián)免疫試劑盒(美國天根公司)。

1．2方法

1．2．1熱射病大鼠模型制備[3]：選擇SPF級(jí)♂SD大鼠80只(本院動(dòng)物研究中心提供)，體質(zhì)量(185±12.1)g，適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d，溫度23 ℃，濕度(55±5)%。隨機(jī)選擇20只為正常對(duì)照組(NC組)，維持原有飼養(yǎng)條件；60只構(gòu)建熱射病大鼠模型(HS組)，于45 ℃模擬艙中飼養(yǎng)8 h，濕度(65±0.5)%，實(shí)驗(yàn)期間禁食禁水。

1．2．2熱射病治療方法：60只熱射病大鼠中隨機(jī)選擇20只進(jìn)行傳統(tǒng)治療(A組)，20只進(jìn)行持續(xù)性血液凈化治療(B組)，20只不進(jìn)行治療(NT組)。傳統(tǒng)治療主要進(jìn)行冰水浸浴和乙醇擦浴，糾正水電解質(zhì)紊亂持續(xù)3 h；持續(xù)性血液凈化治療3 h，于股靜脈置管，置換液流速為 2 500～4 000 mL/h，按文獻(xiàn)[3]報(bào)道的方法進(jìn)行稀釋方式治療。

2結(jié)果

2．1正常大鼠與熱射病模型大鼠治療前生理指標(biāo)比較檢測(cè)正常大鼠與熱射病模型大鼠的Tr、RR、MAP和HR，結(jié)果顯示，熱射病模型大鼠的Tr、RR、MAP和HR均高于正常大鼠，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1　對(duì)照組與熱射病模型大鼠各項(xiàng)生理指標(biāo)比較±s)

2．2熱射病模型大鼠治療后的各項(xiàng)生理指標(biāo)比較3組大鼠治療后各項(xiàng)生理指標(biāo)比較顯示，A、B 2組Tr、RR、MAP和HR指標(biāo)較NT組明顯下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；同時(shí)，B組與A組各項(xiàng)指標(biāo)相比也有明顯下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；而B組與正常組各項(xiàng)指標(biāo)相比無顯著差異(P>0.05)。見表2。

表2　各組熱射病大鼠治療后各項(xiàng)生理指標(biāo)比較±s)

2．3各組大鼠血液中ET-1、VWF和VEGF含量比較利用酶聯(lián)免疫吸附法分別檢測(cè)NC組和NT、A、B 3組熱射病大鼠治療后血液中ET-1、VWF和VEGF含量，結(jié)果顯示，NT組和A組大鼠中ET-1和VWF含量高于正常組，VEFG含量低于正常組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與NC組相比，B組大鼠中ET-1、VWF和VEGF含量均無明顯差異(P>0.05)；與NT組相比，A組和B組大鼠中ET-1和VWF含量較低，而VEFG含量高于NT組；B組大鼠中ET-1和VWF含量低于A組，VEGF含量高于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3　各組大鼠血液中ET-1、VWF和VEGF

3討論

熱射病是最嚴(yán)重的中暑類型之一，通常由于環(huán)境溫度和濕度過高、運(yùn)動(dòng)劇烈等因素導(dǎo)致機(jī)體溫度迅速升高，并無法有效迅速降溫而發(fā)病[4]。熱射病可導(dǎo)致外周血管擴(kuò)張、器官供血不足，出現(xiàn)腦、肺、胃、腸、心臟等多種器官的水腫、出血和梗死現(xiàn)象，還可使機(jī)體神經(jīng)系統(tǒng)受損，發(fā)生頭暈、意識(shí)不清等，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合征、急性呼吸窘迫綜合征，甚至死亡[5]，重度熱射病主要標(biāo)志為體溫高于43 ℃[6]。通過測(cè)定試驗(yàn)用大鼠的生理指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，熱射病大鼠的直腸體溫、呼吸頻率、平均動(dòng)脈壓和心率均明顯高于正常組，且本文中所構(gòu)建的熱射病大鼠模型可以達(dá)到重度熱射病標(biāo)準(zhǔn)，就此成功構(gòu)建了熱射病大鼠模型。對(duì)熱射病大鼠分別進(jìn)行3 h的常規(guī)治療和持續(xù)性血液凈化治療后，檢測(cè)熱射病大鼠模型的生理指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行持續(xù)性血液凈化治療的大鼠的直腸體溫、呼吸頻率、平均動(dòng)脈壓和心率均恢復(fù)至正常水平，而進(jìn)行傳統(tǒng)治療大鼠的直腸體溫、呼吸頻率、平均動(dòng)脈壓和心率與未治療組相比有所降低，但仍未達(dá)到正常水平。

血管內(nèi)皮細(xì)胞是最為重要的旁自分泌器官，通過合成和分泌多種細(xì)胞因子維持血管功能[7]。熱射病具有內(nèi)皮細(xì)胞受損和彌散性微血管血栓形成的特點(diǎn)，在發(fā)病早期，高熱可能導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞分泌活性物質(zhì)異常，進(jìn)一步使血管內(nèi)皮細(xì)胞受損或程序性死亡，從而破壞血管內(nèi)皮的完整性，血管內(nèi)皮結(jié)構(gòu)被破壞后，血管的通透性增加，血管舒縮張力改變，刺激中性粒細(xì)胞等分泌炎性因子導(dǎo)致炎癥反應(yīng)增加、細(xì)胞黏附性增強(qiáng)、凝血功能的異常及微循環(huán)障礙和器官缺血性功能障礙，因此，血管內(nèi)皮功能障礙可能是熱射病的主要病理生理過程[2-3]。ET-1是內(nèi)皮細(xì)胞分泌的一種調(diào)節(jié)蛋白，主要分布于心血管系統(tǒng)中，發(fā)揮刺激血管收縮，促進(jìn)平滑肌細(xì)胞核心肌細(xì)胞生長(zhǎng)的功能，對(duì)于維持血壓和血流分布的穩(wěn)定性具有重要意義，已有研究顯示，ET-1水平與NO分泌失衡密切相關(guān)[8]，而熱射病中NO存在異常升高的現(xiàn)象，因此ET-1在熱射病中可能存在異常性累積。假血友病因子VWF是由內(nèi)皮細(xì)胞分泌的多聚體糖蛋白，通常在凝血酶刺激條件下分泌至血液中，促進(jìn)血液凝固和血栓形成，當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞受損時(shí)，血液中VWF含量也會(huì)增多，因此VWF含量通?？梢宰鳛閮?nèi)皮細(xì)胞受損的標(biāo)記物[9-11]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖，促進(jìn)血管形成最重要的細(xì)胞因子之一，在惡性腫瘤等多種疾病中表達(dá)量上調(diào)，然而VEGF在熱射病中的表達(dá)情況目前還無研究。

本研究利用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)了正常大鼠和利用不同方法進(jìn)行治療的熱射病大鼠血液中ET-1、VWF和VEGF含量，結(jié)果顯示，熱射病模型大鼠在治療前血液內(nèi)ET-1和VWF含量均高于正常大鼠，VEGF含量低于正常大鼠，這與熱射病造成內(nèi)皮損傷和血栓形成的現(xiàn)象抑制有關(guān)。在應(yīng)用持續(xù)性血液凈化治療的熱射病大鼠3 h后，ET-1、VWF和VEGF含量基本恢復(fù)到與正常組持平的狀態(tài)；而利用傳統(tǒng)方法治療的熱射病大鼠血液中ET-1和VWF含量較未治療組有所降低，VEGF含量有所升高，但均仍未恢復(fù)到正常狀態(tài)，說明持續(xù)性血液凈化治療較傳統(tǒng)治療方法更為有利。

總之，通過構(gòu)建熱射病大鼠模型，檢測(cè)通過不同治療方案的熱射病大鼠和正常大鼠血液中ET-1、VWF和VEGF含量發(fā)現(xiàn)，在熱射病的病理過程中伴ET-1和VWF含量上升，而VEGF含量降低的現(xiàn)象，這對(duì)于研究熱射病致病機(jī)制提供了新的思路。

4參考文獻(xiàn)

[1]Casa DJ，Armstrong LE，Kenny GP，et al．Exertional heat stroke： new concepts regarding cause and care[J]．Curr Sports Med Rep，2012，11(3)：115-123．

[2]Liu G，Wang X，Sun X，et al．The effect of urine-derived stem cells expressing VEGF loaded in collagen hydrogels on myogenesis and innervation following after subcutaneous implantation in nude mice[J]．Biomaterials，2013，34(34)：8 617-8 629．

[3]Raj VMS，Alladin A，Pfeiffer B，et al．Therapeutic plasma exchange in the treatment of exertional heat stroke and multiorgan failure[J]．Pediatr Nephrol，2013，28(6)：971-974．

[4]Epstein Y，Roberts WO．The pathopysiology of heat stroke： an integrative view of the final common pathway[J]．Scand J Med Sci Sports，2011，21(6)：742-748．

[5]Yankelson L，Sadeh B，Gershovitz L，et al．Life-threatening events during endurance sports： is heat stroke more prevalent than arrhythmic death?[J]．J Am Coll Cardiol，2014，64(5)：463-469．

[6]Kerr ZY，Marshall SW，Comstock RD，et al．Exertional heat stroke management strategies in United States high school football[J]．Am J Sports Med，2014，42(1)：70-77．

[7]Kohan DE，Rossi NF，Inscho EW，et al．Regulation of blood pressure and salt homeostasis by endothelin[J]．Physiol Rev，2011，91(1)：1-77．

[8]Cheluvappa R，Eri R，Luo AS，et al．Endothelin and vascular remodelling in colitis pathogenesis—Appendicitis and appendectomy limit colitis by suppressing endothelin pathways[J]．Int J Colorectal Dis，2014，29(11)：1 321-1 328．

[9]Mojiri A，Lewis J，Stoletov K，et al．Epigenetic Modification of Von Willebrand Factor (VWF) Leads to its Expression in Cancer Cells with Increased Metastatic Activity[J]．FASEB J，2015，29(1 Suppl)：143．

[10]Chen J，Zhou H，Diacovo A，et al．Exploiting the kinetic interplay between GPIbα-VWF binding interfaces to regulate hemostasis and thrombosis[J]．Blood，2014，124(25)：3 799-3 807．

[11]Sanda N，Suzuki N，Kishimoto M，et al．Establishment of Blood Outgrowth Endothelial Cells from a Type 3 Von Willebrand Disease (VWD) Patient with a Neutralizing Anti-VWF Inhibitors[J]．Blood，2014，124(21)：1 508．

(收稿 2015-08-12)

基金項(xiàng)目：南京軍區(qū)醫(yī)學(xué)科技創(chuàng)新課題(編號(hào)：MS130)

【中圖分類號(hào)】R-332

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1673-5110(2016)15-0023-03