膿毒癥大鼠血清降鈣素原、內(nèi)毒素與其肺損傷的關(guān)系研究

許志恒，李宏貴，黃展明

廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，廣東 廣州 510405

膿毒癥(Sepsis)是臨床ICU科常見高危并發(fā)癥，常見于重度創(chuàng)傷、嚴(yán)重感染、腹部創(chuàng)傷、大型手術(shù)后[1]，隨著病情發(fā)展，可誘發(fā)膿毒性休克(Sepsisshock)、多臟器功能衰竭(Multiple organ failure，MOF)等[2]。現(xiàn)代中醫(yī)理論根據(jù)膿毒癥的表征將其歸為“熱病”“溫毒”等范疇之中，認(rèn)為該病是因?yàn)闄C(jī)體臟腑陰陽失調(diào)加之外感病邪，血?dú)膺\(yùn)化失常內(nèi)生毒邪所致。急性肺損傷(Acute lung injury，ALI)是膿毒癥最為常見的并發(fā)癥之一，指肺內(nèi)外各類因素導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)頑固性低氧血癥與呼吸窘迫為主要特征的全身性炎癥反應(yīng)綜合征[3]。而降鈣素原是近年來臨床研究較為熱門，可靈敏指示機(jī)體感染早期情況的血清指標(biāo)之一[4]?，F(xiàn)筆者通過探究膿毒癥大鼠血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平與大鼠發(fā)生肺損傷程度的關(guān)系，為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究提供數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物 選取SPF級雄性SD大鼠45只，由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供，實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證號SCXK(粵)2008-0020，體質(zhì)量120～180 g，干預(yù)前進(jìn)行適應(yīng)性飼養(yǎng)1周，實(shí)驗(yàn)前1晚停止喂食，自由飲水。

1.2 模型建立及分組 選用SPF雄性大鼠45只，隨機(jī)分為3組，每組15只，分別為空白組、假手術(shù)組、模型組，空白組除常規(guī)喂養(yǎng)外不做任何干預(yù)，假手術(shù)組只行開腹、關(guān)腹與復(fù)蘇，盲腸不結(jié)扎與穿孔。模型組大鼠制備步驟為SD大鼠經(jīng)腹腔注射10%水合氯醛35mg/kg麻醉后腹部剃毛消毒，鋪無菌洞巾。沿腹正中線作1.5 cm切口，沿著回腸找到盲腸，在盲腸根部進(jìn)行結(jié)扎，結(jié)扎長度約0.8 cm，避免結(jié)扎回腸盲腸以及系膜血管。用18 G注射器針頭貫通穿刺盲腸2次，并用5/0縫合線穿過系好，防止針孔閉合。將盲腸還納腹腔，逐層縫合腹壁切口，術(shù)畢。立即行動物皮下注射生理鹽水10mL/kg以補(bǔ)充術(shù)中體液丟失并抗休克。術(shù)后禁食8 h，自由飲水。

1.3 血液指標(biāo)采集 各組隨機(jī)各抽取5只大鼠于干預(yù)后6 h、12 h、24 h時間點(diǎn)采用腹腔注射40mg/kg水合氯醛麻醉后，處理入刀表面，沿著腹正中線原切口進(jìn)入腹腔并用手術(shù)鉗推開腹腔小腸后顯露腹主動脈，采集5mL腹主動脈血后分離血漿，進(jìn)行內(nèi)毒素與降鈣素原檢測，并取動脈血行血?dú)夥治鰴z測。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，其中計(jì)量資料以(±s)的形式表示，組間兩兩比較采用Q檢驗(yàn)，多組數(shù)據(jù)間比較采用方差分析，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠不同時間點(diǎn)血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平比較見表1?？瞻捉M大鼠各時間點(diǎn)血清降鈣素原、內(nèi)毒素均保持一個平穩(wěn)較低的水平。假手術(shù)組大鼠各時間點(diǎn)血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平雖然從數(shù)值上看呈現(xiàn)一種遞增的趨勢，但與空白組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；與空白組、假手術(shù)組比較，模型組大鼠各時間點(diǎn)的血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平均明顯升高(P＜0.05)，且隨著時間增加而升高(P＜0.05)。

2.2 各組大鼠不同時間點(diǎn)血?dú)庵笜?biāo)結(jié)果比較 見表2。與空白組比較，假手術(shù)組大鼠各時間點(diǎn)PaO2、PaCO2無明顯差異(P＞0.05)；與空白組和假手術(shù)組比較，模型組大鼠各時間點(diǎn)PaO2數(shù)值均降低(P＜0.05)，各時間點(diǎn)PaCO2數(shù)值均升高(P＜0.05)，且隨著時間的發(fā)展呈現(xiàn)明顯遞減的趨勢(P＜0.05)。

表1 各組大鼠不同時間點(diǎn)血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平比較(±s)

表1 各組大鼠不同時間點(diǎn)血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平比較(±s)

與空白組比較，①P＜0.05；與假手術(shù)組比較，②P＜0.05

組 別空白組假手術(shù)組模型組n 降鈣素原(ng/mL) 內(nèi)毒素(EU/mL)15 15 15 6 h 28.07±10.78 30.11±12.51 583.91± 62.11①②12 h 31.25±12.34 33.37±10.08 762.03± 59.34①②24 h 30.19±10.35 35.29±14.05 875.55± 72.63①②6 h 0.009 1±0.005 0.008 5±0.005 0.230 0± 0.120①②12 h 0.009 3±0.004 0.009 0±0.005 0.350 0± 0.160①②24 h 0.009 4±0.005 0.009 3±0.005 0.470 0± 0.170①②

表2 各組大鼠不同時間點(diǎn)血?dú)庵笜?biāo)結(jié)果比較(±s) kPa

表2 各組大鼠不同時間點(diǎn)血?dú)庵笜?biāo)結(jié)果比較(±s) kPa

與空白組比較，①P＜0.05；與假手術(shù)組比較，②P＜0.05

組 別空白組假手術(shù)組模型組n PaO2 PaCO2 15 15 15 6 h 96.28±1.35 95.88±1.51 87.30± 1.12①②12 h 96.34±1.08 96.01±1.08 62.03± 1.44①②24 h 96.77±1.45 95.89±1.50 57.28± 1.63①②6 h 40.06±1.45 39.95±1.05 49.95± 1.18①②12 h 40.28±1.73 40.08±1.23 53.78± 1.16①②24 h 40.07±0.90 39.76±1.45 56.43± 0.97①②

2.3 膿毒癥大鼠血清降鈣素原、內(nèi)毒素與血?dú)庵笜?biāo)關(guān)系分析Spearman相關(guān)性分析顯示，膿毒癥大鼠血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平與PaO2值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.458，r=-0.671，P＜0.05)，膿毒癥大鼠血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平與PaCO2值呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.623，r=0.564，P＜0.05)，說明膿毒癥大鼠血清降鈣素原與內(nèi)毒素水平越高，大鼠肺功能損傷情況越嚴(yán)重。

3 討論

調(diào)查顯示我國每年約有400萬膿毒癥新報(bào)告病例[5]，雖然臨床治療手段與藥物不斷更新，但膿毒癥相關(guān)性病死率仍居高不下，臨床病死率高達(dá)28%～50%[6]，嚴(yán)重危害患者生命健康。我國中醫(yī)學(xué)中并無“膿毒癥”對應(yīng)的病名，現(xiàn)代中醫(yī)多將膿毒癥歸為“熱病”范疇[7]，張儉等[8]通過對膿毒癥的中醫(yī)證候分型規(guī)律的探究，發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者中醫(yī)證候分型上主要為單純實(shí)證和虛實(shí)夾雜，正虛以氣虛和氣陰兩虛為主，邪實(shí)以痰、熱、瘀、濕為主。而膿毒癥導(dǎo)致全身性炎癥反應(yīng)是引發(fā)肺部損傷的主要原因[9]，其中有中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞參與肺部炎癥因子表達(dá)，破壞肺實(shí)質(zhì)完整性，并擴(kuò)大肺泡動脈氧梯度，大量分泌的促炎癥介質(zhì)與炎癥因子促進(jìn)肺損傷[10～11]。本實(shí)驗(yàn)中，與空白組比較，假手術(shù)組大鼠各時間點(diǎn)PaO2、PaCO2差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而模型組大鼠各時間點(diǎn)PaO2數(shù)值均低于空白組與假手術(shù)組，且隨著時間的發(fā)展呈現(xiàn)明顯遞減的趨勢，說明進(jìn)行假手術(shù)操作后的大鼠肺功能并不受到影響，但膿毒癥可導(dǎo)致肺部氧氣交換能力下降，血氧水平隨之減低，這是肺功能損傷后十分明顯的特征；另一方面模型組大鼠各時間點(diǎn)PaCO2數(shù)值均高于空白組與假手術(shù)組的，且隨著時間的發(fā)展呈現(xiàn)明顯遞增的趨勢，體現(xiàn)出隨著病情進(jìn)展，肺功能受損程度增加導(dǎo)致大鼠體內(nèi)二氧化碳潴留。

而降鈣素原在機(jī)體出現(xiàn)細(xì)菌感染或膿毒癥發(fā)生初期即可顯著上升，臨床醫(yī)師可根據(jù)患者血清降鈣素原水平對患者感染程度進(jìn)行判斷[12～13]，膿毒癥主要以內(nèi)外毒邪相互蘊(yùn)結(jié)，正氣虛弱，外毒又易乘虛入侵為發(fā)病病因[14]，本實(shí)驗(yàn)中空白組大鼠各時間點(diǎn)血清降鈣素原、內(nèi)毒素均保持一個平穩(wěn)較低的水平，假手術(shù)組大鼠各時間點(diǎn)血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平雖然從數(shù)值上看呈現(xiàn)一種遞增的趨勢，但與空白組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明假手術(shù)組大鼠體內(nèi)降鈣素原與內(nèi)毒素水平不受手術(shù)操作影響，但可能存在感染風(fēng)險。模型組大鼠3個時間點(diǎn)的血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平均明顯高于空白組與假手術(shù)組的，且呈現(xiàn)出明顯的隨著時間增加而升高的趨勢，內(nèi)毒素增加，說明由它介導(dǎo)的炎癥介質(zhì)對機(jī)體的損傷越嚴(yán)重，筆者認(rèn)為隨著感染時間增加，內(nèi)毒素水平將達(dá)到一個峰值后稍微下降[15]，但仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)觀察。

采用Spearman相關(guān)性分析顯示，膿毒癥大鼠血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平與PaO2值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，膿毒癥大鼠血清降鈣素原、內(nèi)毒素水平與PaCO2值呈正相關(guān)關(guān)系，說明膿毒癥大鼠血清降鈣素原與內(nèi)毒素水平越高，大鼠肺功能損傷情況越嚴(yán)重，上述兩種血清因子可作為有效評估大鼠肺功能損傷情況的指標(biāo)，可通過動態(tài)檢測血清降鈣素原與內(nèi)毒素水平來判斷病情進(jìn)展情況，建議進(jìn)一步轉(zhuǎn)向臨床大樣本實(shí)驗(yàn)研究其實(shí)際臨床應(yīng)用價值。