富氧全氟化碳乳剂对油酸诱导家兔急性呼吸窘迫综合征的保护作用研究

发布时间：2017-12-11 13:32

  本文关键词：富氧全氟化碳乳剂对油酸诱导家兔急性呼吸窘迫综合征的保护作用研究

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【摘要】：重大自然灾害、重大矿难、高楼火灾等灾难事故以及社会安全事件等突发公共事件频发,均造成大面积的重大人员伤亡。据相关统计,第一死亡高峰约在1h之内,这段时间死亡的数量占死亡的50%,多由于严重创伤直接导致死亡;而第二死亡高峰大约在伤后2-4h之内,这部分伤者主要是由于休克、低氧血症而导致死亡。根据报道急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome,ARDS)是导致战伤死亡的主要原因之一,同时也是和平时期危重症患者死亡的主要原因之一。因此,低氧血症是突发事件中易导致死亡的主要原因,但现有的急救产品存在携带不便、见效慢的缺点,最终导致第一时间内现场死亡人数最多。因此,在研制快速、高效、便携式急救药品是突发事件创伤紧急救治的重要物资基础与保障,不仅具有广阔的应用前景,而且具有重要的社会意义。全氟化碳(Perfluorocarbon,PFC)具有良好的溶解非极性气体的功能,可以作为氧气和二氧化碳的运载体,而二棕榈酸卵磷脂(Dipalmitoylphosphatidylcholine,DPPC)是肺表面活性物质(Pulmonary surfactant,PS)的主要成分,既可修饰PFC制成全氟化碳乳剂(Perfluorocarbon emulsion),又能够提供肺表面活性物质起到改善肺顺应性的作用。PFC乳剂具有改善低氧血症的条件:(1)PFC具有易溶解大量氧气和快速释放的能力;(2)PFC和人工肺表面活性物质都具有改善肺顺应性的能力。此外,目前已有文献报道PFC具有抑制炎症反应作用。所以我们设想:(1)雾化吸入PFC乳剂可迅速提供大量的氧气,起到改善低氧血症的作用。(2)PFC和人工肺表面活性物质改善肺顺应性,达到间接改善低氧血症的目的。第一部分富氧全氟化碳乳剂对HCT116细胞的毒性及复氧研究目的探讨富氧全氟化碳乳剂的体外细胞毒性以及对缺氧HCT116细胞的供氧能力。方法通过体外培养HCT116细胞后加入含不同浓度(0、0.03、0.06、0.12、0.25、0.5mg/ml)全氟化碳乳剂的培养基分别共孵育培养4、8、12小时,采用CCK-8法测定细胞增殖率,进而分析细胞毒性。将HCT116细胞分为正常对照组(始终在正常培养基和正常氧浓度下培养)、缺氧4h组和缺氧8h组,采用液体石蜡制造缺氧模型,加入含不同浓度(0、0.05、0.1、0.2mg/ml)全氟化碳乳剂的培养基复氧2h,也采用CCK-8法测定细胞增殖率。HCT116细胞缺氧处理12小时后(正常对照组除外),加入正常培养基及含有不同浓度(0、0.05、0.1、0.2mg/ml)全氟化碳乳剂的培养基复氧2小时,采用荧光显微镜检测DCF荧光,从而分析该乳剂的供氧能力。结果关于细胞毒性研究,HCT116细胞与依次浓度梯度的全氟化碳乳剂共孵育4小时后,可见细胞增殖率都有一定提高(104%、105%、102%、104%、101%);与依次浓度梯度的全氟化碳乳剂共孵育8小时后,可见0.25、0.5mg/ml的浓度下细胞增殖率有稍下降(98%、97%),其余都有一定提高;与依次浓度梯度的全氟化碳乳剂共孵育12小时后,可见0.5mg/ml的浓度下细胞增殖率有一定下降(91%),但仍高于90%。关于细胞复氧研究,在HCT116细胞缺氧处理后,相比正常对照组,细胞增殖率明显下降(88%、76%),并且缺氧8小时组较缺氧4小时组下降更明显。当采用含全氟化碳乳剂的培养基复氧处理后,相比正常培养基复氧的对照组,细胞增殖率有明显提高,都是随着全氟化碳乳剂浓度的升高,细胞增殖率也逐渐升高。其中,缺氧4小时处理的细胞,其细胞增殖率从88%上升到99%,并且0.1mg/ml浓度较0mg/ml浓度的细胞增殖率差异具有统计学意义;缺氧8小时的细胞,其细胞增殖率从76%上升至92%,并且0.2mg/ml浓度较0mg/ml浓度的细胞增殖率差异具有统计学意义。使用DCFH-DA探针检测HCT116细胞缺氧复氧后产生的活性氧的含量。正常培养组未见明显DCF荧光,经过缺氧处理12小时可见一定的DCF绿色荧光。同时,在缺氧处理12小时后给予全氟化碳乳剂复氧处理后,可见DCF荧光较前进一步增强,并且随全氟化碳乳剂浓度的增加,DCF荧光强度也逐渐提高,提示细胞内的活性氧含量逐渐升高。结论富氧全氟化碳乳剂对HCT116细胞无明显细胞毒性,并且该乳剂中所携带的氧气能够释放供缺氧HCT116细胞摄取利用。第二部分富氧全氟化碳乳剂对油酸诱导家兔急性呼吸窘迫综合征的保护作用目的探讨富氧全氟化碳乳剂对油酸诱导家兔急性呼吸窘迫综合征的供氧情况。方法18只家兔麻醉后,随机分为3组,每组6只,BC组为对照组,只行PE-50聚乙烯导管插入右股动静脉操作,不行其余任何干预;OA组为油酸组,在造模成功后雾化吸入生理盐水15min;OE组为油酸+乳剂组,在造模成功后雾化吸入富氧全氟化碳乳剂15min。OA组和OE组均从耳缘静脉注入油酸0.1ml/kg建立ARDS模型,BC组注入等量生理盐水。观察和记录基线、成模、雾化吸入后0、5、15、30、60、120、240、360min时的一般情况、呼吸频率、血氧分压、血清和肺灌洗液中TNF-α、IL-1β、IL-10浓度,同时,计算Smith肺损伤评分、肺系数、肺通透指数、并观察肺组织光镜。结果观察一般情况,家兔注射油酸后出现RR加快、嘴唇发绀、躁动等缺氧症状,油酸组肺大体标可见肺表面片状出血和坏死,且伴有明显的水肿,同时切面和气管内可见粉红色泡沫状液体流出;油酸+乳剂组肺表面可见点状出血和坏死灶,横切面和气管内可见少量粉红色泡沫状液体流出。当ARDS造模成功时,与对照组(53.0±11.2次/分)比较,油酸组和油酸+乳剂组呼吸频率(108.7±24.1次/分、106.3±30.1次/分)明显升高,差异具有统计学意义(P0.05)。当ARDS造模成功时,与对照组(113.5±7.4mm Hg)比较,油酸组和油酸+乳剂组PO2(58.2±3.2mm Hg、60.2±2.5mm Hg)明显降低,差异具有统计学意义(P0.05)。在雾化吸入全氟化碳乳剂后0min,油酸+乳剂组PO2较前上升(67.2±11.8mm Hg),但油酸组较前下降(53.3±6.0mm Hg),差异具有统计学意义(P=0.035)。在雾化吸入全氟化碳乳剂后360min,与油酸组(66.2±15.2mm Hg)比较,油酸+乳剂组PO2(92.2±23.1mm Hg)明显较高,差异具有统计学意义(P=0.044)。与对照组(0.6±0.4)比较,油酸组和油酸+乳剂组Smith评分(10.7±0.8、9.3±1.0)明显升高,差异具有统计学意义(P0.05);与油酸组(10.7±0.8)比较,油酸+乳剂组Simth评分(9.3±1.0)较低,差异具有统计学意义(P=0.026)。与对照组(0.5±0.1)比较,油酸组和油酸+乳剂组的肺系数(1.2±0.2、1.0±0.1)明显升高,差异具有统计学意义(P0.05);油酸组肺系数(1.2±0.2)比油酸+乳剂组(1.0±0.1)高,差异具有统计学意义(P=0.033)。与对照组(2.9±0.3)比较,油酸组和油酸+乳剂组的肺通透系数(3.5±0.4、3.9±0.5)明显升高,差异具有统计学意义(P0.05)。给药后360min时,与对照组(32.7±7.4 pg/ml)比较,油酸组、油酸+乳剂组血清TNF-α浓度(48.5±13.9 pg/ml、54.9±10.1 pg/ml)明显升高,差异具有统计学意义(P0.05)。与对照组比较,油酸组、油酸+乳剂组肺灌洗液中TNF-α、IL-1β、IL-10浓度明显升高,差异具有统计学意义(P0.05)。肺光镜可见,对照组为正常肺组织表现,油酸组与之比较肺泡内可见大量淡粉色水肿液,肺泡中可见大量炎症细胞,血管及肺泡中可见大量淤血,部分肺泡萎缩或消失。经全氟化碳乳剂处理后与之比较,油酸+乳剂组可见各方面肺损伤较油酸组明显减轻。结论富氧全氟化碳乳剂能够提高油酸致家兔ARDS模型的血氧分压和减轻肺组织的损伤程度,但不能抑制炎性因子的释放,有待进一步研究富氧全氟化碳乳剂的作用机制和有效成分。
【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R563.8

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