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[目的] 脓毒性脑病(septicencephalopathy,SE)是重症监护病房最常见的脑病之一。患者常因接受镇静、机械通气、肌松剂等治疗而被忽视诊断。加之脓毒症患者常有肝、肾功能损伤、呼吸衰竭、电解质紊乱、酸碱平衡失调、内分泌紊乱等,这些很难与脓毒症脑损伤相区分。脓毒性脑病患者常表现为谵妄或抑郁,可能与炎症介质引起的脑血流动力学改变、血脑屏障损伤、脑水肿、神经元功能异常等有关。目前仍无特效治疗,预后较差。糖皮质激素(glucocorticoid,GC)具有抑制炎症介质合成表达及炎症细胞活性,稳定溶酶体,修复血脑屏障等作用。但关于GC治疗脑炎性损伤的效果仍有争论。有研究认为激素可加重脑炎症反应;另有研究表明激素可减轻脑水肿及神经元损伤,但对炎症反应无作用。GC究竟对脑损伤有保护作用还是加重作用?不同剂量激素的作用结果有何不同?凡此问题均需进一步研究解答。本实验采用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)直接攻击法制做脓毒症休克模型,通过测定血清神经元特异性烯醇化酶(neuronspecificenolase,NSE)浓度、脑干湿比以及脑组织形态学改变(光镜和电镜),多方面观察不同剂量氢化可的松(hydrocortisone,HC)对脓毒症脑损伤的作用。
[方法] 1、模型构建:选用5~6周龄清洁级Wistar大鼠,静脉注射LPS(Eacherichiacoil,O55:B5)25mg/kg,当平均动脉压较基础值降低20%并持续15分钟时为模型建立成功。
2、动物分组:随机将模型鼠分为内毒素组(LPS组,以等量生理盐水取代HC)、大剂量HC组(HD组,100mg/kg)、中剂量HC组(MD组,50mg/kg)、小剂量HC组(LD组,5mg/kg)及正常对照组(以等量生理盐水取代LPS及HC)。每组各10只(其中两只制备脑组织电镜标本)。
3、取材:模型建立后6小时,取静脉血1ml离心冻存。迅速麻醉大鼠致死取脑,分离左右脑,分装备用。
4、观察及检测项目:平均动脉压;血清NSE浓度;脑组织含水量;脑组织光镜病理和电镜病理。
[结果]1、血压除正常对照组外,其余各组大鼠的基础平均动脉压(MAP)与休克点MAP值有明显差异。LPS组及3个HC处理组在给予LPS后约1.5~2h,MAP即较基础值显著下降,P<0.05,下降幅度≥20%。正常对照组在实验过程中,血压无显著改变。
2、血清NSE含量LPS组较正常组血清NES浓度显著升高,P<0.05。应用HC干预后,各剂量组血清NSE浓度较LPS组显著降低,P<0.05;其中LD组改变最为明显,但LD组与HD组及MD组比较无显著差别。
3、脑组织干湿比经双因素方差分析,各组间脑组织含水量差异非常显著,P<0.01。两两比较经Student-Neuman-Keuls法分析显示,与正常对照组比较,其余四组脑组织含水量均明显升高,P<0.05。应用HC进行干预后,HD组与LPS组脑组织含水量无显著差异,P>0.05。LD、MD组较LPS组显著降低P<0.05,其中LD组降低尤为显著。
4、脑组织光镜病理1)炎症反应评分经双因素方差分析,各组间脑组织炎症反应评分差异显著,P<0.01。两两比较显示,LPS组脑组织炎症反应评分显著高于正常对照组P<0.05。应用HC干预后,LD组与MD组较LPS组炎症反应评分明显降低P<0.05,其中LD组下降最明显,显著低于MD组,P<0.05。HD组较LPS组炎症反应评分无显著差异,P>0.05。
2)神经元损伤评分LPS组神经元损伤评分显著高于正常对照组,P<0.05。应用HC干预后,LD组与MD组较LPS组神经元损伤评分显著降低,其中LD组显著低于MD组,P<0.05。HD组与LPS组神经元损伤评分无显著差异,P>0.05。
3)血管反应评分经双因素方差分析,各组间脑组织血管反应评分差异显著,P<0.01。两两比较显示,LPS组脑组织血管反应评分显著高于正常对照组P<0.05。应用HC干预后,LD组与MD组较LPS组血管反应评分明显降低,其中LD组下降最明显,显著低于MD组,P<0.05。HD组较LPS组血管反应评分无显著差异,P>0.05。
5、脑组织电镜病理LPS组,血脑屏障受损,血管内皮细胞肿胀,甚至肿胀凸向管腔致血管狭窄;血管内可见血栓形成,血管周围水肿;神经元细胞浆内线粒体变形,空泡形成。正常对照组未见明显改变。HD组与LPS组相似。LD组与正常对照组相比,仅部分神经元肿胀,血脑屏障无显著改变。MD组改变介于HD和LD两组之间。
[结论] 1、静脉注射LPS25mg/kg可成功建立脓毒症脑损伤大鼠模型。2、大鼠脓毒症脑损伤时,血清NSE浓度显著升高,提示血清NSE浓度变化可以作为脓毒症脑损伤的一种指标。经HC干预后发现,各剂量组间血清NSE浓度较LPS组有显著下降,以LD组下降最著,但各剂量组间血清NSE浓度无统计学差异。所以我们认为血清NSE作为反应脓毒症脑损伤的一种指标是可能成立的,可以用来评价HC对脓毒症脑损伤的治疗效果;但经HC干预后,各剂量组血清NSE无统计学意义,故不能用来确切评价不同剂量HC对脓毒症脑损伤的疗效。
3、使用不同剂量HC进行干预,可使脑损伤生化指标、脑水肿、炎症损伤、神经元损伤、血管反应等有不同程度的改善,提示HC对脓毒症脑损伤可能有保护作用。
4、从上述指标可以看出,小剂量HC疗效最佳,大剂量最差,中剂量介于两者之间。