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背景及目的:随着我国社会经济的变革和人们生活方式的变化及人口趋于老龄化,心血管病发病的危险因素持续增长,其死亡率占总死亡原因的首位。体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)心脏直视手术是目前治疗心脏器质性病变的主要手段之一,尽管体外循环技术在设备、材料和心外科手术技术等方面已经取得了巨大进步,体外循环下心内直视手术的并发症和病死率逐步下降,但由于其本身的非生理性的血流动力学特点以及低温、低灌注、炎症反应等所造成各个器官和系统的损伤仍是体外循环术后常见的并发症之一。凡是经历CPB的患者术后均有不同程度的肺功能减退,轻者仅有一过性症状,重者可出现呼吸窘迫甚至急性呼吸衰竭,造成不可挽救的后果。因此,如何避免体外循环中的肺损伤一直是人们关注的重点。血管内皮损伤是各种缺血再灌注和炎性反应导致器官损伤的重要途径,作为血管修复因子的血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)目前被广泛用于相关的研究。目前已有研究证明体外循环时使用血管内皮生长因子(VEGF)可以对缺血再灌注的心脏、肾脏有一定的保护作用,但VEGF对体外循环后肺损伤是否有保护作用研究较少。本研究设想利用外源性的VEGF干预来减轻CPB后肺损伤,故通过建立犬体外循环模型,观察外源性VEGF对CPB后肺损伤的保护作用,旨在为CPB后肺保护提供新方法。方法:选择12-15kg的雄性Beagle犬9只,术前12h禁食水,阿托品0.5mg术前30min肌肉注射,异戊巴比妥钠3-5mg/kg、丙泊酚3mg/kg静脉注射麻醉后迅速用6.5#导管行气管插管,连接至呼吸机(吸入氧浓度100%,潮气量15ml/kg,呼吸频率17次/分)。股动脉穿刺后连接心电监护仪,用7F中心静脉导管置入颈内静脉,用于监测静脉压和泵入血管活性药物。常规建立体外循环。体外循环转流时间120min,复跳后辅助循环30min。保持转机温度32~34℃,维持平均体循环压60-70mm Hg,体外循环流量80~120ml/(kg·min),通过自体输血维持血细胞比容(Hematocrit,Hct)于24-28%之间。所有动物随机分成假手术组(sham组)、对照组(con组)和实验组(vegf组),每组各3只。sham组在手术前30min内缓慢静脉泵入生理盐水0.5g/kg,再予以开胸及主动脉、上下腔静脉插管,不行体外循环转流。con组在手术前30min内缓慢静脉泵入生理盐水0.5g/kg,常规体外循环转流120min,辅助循环30min。vegf组手术前30min内缓慢静脉泵注vegf 0.5g/kg,常规体外循环转流120min,辅助循环30min。实验结束后取相同部位肺组织计算肺湿/干重(W/D)比值;并取一定量肺组织制成肺组织匀浆,离心后取上清液,分别测定MDA、SOD、IL-6及TNF-α含量。取一定量的肺组织固定、切片、HE染色后光镜下观察病理学结果。结果:1、W/D比值:体外循环后con组的W/D值(11.3±1.6)明显高于sham组(6.3±0.8),P=0.003,差异具有统计学意义;con组的W/D值明显高于vegf组(7.8±1.2),P=0.014,差异具有统计学意义;vegf组的W/D值稍高于con组,P=0.114,差异不具有统计学意义。2、MDA含量:体外循环后con组的MDA含量(268.121±4.424 ng/ml)较sham组(227.336±3.948 ng/ml)有明显升高,P=0.001,差异具有统计学意义;vegf组的MDA含量(246.488±8.585ng/ml)明显高于sham组,P=0.021,差异具有统计学意义;而con组的MDA含量明显高于vegf组,P=0.009,差异具有统计学意义。3、SOD含量:sham组的SOD含量(1622.126±36.212 ng/ml)明显高于con组(1364.391±92.761 ng/ml),P=0.006,差异具有统计学意义;vegf组的SOD含量(1541.142±25.539 ng/ml)明显高于con组,P=0.018,差异具有统计学意义;sham组的SOD含量稍高于vegf组,P=0.218,差异不具有统计学意义。4、IL-6水平:体外循环后con组的IL-6水平(135.851±10.276 ng/ml)明显高于sham组(106.129±1.986 ng/ml),P=0.005,差异具有统计学意义;con组的IL-6水平明显高于vegf组(114.915±3.561 ng/ml),P=0.014,差异具有统计学意义;vegf组的IL-6水平稍高于sham组,P=0.224,差异不具有统计学意义。5、TNF-α含量:体外循环后con组的TNF-α含量(247.675±1.735 ng/ml)较sham组(206.798±2.414 ng/ml)有明显升高,P=0.001,差异具有统计学意义;vegf组的TNF-α含量(222.618±9.000 ng/ml)较sham组有明显升高,P=0.032,差异具有统计学意义;con组的TNF-α含量明显高于vegf组,P=0.003,差异具有统计学意义。6、肺组织病理学:con组肺组织水肿、充血,肺泡间隔增宽,大量炎性细胞和红细胞浸润明显,vegf组肺组织轻度水肿,少量炎细胞浸润,而sham组的肺组织病理学改变明显轻于con组及vegf组。结论:1、本实验利用犬建立体外循环模型,操作简单,有效的模拟了人体体外循环后的病理生理状况,实验重复性好,稳定度高。2、血管内皮生长因子(VEGF)可以降低犬体外循环期间因肺缺血再灌注引起的肺微血管通透性增加,减少膜脂质过氧化反应,增加机体清除自由基的能力。3、血管内皮生长因子对体外循环后肺损伤有一定的保护作用,可能系因其可修复血管内皮损伤,减少肺部缺血缺氧状况,减少氧自由基的破坏和抑制炎性细胞因子的聚集和激活,从而达到肺保护的目的。