重症中暑转化医学研究回顾与展望

重症中暑救治存在一系列问题,如发病机制不清楚、基于外在表现的临床分型过于简单化且与其病理生理过程和预后无内在联系、分层诊断和预后预测指标缺失、针对性治疗规范指导缺乏等,以致重症中暑死亡率和致残率居高不下。本研究团队于2002年开始进行中暑的流行病学调查,在探讨重症中暑脏器损伤规律的基础上,将重症医学理论体系和救治技术运用于重症中暑救治,以转化医学理念展开了重症中暑脏器损伤机制研究,取得了阶段性的研究成果,获得了一系列重症中暑救治关键性技术,这些技术在全国30家医院进行了推广,提高了重症中暑救治能力。

乌司他丁预防重症中暑早期肠黏膜损害的实验研究

目的探讨乌司他丁(UTI)对重症中暑肠黏膜屏障功能的影响。方法 24只SPF级雄性BALB/c小鼠,随机分为对照组、42℃热打击组、低剂量(5000U/kg)UTI组及高剂量(10 000U/kg)UTI组,每组6只。观察各组动物小肠病理组织形态学变化、血浆炎症因子水平、肠道细菌移位率、血浆二胺氧化酶(DAO)活性和D-乳酸浓度。采用KaplanMier法和Log-R ank检验进行生存分析。结果与热打击组比较,U TI组小肠黏膜绒毛水肿、坏死和脱落现象明显减轻,炎症细胞浸润及细菌移位减少,血浆DAO活性及D-乳酸浓度也明显降低,尤其是大剂量组改善作用更为明显,各组比较差异有统计学意义(P<0.05)。生存分析显示,UTI组中位生存时间显著延长(χ2=43.27,P=0.000)。结论 UTI对重症中暑早期肠黏膜损害具有保护作用。

重症中暑大鼠肠系膜淋巴微循环变化

目的观察重症中暑肠系膜淋巴微循环和动力学变化规律,探讨肠系膜淋巴在重症中暑发病机制中的作用。方法制备重症中暑大鼠模型,观察热应激时大鼠生命体征的变化以及重症中暑的发生时间。分别于热暴露前、热暴露后60min、重症中暑发生时动态观察大鼠肠系膜淋巴微循环参数Index-Ⅰ、Index-Ⅱ和L.D-Index及淋巴管压力变化,每间隔30min动态计量肠系膜淋巴生成量。结果成功建立了稳定的重症中暑大鼠模型,大鼠中心体温达42℃的时间约为60min,而重症中暑发生时间约为77min。大鼠于热环境下暴露60min,肠系膜淋巴管自主收缩频率、Index-Ⅰ、Index-Ⅱ、L.D-Index、淋巴管压力和淋巴生成量明显下降(P<0.05),而在重症中暑发生时肠系膜淋巴管自主收缩频率、收缩活性指数Index-Ⅰ、Index-Ⅱ、D-Index、淋巴管压力和淋巴生成量较中心体温为42℃时有所上升(P<0.05),但未达到热暴露前水平(P<0.05)。结论重症中暑大鼠的肠系膜淋巴微循环变化具有一定动态规律,可能参与了重症中暑的发病机制。

重症中暑肠淋巴激活血管内皮细胞炎性活性的研究

目的探讨重症中暑肠淋巴对血管内皮细胞炎性活性的影响。方法制备重症中暑大鼠模型,收集大鼠热暴露前(Pre-HS)、热暴露期间(During-HS)和重症中暑形成后(Post-HS)肠淋巴。分别采用5%肠淋巴孵育人脐静脉内皮细胞(HUVEC)ECV-340细胞3、6h,检测ECV-340细胞高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)和白介素6(IL-6)的分泌水平,以及细胞间黏附分子1(ICAM-1)mRNA表达和核转录因子κB(NF-κB)活性的变化。结果热暴露后大鼠肠淋巴可诱导ECV-340细胞HMGB1、TNF-α、IL-1β和IL-6分泌增加(P<0.05),且此诱导效应呈时间依赖性增强(P<0.05)。重症中暑肠淋巴诱导后,ECV-340细胞ICAM-1 mRNA表达和NF-κB活性显著上调且呈时间依赖性增强(P<0.05)。结论肠淋巴途径的肠源性毒性物质和血管内皮构成了重症中暑炎症反应发生的关键发病环节。

肠系膜淋巴管结扎对重症中暑大鼠凝血功能的影响

目的探讨肠系膜淋巴管结扎对重症中暑大鼠凝血功能的影响。方法 40只雄性Wistar大鼠均分为5组(n=8):正常对照组、热应激对照(HSS)组、热应激对照肠系膜淋巴管结扎(HSS-LDL)组、重症中暑(SHS)组和重症中暑肠系膜淋巴管结扎(SHS-LDL)组。制备重症中暑大鼠模型,重症中暑发生时采集外周血行凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血活酶时间(APTT)等凝血相关指标的检测,同时对肺脏和肾脏进行组织病理分析。结果与正常对照组比较,HSS组、HSS-LDL组大鼠凝血指标均无明显变化,而SHS组大鼠PT和APTT均明显延长(P<0.05),血小板(PLT)计数明显下降(P<0.05),D-二聚体明显升高(P<0.05),SHS-LDL组大鼠所有凝血指标呈现部分恢复趋势(P<0.05)。组织病理学分析提示SHS组大鼠肺脏和肾脏呈现严重出血、淤血等病理损害,肠系膜淋巴管结扎部分缓解了脏器组织的出血性病理损害。结论肠淋巴途径的肠源性毒性物质可能是造成重症中暑全身和脏器凝血功能紊乱的重要原因,肠系膜淋巴管结扎可部分缓解凝血功能紊乱的发生。

乌司他丁对中暑大鼠肾损伤及氧化应激的影响

目的探讨乌司他丁对中暑(HS)大鼠肾脏损伤和氧化应激的影响。方法 SPF级Wistar雄性大鼠42只,随机分为正常对照组(n=6)、中暑组(HS组,n=18)和乌司他丁治疗组(UTI组,n=18)。HS组及UTI组置于仿真高温气候舱内复制HS模型,以大鼠收缩压峰值开始下降为模型成功标志,对照组置于23.0±0.2℃室温下。UTI组于制模前腹腔注射UTI 10万U/kg,每12h重复给药,其余两组大鼠均注射等量生理盐水。分别于造模0,6,24h时点采血并处死大鼠,以自动生化分析仪检测大鼠血清肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)水平,比色法检测肾脏组织丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性等氧化应激指标。光镜及电镜观察造模24h后大鼠肾组织形态学变化。结果与对照组比较,HS及UTI组大鼠肾组织MDA含量于模型复制成功后0h显著升高(P<0.05),6h及24h有所下降,但仍显著高于对照组(P<0.05)。UTI组各时间点肾组织MDA含量均明显低于HS组(P<0.05)。HS组大鼠肾组织SOD和GPx活性于模型复制后6h显著低于对照组(P<0.05),UTI组与对照组比较无明显下降(P>0.05)。与HS组比较,UTI组6h及24h血清Cr、BUN水平下降(P<0.05),中暑后24h肾脏的病理损害明显减轻。结论乌司他丁可减轻重症中暑大鼠肾脏氧化应激水平,从而保护肾功能。

乌司他丁对热打击血管内皮细胞增殖及炎症因子释放的影响

目的探讨乌司他丁对热打击血管内皮细胞增殖及炎症因子释放的影响。方法将人脐静脉内皮细胞株(HUVEC)细胞分为对照组及不同剂量(1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000U/ml)乌司他丁组,采用CCK-8法检测不同剂量乌司他丁对热打击下HUEVC细胞增殖的影响。另将HUVEC分为对照组、43℃热打击组及43℃热打击+乌司他丁组,采用ELISA法测定乌司他丁对热打击条件下HUVEC细胞炎症因子白介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)释放的影响。结果不同剂量乌司他丁对HUVEC细胞增殖均无明显抑制作用(P>0.05)。ELISA检测结果显示,培养后即刻(0h),43℃热打击+乌司他丁组IL-6、TNF-α的释放较对照组及43℃热打击组明显降低(P<0.05);6h时43℃热打击+乌司他丁组IL-6、TNF-α的释放较43℃热打击组仍明显降低(P<0.05)。结论乌司他丁对热打击下的HUEVC细胞增殖无抑制作用,但可抑制细胞IL-6和TNF-α的释放。

活性氧在热打击诱导肠上皮细胞凋亡中的作用

目的观察热打击对大鼠肠上皮细胞(IEC-6)氧化应激反应、溶酶体损伤及细胞凋亡的影响,探讨中暑热损伤过程中肠道损伤的机制。方法将IEC-6细胞分为对照组(细胞仅置于37℃、5%CO2细胞培养箱中孵育)、热打击组(细胞置于43℃、5%CO2细胞培养箱中1h,之后分别置于正常细胞培养箱中继续孵育0、1、3、6、12h)、药物干预组(于热打击前分别采用溶酶体抑制剂E-64和活性氧清除剂NAC预处理细胞1h)。采用DCFH-DA法检测细胞内活性氧(ROS)的表达,吖啶橙(AO)染色法检测溶酶体膜稳定性,AnnexinⅤFITC/PI双染色法检测细胞凋亡率,CCK-8法检测细胞活力。结果与对照组比较,热打击后复温1h即导致IEC-6细胞活力下降,凋亡增加,且在复温后12h时最为明显(P<0.05);热打击后即刻即引起细胞内ROS表达及"苍白细胞"数量增加,且在复温后12h时最为明显(P<0.05)。与热打击组比校,采用NAC对细胞进行预处理可明显提高热打击后细胞活力,减轻溶酶体损伤,并降低细胞凋亡率(P<0.05);采用E-64对细胞进行预处理可明显提高热打击后细胞活力,并降低细胞凋亡率(P<0.05)。结论 ROS介导了热打击诱导肠上皮细胞凋亡的调控,这可能是中暑导致肠道黏膜屏障功能损伤的重要机制之一。

异丙酚对热打击后内皮细胞线粒体氧化应激损伤的保护作用

目的探讨热损伤过程中异丙酚对内皮细胞的抗氧化作用以及对线粒体的保护效应。方法采用43℃培养2h后37℃、5%CO2常规培养6h的方法建立人脐静脉内皮细胞(HUVECs)热打击模型;实验分为37℃组、37℃+脂肪乳组(阴性对照组)、37℃+异丙酚组、43℃组、43℃+异丙酚组、H2O2+异丙酚组(阳性对照组)6组,其中异丙酚、脂肪乳均于热打击或H2O2作用前先行与细胞孵育。应用CCK-8法检测细胞活力;流式细胞术检测细胞内活性氧(ROS)、线粒体膜电位(ΔΨm)以及线粒体通透性转换孔(MPTP)的变化;荧光素-荧光素酶法检测ATP含量;Caspase活性试剂盒检测caspase-9和caspase-3活性的变化。结果热打击后,HUVECs活力明显降低,线粒体功能受损(P<0.05);经异丙酚预处理的HUVECs在热打击后保持了细胞活力,胞内ROS水平较单纯43℃热打击组明显降低(P<0.05),线粒体膜电位下降的细胞占比(JC-1单体所占比例)明显减少(P<0.05),线粒体通透性转换孔开放,细胞内ATP含量明显升高(P<0.05),同时线粒体损伤相关的caspase-9/3所介导的线粒体凋亡通路的激活也被抑制。结论异丙酚在热损伤过程中具有抗氧化损伤、抗凋亡以及线粒体保护作用。

热联合内毒素打击对THP-1细胞HMGB1分泌的诱导作用研究

目的探讨热联合内毒素(LPS)双重打击对炎症细胞分泌HMGB1的影响及相关机制。方法建立THP-1细胞热和LPS双重打击模型,采用Western blotting检测胞内和分泌性HMGB1水平变化,p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)磷酸化水平变化,并观察特异性抑制p38 MARK磷酸化对THP-1细胞分泌HMGB1水平的影响。结果热联合LPS打击后,THP-1细胞内HMGB1蛋白水平与正常对照组比较明显下降(P<0.05)。热联合LPS组THP-1细胞分泌HMGB1水平与LPS组比较明显升高(P<0.05)。热联合LPS组p38 MAPK磷酸化活性与LPS组比较进一步增强(P<0.05);采用p38MAPK磷酸化特异性抑制剂SB203580预处理THP-1细胞后,可明显提高热联合LPS刺激后胞内HMGB1水平(P<0.05),同时明显减少HMGB1分泌(P<0.05)。结论热联合LPS刺激可促进炎症细胞HMGB1的分泌,这种分泌作用的增强与p38MAPK信号通路有关。

重症中暑中枢神经系统病变机制的研究进展

中暑是一种高发病率和高病死率的疾病,是指在高温和热辐射的长时间作用下,机体体温调节障碍,水、电解质代谢紊乱及神经系统功能损害的症状的总称.重症中暑是中暑中最严重的类型,以高热和中枢神经系统损伤为特征,表现为谵妄、惊厥及昏迷,同时存在全身性炎症反应,继而导致包括以脑功能障碍在内的多器官功能障碍综合征（MODS）,严重时会危及生命.即便是存活者也有近30％的患者遭受长期的神经系统后遗症[1-2].为了更全面地了解中暑后中枢神经系统的变化,进一步加深对中暑后中枢神经系统变化的研究,为今后在临床工作中更好地应对中暑后中枢神经系统变化引起的症状,本文就重症中暑后中枢神经系统病变及病变相关机制进行综述.