萝卜硫素对猪复苏后肠黏膜损伤的保护作用研究

目的探讨萝卜硫素(sulforaphane,SFN)减轻猪复苏后肠黏膜损伤的保护效果及作用机制。方法本实验在浙江大学实验动物中心进行。24头国产健康雄性大白猪,采用随机数字表法分为假手术(Sham)组、心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)组、SFN组,其中Sham组6头、另两组各9头。CPR组和SFN组选择10 min心脏骤停与6 min CPR的造模参数建立猪CPR模型。SFN组在复苏后5 min时,经股静脉泵入SFN 2 mg/kg、共计10 min。在复苏后1 h、2 h、4 h和24 h时,采集静脉血标本,应用ELISA法检测肠型脂肪酸结合蛋白(intestinal fatty acid binding protein,IFABP)和二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)的血清水平。然后,各组选择6头猪实施安乐死,获取回肠末端组织标本,应用TUNEL法检测细胞凋亡水平,生化法检测超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性、还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,ELISA法检测过氧化物4-羟基壬烯醛(4-hydroxy-2-nonenal,4-HNE)含量,免疫荧光染色法检测活性氧物质(reactive oxygen species,ROS)荧光强度,Western blot法检测黏连蛋白-1(zonula occluden-1,ZO-1)、闭合蛋白(occludin)、核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)和血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)表达水平。三组间的计量资料比较,采用单因素方差分析,进一步两两比较采用Bonferroni事后检验。结果复苏后观察期间,CPR组和SFN组肠黏膜损伤标志物IFABP和DAO的血清水平均高于Sham组(均P<0.05)。然而,SFN组IFABP在复苏后2 h、4 h和24 h时、DAO在复苏后1 h、2 h、4 h和24 h时均低于CPR组(均P<0.05)。复苏后24 h时,CPR组和SFN组细胞凋亡指数高于Sham组,SOD和CAT活性、GSH含量均降低,MDA和4-HNE含量、ROS产物均升高,ZO-1和occludin表达下调、Nrf2和HO-1表达上调(均P<0.05)。但是,SFN组细胞凋亡指数低于CPR组,SOD和CAT活性、GSH含量均升高,MDA和4-HNE含量、ROS产物均降低,ZO-1、occludin、Nrf2和HO-1表达均上调(均P<0.05)。结论SFN具有积极减轻猪复苏后肠黏膜损伤的保护作用,其机制可能与激活Nrf2/HO-1通路后抑制组织氧化应激与细胞凋亡有关。

西维来司钠对猪心肺复苏后肾肠损伤作用的研究

目的通过建立猪心肺复苏(CPR)模型,探讨在猪复苏成功后使用西维来司钠对肾肠损伤的保护效果及机制.方法将25头健康白猪分成假手术组(n=6)、CPR组(n=10)和西维来司钠组(n=9).假手术组只进行实验造模准备,另两组经右心室放电诱导心室颤动持续9 min后开始CPR 6 min以建立动物模型.复苏成功后5 min,西维来司钠组经股静脉泵入西维来司钠10 mg/kg持续1 h,其余两组泵入等量等渗NaCl溶液.在诱颤前及复苏后1、2、4、24 h依次采血检测血清肌酐、尿素氮(BUN)、肠型脂肪酸结合蛋白(iFABP)以及二胺氧化酶(DAO)含量.在复苏后24 h将动物安乐死后立即取肾肠组织标本,测量组织中NOD样受体蛋白3(NLRP3)、裂解的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(C-CAS-1)、消皮素D(GSDMD)蛋白表达情况,以及组织中白细胞介素18(IL-18)和IL-1β炎症因子水平.结果诱颤前,3组动物间血清肌酐、BUN、iFABP、DAO比较,差异均无统计学意义(F=0.474、0.722、0.249、1.465,P=0.629、0.497、0.781、0.253).复苏后1、2、4、24h,3组间血清肌酐(F=405.699、485.730、1696.551、2055.637,P均<0.001)、BUN(F=98.617、354.974、451.838、1139.201,P均<0.001)、iFABP含量(F=49.349、115.131、283.316、510.195,P均<0.001)及DAO活性(F=35.020、105.490、378.235、543.949,P均<0.001)比较,差异均有统计学意义.CPR组及西维来司钠组血清肌酐、BUN及DAO活性复苏后1、2、4、24 h较假手术组均明显升高,且CPR组更高(P均<0.05).而西维来司钠组仅在复苏后2、4、24 h的血清iFABP含量较CPR组均明显降低(P均<0.05).同时,复苏后3组动物肾肠组织NLRP3(F=13.937、47.761,P均<0.001)、C-CAS-1(F=64.209、48.423,P均<0.001)、GSDMD(F=14.583、93.754,P均<0.001)蛋白表达水平及IL-1β(F=566.930、171.428,P均<0.001)、IL-18(F=619.730、84.092,P均<0.001)含量的比较,差异均有统计学意义.且进一步两两比较发现,肾肠组织中西维来司钠组动物的NLRP3、C-CAS-1、GSDMD蛋白表达水平及IL-1β与IL-18含量均显著低于CPR组(P均<0.05).结论在猪CPR后早期给予西维来司钠对肾肠组织损伤有保护作用,可能与减少肾肠组织细胞焦亡有关.

丁酸钠对猪心脏骤停复苏后心脑损伤的保护作用及机制研究

目的:探讨丁酸钠对猪心肺复苏后心脑损伤的保护效果及作用机制。方法:采用随机数字法将24头健康国产雄性大白猪分为假手术组(n=6)、心肺复苏组(n=10)和丁酸钠组(n=8)。假手术组只行气管插管和动静脉置管,不进行诱导心室颤动及心肺复苏。心肺复苏组和丁酸钠组动物采用电刺激法诱导心室颤动9 min、心肺复苏6 min的方法制备猪心脏骤停-心肺复苏模型。于复苏成功后5 min时,丁酸钠组经股静脉泵入丁酸钠75 mg/kg维持1 h。假手术组和心肺复苏组采用同样方法给予等量等渗NaCl溶液。于心脏骤停前和复苏后1、2、4和24 h时采集静脉血样,应用酶联免疫吸附测定法检测血清心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)和S100钙结合蛋白B(S100B)表达水平。于复苏后24 h时,应用蛋白印迹法检测动物心肌及大脑皮层组织微管相关蛋白1轻链3(LC3)、泛素结合蛋白62(p62)蛋白表达水平,并采用TUNEL法检测细胞凋亡率。结果:心肺复苏组有9头猪复苏成功,其中7头存活至24 h;丁酸钠组有7头猪复苏成功,且均存活至24 h。3组动物24 h复苏成功情况比较,差异无统计学意义(χ^(2)=3.381,P=0.184)。复苏后1、2、4、24 h,3组动物血清cTnI(F=62.736、201.265、330.083、643.538,P均<0.001)、CK-MB(F=90.380、181.548、669.657、707.485,P均<0.001)、NSE(F=92.302、125.730、590.627、1130.372,P均<0.001)和S100B(F=42.831、152.004、295.517、1023.409,P均<0.001)水平比较,差异均有统计学意义。与假手术组相比,心肺复苏组与丁酸钠组动物复苏后出现心脑损伤,表现为复苏后2、4、24 h血清cTnI、CK-MB、NSE和S100B水平均显著升高,且心肺复苏组更高(P均<0.05)。复苏后24 h时,3组动物心肌细胞及大脑皮层细胞自噬标记物LC3(F=81.671、49.204,P均<0.001)、p62(F=127.620、65.594,P均<0.001)水平及凋亡率(F=116.750、249.105,P均<0.001)比较,差异均有统计学意义。与假手术组相比,心肺复苏组与丁酸钠组动物复苏后24 h心肌组织及大脑皮层组织LC3表达均增加、p62表达均减少、细胞凋亡指数均显著升高(P均<0.05)。但与心肺复苏组相比,丁酸钠组复苏后24 h心肌组织及大脑皮层组织LC3表达均减少、p62表达均增加、细胞凋亡指数均显著降低(P均<0.05)。结论:丁酸钠对心脏骤停复苏后心脑损伤具有保护作用,机制可能与抑制细胞自噬及凋亡有关。

小鼠心脏骤停 - 复苏模型建立的研究进展

心脏骤停(cardiac arrest,CA)是心脏机械性活动停止和循环征象消失的一种急症,目前在全球仍处于高发生率和高病死率的态势,成为影响人类生命健康的重要原因之一[1]。欧美国家每年院外CA发生率高达118.5/10万、88.8/10万,而出院存活率仅有8%、9%[2-3]。我国每年院外CA患者接近105万,出院成活率仅有1.0%左右[4-5]。

救护车车载无人机平台的研发与初步应用

目的构建救护车车载无人机平台并验证其可行性,为区域急救医疗服务体系建设提供新内容。方法研究于2020年4月至2023年6月在杭州进行,参与单位包括浙江大学医学院附属第二医院、杭州迅蚁网络科技有限公司、杭州市急救中心,组建医工信多学科团队,充分讨论应用的场景和功能需求。然后组成工程技术团队,进行设计、制造,安装调试。通过迅蚁云-无人机管理系统软件进行模拟测试,选取浙大二院滨江院区与9个亚运会相关场地之间模拟9架/次飞行,并与救护车模拟(百度地图)行驶的距离及时间比较。最后选择上述地点之一和医院间进行多趟实际飞行测试,记录相应参数及安全性情况。结果救护车车载无人机平台由无人机、车顶机巢、云端控制平台、5G救护车四部分组成,能够承担救护车和医院之间急救物资和血液样本快速运送等任务。在软件模拟飞行测试中,无人机的飞行距离和时间分别为(9.24±5.99)km和(10.27±6.64)min,均小于救护车的行驶距离和时间(13.5±8.89)km(P<0.05)和(31±16.44)min(P<0.05)。在实际飞行测试中,无人机飞行距离和时间分别为(4.54±0.19)km和(5.04±0.21)min,均小于救护车行驶的距离和时间(5.70±0.17)km(P<0.05)和(18.64±0.67)min(P<0.05),未发生不良事件。结论本研究设计的救护车车载无人机平台的性能和安全性较好,在快速转送标本和急救物资上较道路交通具有优势,值得进一步研究。

丙戊酸钠减轻猪心肺复苏后心脑损伤的作用及机制研究

目的探讨丙戊酸钠(sodium valproate,VPA)对猪心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)后心脑损伤的作用及机制。方法国产健康雄性白猪25头,体质量(37±3)kg,随机(随机数字法)为假手术组(Sham,n=6)、CPR组(n=10)与CPR+VPA组(n=9)。经右心室电极释放交流电诱发心脏骤停9 min,然后CPR 6 min,以此制备猪心脏骤停-复苏模型。CPR+VPA组在复苏后5 min利用微量输液泵经股静脉泵入VPA 150 mg/kg,持续1 h。于复苏后1 h、2 h、4 h和24 h,经股静脉采集血液标本,应用ELISA法检测心肌肌钙蛋白(cardiac troponin I,cTnI)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase MB,CKMB)、神经元特异性烯醇化酶(neuron specifi c enolase,NSE)和S100B蛋白(S100B protein,S100B)。复苏后24 h对动物实施安乐死,迅速获取左室心肌和大脑皮层组织标本,应用Western blot法检测C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12(caspase 12)和caspase 3的蛋白表达水平,TUNEL法检测细胞凋亡水平。三组间的计量资料比较,采用单因素方差分析。结果与Sham组相比,CPR组和CPR+VPA组复苏后心脑损伤标志物cTnI、CKMB、NSE和S100B的血清浓度均明显升高(均P<0.05)。与CPR组相比,CPR+VPA组cTnI和NSE在复苏1 h后、CKMB和S100B在复苏2h后的血清浓度显著降低(均P<0.05)。CPR组和CPR+VPA组复苏后心脑组织内质网应激凋亡相关蛋白CHOP、caspase 12和caspase 3表达较Sham组明显增加,细胞凋亡指数显著升高(均P<0.05)。而CPR+VPA组心脑组织的CHOP、caspase 12和caspase 3较CPR组明显减少,细胞凋亡程度显著降低(均P<0.05)。结论VPA具有减轻猪CPR后心脑损伤的作用,其机制可能与抑制内质网应激途径介导的细胞凋亡过程有关。

新型国产体外膜肺氧合器主机效果与安全性的评价

目的利用大动物评价新型国产体外膜肺氧合器(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)主机的运行效果及安全性,为进一步的临床应用提供依据。方法选择国产健康雄性白猪5头,体质量(51±4)kg,应用新型国产ECMO主机配合进口膜氧合器与管路建立ECMO系统,持续运行72 h。ECMO设定参数为:静脉-动脉ECMO模式,离心泵转速3000~3500 r/min,持续输注肝素维持活化凝血时间(activate clotting time,ACT)在140~200 s。实时监测转速、流量、泵前压力、泵后压力、膜后压力等设备参数情况,并进行设备性能评分。动态监测动物血流动力学、乳酸、血常规等指标的变化。组内不同时间点比较,采用重复测量方差分析。于实验终点,观察泵头和氧合器内的血栓形成情况,处死动物获取主要器官的组织标本,进行大体肉眼观察及病理损伤评估。结果所有动物均成功运行ECMO系统72 h。(1)离心泵转速维持在3029~3483 r/min,流量维持在2.24~2.60 L/min,泵前压力-107.57~-31.86 mmHg,泵后压力197.50~282.43 mmHg,膜后压力178.71~261.5 mmHg,均处于合理范围,不同时间点比较差异无统计学意义(均P>0.05)。主机性能评分均在4分及以上,满足使用要求。(2)动物心率为50~80次/min,平均动脉压为85~115 mmHg,乳酸0.996~2.25 mmol/L,均处于正常范围,不同时间点比较差异无统计学意义(均P>0.05);游离血红蛋白为8.98~16.39 mg/L,血红蛋白为6.58~7.52 g/L,均处于合理范围,不同时间点比较差异无统计学意义(均P>0.05);血小板为69.6~231.6×10^(9)/L,且呈持续下降趋势(P<0.05)。ACT维持在135~169 s,位于目标范围内,不同时间点比较差异无统计学意义(P>0.05)。(3)实验终点观察泵头和氧合器未见明显血栓,心、脑、肝、肺、肾大体肉眼观未见明显血栓和梗死病灶、显微镜下未见明显出血和坏死等表现。结论新型国产ECMO主机联合进口膜氧合器和管路建立的ECMO顺利运行72 h,达到目标的效果和安全性。