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内毒素休克(endotoxic shock,ES)是临床常见的急危重症,是危重病患者的重要死亡原因之一,病死率逐年增高;革兰阴性菌产生的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)在ES的发病学中发挥重要的作用。尽管某些休克的治疗取得了可喜的进展,但ES的死亡率仍居高不下,本研究目的是探索ES治疗的新途径。实验采用LPS复制大鼠ES模型,观察正常淋浆对ES的干预作用。观察血压、肾、肝微区血流灌注量、及器官功能、结构损伤及存活时间,揭示淋浆对ES的干预效果,并通过检测肠系膜微循环变化(白细胞黏附、微血管口径、血液流态、淋巴管收缩性)和血浆及组织匀浆中的细胞间黏附分子-1(intercellularadhesion molecule-1,ICAM-1)、P-选择素含量、组织匀浆中的髓过氧化物酶(myeloperoxidase, MPO)和Na+-K+-ATPase活性,探讨淋浆干预ES的机制,为临床治疗感染性休克提供新思路。SPF级Wistar雄性大鼠90只,随机均分模型组(Model group)、淋浆组(Lymph plasma group)、对照组(Control group),每组30只。以戊巴比妥钠(50 mg·kg-1·bw)肌注麻醉、肝素全身抗凝(420 U·kg-1·bw)后,行颈部手术,右颈总动脉插管,通过生物信号采集系统连续记录平均动脉压(mean arterial pressure,MAP),左颈浅静脉插管,备注药及取血用。三组大鼠稳定30min后,模型组和淋浆组经颈浅静脉注射LPS(15 mg·kg-1,Sigma)复制ES模型;对照组以等量生理盐水代替LPS;15 min后,淋浆组用ZCZ-50自动抽注机以0.5 ml·min-1的速度自颈静脉输入淋浆(占全血量1/15,全血量按体重的7.4%计算),模型组和对照组以生理盐水代替淋浆。上述每组大鼠又分为3个亚组:亚组1每组10只大鼠用于微区血流灌注量的观察,通过Perimed激光多普勒血流灌注仪观察LPS攻击后360 min内右肾中下极和肝右中叶下部微区血流灌注量,实验结束后,取出光导纤维探头及插管,逐层缝合伤口,观察自注入LPS到死亡的存活时间,存活24 h以上者为长期存活;亚组2每组10只用于回肠下段肠系膜血液微循环观察,通过Olympus微循环显微电视录像系统连续观察LPS攻击后360 min内肠系膜微血管口径、白细胞黏附及血液流态改变;亚组3每组10只用于肠系膜淋巴微循环观察,观察注射LPS后180 min内微淋巴管收缩频率、最大收缩口径、最大舒张口径、静态口径及收缩参数的改变。观察肠系膜微循环的两亚组大鼠分别于注入LPS(或相应液体)后180 min及360 min,取血液及固定位置的肺、肝、肾组织,分别制备10%组织匀浆,360 min者做石蜡切片、HE染色,检测血浆中尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、肌酐(creatinine,Cre)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)和丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT),血浆及组织匀浆中P选择素和ICAM-1含量,及组织匀浆中MPO及Na+-K+-ATPase活性的变化,以及肺、肝、肾组织的湿/干比(wet/dry,W/D),观察肺、肝、肾组织的形态学变化。研究结果显示:实验前,各组大鼠各项观测指标均无组间差异(P>0.05),对照组大鼠在整个观察过程中, MAP、肾、肝的微区血流灌注量、肠系膜微血管的口径和流态,微淋巴管的最大收缩口径、最大舒张口径、静态口径、自主收缩频率以及IndexⅠ、IndexⅡ、LD-Index三个收缩性指数均维持恒定(P>0.05)。肠系膜细静脉无白细胞黏附现象,随着观察时间的延长,偶见少数白细胞黏附。LPS攻击后15 min,模型组和淋浆组的MAP均下降,肾和肝的微区血流灌注量显著减少,肠系膜细动脉口径缩窄,微血流流态变慢,加权积分值增高,白细胞黏附于细静脉壁,肠系膜微淋巴管的最大收缩幅度减小,其IndexⅠ、IndexⅡ和LD-Index三个收缩性指数均降低,两组间未见统计学差异(P>0.05),均与对照组形成鲜明的对比(P<0.01,P<0.05)。但淋浆组给予小量正常淋浆后,各观察指标显著优于模型组。尽管模型组和淋浆组在注射LPS MAP迅速下降后均有所回升,但模型组仍显著低于对照组(P<0.01,P<0.05),且自180 min后进行性下降;淋浆组的MAP在120~240 min维持正常水平,其后虽有降低,但自注射淋浆至90 min及自330 min起,显著优于模型组(P<0.05,P<0.01)。在MAP出现回升波的同时,两组大鼠肾和肝的微区血流灌注量均出现回升,且肾灌注量均高于对照组(P<0.05,P<0.01),肝灌注量维持正常水平。模型组的肾灌注量在45~105 min降至正常水平,之后逐渐波动式下降,自195 min起血流灌注量持续进行性下降,肝灌注量自270 min开始持续进行性下降,肾脏出现持续性低灌注的时间显著早于肝脏(P<0.01)。淋浆组的肾灌注量高水平维持至75 min,其后至实验结束一直接近对照组水平(P>0.05),其肝灌注量除偶高于对照组外,均处于实验前及对照组的恒定水平(P>0.05),且自270 min起,其肾、肝微区血流灌注量均显著高于模型组(P<0.05,P<0.01)。模型组大鼠的肠系膜细动脉口径在整个实验过程中均呈缩窄状态,显著低于实验前及对照组(P<0.01,P<0.05),而淋浆组在注射淋浆后,细动脉口径均恢复至实验前和对照组水平(P>0.05),至330 min时方出现口径缩窄。模型组的肠系膜细静脉自实验150 min起,细静脉口径进行性缩小,显著低于对照组和淋浆组(P<0.05,P<0.01),而淋浆组的细静脉口径一直维持正常的恒定水平。同时,模型组细静脉的血流状态由线粒流减慢为粒线流、粒流甚至粒缓流,出现红细胞聚集及出血,加权积分值显著高于对照组和淋浆组(P<0.01,P<0.05),而淋浆组自300 min起,方出现流态改变,积分值虽高于对照组,但仍显著优于模型组。注射LPS后,细动脉的流态变化晚于细静脉,淋浆组的血流状态显著优于模型组(P<0.01,P<0.05)。LPS攻击后,模型组肠系膜细静脉出现白细胞黏附,进行性加重,白细胞黏附数显著多于对照组和淋浆组(P<0.01,P<0.05)。而淋浆组则维持在注射淋浆前的低水平,自270 min后方缓慢增多,但仍显著少于模型组(P<0.01)。模型组和淋浆组的肠系膜微淋巴管自LPS攻击30 min起,降低的收缩性指数和最大收缩口径均恢复到实验前及对照组水平(P>0.05),尽管微淋巴管口径有所改变,除模型组的LD-Index偶见增高(P<0.05)外,在实验180 min内一直维持此正常水平。在实验180 min内,三组的微淋巴管自主收缩频率均未见显著变化。LPS攻击后180min,模型组大鼠血浆、肺和肝组织匀浆中的P-选择素含量显著增高(P<0.05,P<0.01),淋浆组血浆中P-选择素含量虽高于对照组(P<0.05),但血浆及肺中的P-选择素均显著低于模型组(P<0.01),肾匀浆中的含量未见组间差异(P>0.05)。同时,模型组的肺和肝组织匀浆中ICAM-1含量显著高于对照组和淋浆组(P<0.01,P<0.05),其360 min的血浆和肺、肝、肾组织匀浆中ICAM-1含量均显著高于对照组(P<0.01,P<0.05);而淋浆组180 min时血浆及各组织匀浆中的含量均维持对照组的低水平,360 min时虽血浆及肺、肾匀浆中的含量高于对照组(P<0.01,P<0.05),但显著低于模型组(P<0.05)。LPS攻击后180 min和360 min,模型组大鼠肺、肝、肾匀浆中的MPO活性均显著高于对照组(P<0.01,P<0.05),其Na+-K+-ATPase活性均显著低于对照组(P<0.01,P<0.05);淋浆组肾匀浆中MPO活性与对照组无统计学差异,其肺、肝匀浆的MPO活性在两个时间点虽高于对照组,但肺匀浆显著低于模型组(P<0.01,P<0.05),肝匀浆在180min时显著低于模型组。淋浆组除180 min时肺、肝匀浆的Na+-K+-ATPase活性与对照组无差异外,其余组织匀浆的Na+-K+-ATPase活性虽低于对照组,但仍显著高于模型组。对血浆肾、肝功能生化指标检测表明,注射LPS 180 min和360min,模型组和淋浆组的BUN、Cre、AST和ALT含量均显著高于对照组(P<0.01);但淋浆组的BUN和Cre在360 min时均显著低于模型组(P<0.01,P<0.05)。其AST和ALT在180 min及360 min也均显著低于模型组(P<0.01,P<0.05)。病理形态学研究表明,模型组的肺、肾、肝组织损伤严重,淋浆组病变较轻,与两组上述器官的湿/干比值均高于对照组(P<0.01,P<0.05)相一致,但淋浆组肺组织的W/D比值显著低于模型组(P<0.05)。对照组大鼠长期存活,淋浆组大鼠存活时间为(11.80±2.67)h,显著长于模型组(7.21±1.33)h(P<0.01)。上述结果表明,正常淋浆对LPS攻击引起的ES具有良好的干预作用,表现在改善低血压及组织低灌注;减轻脏器的功能障碍和形态损伤,延长存活时间。淋浆干预ES的机制与改善微循环障碍、抑制P-选择素及ICAM-1等黏附分子的合成、减少白细胞黏附于微血管和扣押到器官有关,从而优化微血流,恢复组织灌注,改善细胞代谢和膜泵功能,有利于逆转休克。以正常淋浆干预ES的策略,为临床治疗ES提出了新思路。
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