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脓毒症是指由严重感染、创伤、烧伤和急危重病等引起的全身性炎症反应综合征（SIRS），进一步可发展成为严重脓毒症、脓毒性休克及多器官功能障碍综合征(MODS)，甚至死亡。而临床上约有95％脓毒症病人与细菌感染有关，其中约有60％以上的脓毒症病人因G-细菌感染所致。目前，由脓毒症引起的脓毒症休克和多器官功能障碍已成为重症监护病房(ICU)的最常见死因。由于脓毒症的发病机制相当繁杂，即即使在转化医学高度发展的今天，临床治疗依然收效甚微，死亡率高居不下。因此，进一步探讨脓毒症的发生机制、寻找到新的预防、治疗手段已成为亟需解决的重要科学问题。 一氧化碳(carbon oxide，CO)曾被认为是破坏细胞呼吸作用的有害气体。最新研究发现CO是一种气体信号分子的，在损伤诱导的各种机体应激中具有保护组织、细胞，抗炎、抗凋亡、抑制排斥反应等作用。由于CO气体不易控制性，近来新合成一种新型的羰基化合物——外源性一氧化碳(tricarbonyldichlororuthenium(Ⅱ) dimer, CORM-2)被二甲基亚砜(DMSO)溶解后可以体内生理溶解缓慢释放出CO，具有潜在的药用价值。 当前，因革兰氏阴性细菌感染导致脓毒症的具体机制研究成果并不多，影响临床治疗效果。本研究系统阐述了脓毒症时各重要脏器的炎症发应及一氧化碳的干预机制并以大肠埃希菌(Escherichia coli，E.coli)为研究对象，通过CORM-2干预后，深入地研究了CORM-2对大肠埃希菌活力和毒力（致病性）的抑制作用，探讨了该对炎症反应抑制作用的分子机制，为临床脓毒症的救治提供了新的思路。 第一部分外源性一氧化碳（CO releasing molecules-2）对脓毒症小鼠重要脏器炎症反应的抑制作用及分子机制的研究 目的:为了研究脓毒症时机体的炎症反应，通过经典的盲肠结扎穿刺法(cecal ligation and puncture，CLP)小鼠的脓毒症模型，探讨外源性一氧化碳（CORM-2）对脓毒症时机体炎症反应的抑制作用及其分子机制。 方法:6-8w大小的C57BL/6小鼠，雄性。常规饲养1 w后实验。28只随机数字表法分为四组，分别为对照组(n=7)，CLP组(n=7)，CLP+CORM-2组(n=7)和CLP+iCORM-2组(n=7)。CLP组常规行盲肠结扎与穿孔，建立脓毒症小鼠模型，CLP+CORM-2组在CLP后立即静脉注射CORM-2(8.0mg/kg)，对照组为假手术组。测定CLP24 h后肝、肺、凝血系统等重要器官的炎症反应指标，如:组织病理切片、肺泡灌洗液、器官功能和ICAM-1表达等，以及NF-κB和JAK/STAT等重要信号通路的动态变化。 结果:CLP术后24h小鼠重要脏器（肝、肺、凝血系统）功能明显受损，细胞因子TNF-α、IL-1β表达明显增加，髓过氧化物酶(MPO)活性增高，ICAM-1等粘附分子的表达明显上调。重要的信号分子NF-KB活性明显提高、核转移增加;信号通路JAK/STAT中重要的信号分子磷酸化水平明显提高，外源性一氧化碳(CORM-2)干预后上述相应的指标显著降低，小鼠脏器炎症反应得到明显抑制，重要信号分子磷酸化水平明显下降。 结论:CLP脓毒症小鼠个脏器炎症较重，器官和功能明显受损。CORM-2可以有效的抑制炎症反应，其机制可能是通过调控重要的信号通路NF-κB和JAK/STAT实现。 第二部分外源性一氧化碳(CO releasing molecules-2)对大肠埃希菌活力抑制作用的实验研究 目的:既往研究证实，临床脓毒症病人95％与细菌感染有关，其中约有60％以上的脓毒症病人因G-细菌感染所致。而革兰氏阴性细菌感染导致脓毒症的具体机制研究甚少，采取相应的临床治疗对策与手段相当缺乏。本研究以大肠埃希菌(Escherichia coli，E.coli)为研究对象，通过CORM-2干预后，系统的研究了CORM-2对大肠埃希菌活力的抑制作用，深入探讨了该抑制作用的分子机制。 方法:采用大肠埃希菌的标准菌株(ATCC25922)，应用CORM-2进行干预。按随机数字表法分为五组:E.coli组(n=6)，E.coli+1.2mM CORM-2组(n=6)，E.coli+1.2mM iCORM-2组(n=6),E.coli+1.6mM CORM-2组(n=6)和E.coli+1.6mM iCORM-2组(n=6)。检测大肠埃希菌的生长曲线、菌落计数、细菌负染及扫描电镜(SEM)超微结构，同时应用细菌基因芯片技术筛选了三个有明显差异的目的基因，进一步施行PCR验证。 结果:研究证实:大肠埃希菌在CORM-2干预下，生长明显受到抑制，菌落计数显著降低;细菌负染及扫描电镜结果显示:经过CORM-2干预后的细菌结构破坏明显，鞭毛卷曲、脱落，细菌的动力明显降低。fliA基因明显下调;相反，dnaK和waaQ基因上调。 结论:外源性一氧化碳能够有效的抑制大肠埃希菌的活力，显著降低其生长速度，其机制可能是CORM-2通过调控fliA、dnaK和waaQ等基因实现。 第三部分外源性一氧化碳(CO releasing molecules-2)对大肠埃希菌毒力（脓毒症致病性）的抑制作用及其机制 目的:为了进一步研究大肠埃希菌的毒力（即脓毒症致病性），我们建立了以大肠埃希菌感染小鼠的脓毒症模型，通过CORM-2干预，进行脓毒症小鼠血浆及重要脏器炎症反应相关指标的检测，探讨了CORM-2对大肠埃希菌的毒力以及大肠埃希菌所致脓毒症的炎症反应的抑制作用及机制。 方法:采用6-8w的C57BL/6小鼠，适应性饲养1w后实验。按随机数字表法分为六组:空白对照组(n=6)，E.coli+1.2mM CORM-2组(n=6)，E.coli+1.2mMiCORM-2组(n=6),E.coli+1.6mM CORM-2组(n=6)和E.coli+1.6mM iCORM-2组(n=6)。大肠埃希菌组小鼠腹腔注射大肠埃希菌菌液0.5 ml（酶标仪吸光度OD600值=0.4时）;E.coli+1.2mM CORM-2组小鼠腹腔注射1.2mM CORM-2干预大肠埃希菌后的菌液0.5 ml; E.coli+1.6mmCORM-2组小鼠腹腔注射1.6mMCORM-2干预大肠埃希菌后的菌液0.5 ml;大肠埃希菌+1.2mm iCORM-2组和大肠埃希菌+1.6mm iCORM-2组小鼠分别腹腔注射1.2mm iCORM-2和1.6mmiCORM-2干预大肠埃希菌后的菌液0.5 ml。分别检测各组小鼠的生存率、重要器官功能、细胞因子（TNF-α、IL-6）表达及髓过氧化物酶(MPO)活性等指标。 结果:经大肠埃希菌感染12h后小鼠的重要器官功能明显受损，组织水肿，中性粒细胞浸润;细胞因子TNF-α、IL-6表达明显增加，髓过氧化物酶(MPO)活性显著升高;大肠埃希菌感染24 h后小鼠的生存率明显下降。经CORM-2干预后上述炎症反应指标明显改善，小鼠24h生存率明显提高。 结论:外源性一氧化碳能够有效抑制大肠埃希菌毒力，明显抑制经外源性一氧化碳干预后的大肠埃希菌所致脓毒症小鼠的炎症反应，显著提高动物的生存率。