研究背景近年来，急性高血糖引起人们越来越多的关注。此种高血糖往往发生在重度烧伤、感染、创伤、心梗和大手术后等危重症状态下，表现为血糖迅速升高和患者既往无糖尿病病史的特点，而由于在多项临床研究中，血糖升高幅度与机体损伤程度、患者死亡率等不良预后指标高度相关,因而又常被称为“危重症糖尿病”。在急性高血糖的同时，患者往往出现高胰岛素血症和糖耐量受损，提示其存在胰岛素抵抗现象。而在严重烧伤、体外循环术后、心梗急性期等患者均有用胰岛素控制血糖效果不佳的报道，进一步反映危重症情况下机体对胰岛素敏感性降低。作为慢性病“共同土壤”的胰岛素抵抗往往经年累月才能出现，而危重症患者所出现的急性胰岛素抵抗（AIR）则具有快速发生的特点，仅需要几天，几小时甚至数分钟就可出现，这种在出现时间上的巨大差异是否意味着二者在产生机制和其它表现形式上有所不同，其临床意义何在，目前均不清楚。另外，从Greet Van den Berghe等人进行的Leuven研究开始，人们就开始关注用胰岛素严格控制血糖水平对ICU病人预后的影响。但随后名为“NICE-SUGAR”的多中心大样本随机对照研究得出了强化胰岛素治疗对患者死亡率没有影响，且会增加低血糖风险的阴性结论。由于褒贬不一，强化胰岛素治疗目前仍难以在临床广泛应用。但是否AIR的出现是导致强化胰岛素治疗效果欠佳的重要原因，成为当前亟待回答的重要问题。在大面积重度烧伤病人和相应烧、烫伤动物模型中，高血糖的出现均较为典型。因此，本研究拟以重度烫伤大鼠作为实验动物模型，深入研究高血糖和急性胰岛素抵抗出现的特点，以期有助于指导临床危重症患者的诊疗工作。研究目的1.观察重度烫伤大鼠早期高血糖特点及其与大鼠死亡率之间的关系。2.探究重度烫伤后大鼠是否存在急性胰岛素抵抗和其临床意义。实验方法将80只雄性SD大鼠（200-220g）腹、背部固定区域剃毛后随机分为（1）假伤组(37℃温水处理)；（2）烫伤组（95℃热水处理，背部烫伤15s，腹部8s）；（3）早期胰岛素治疗组（烫伤后立即皮下注射胰岛素2.5IU/kg，目的在于控制烫伤后第1个高血糖峰）；（4）晚期胰岛素治疗组（于烫伤后2.5h皮下注射胰岛素2.5IU/kg，目的是控制烫伤后出现的第2个高血糖峰），每组20只，乙醚麻醉后用自制模具造成40%总体表面积（TBSA）重度烫伤，腹腔注射生理盐水抗休克（40ml/kg）后分组给予不同处理。1.于大鼠烫伤前和烫伤后30min、1h、3h、6h、12h分别剪尾采血观察急性期各组大鼠血糖变化；2.于大鼠烫伤前和烫伤后30min、1h、3h、6h、12h颈动脉取血，静置离心后取血清，用放免法测定各时间点胰岛素、胰高血糖素和糖皮质激素的变化；3.计算烫伤组大鼠HOMA-IR指数［血清胰岛素(μU/ml)×血糖(mM)/22.5］作为胰岛素抵抗程度参考，采用腹腔注射葡萄糖耐量实验（IPGTT）和胰岛素敏感性实验(IST)分别测定烫伤后3h和10h组大鼠的胰岛素敏感性；4.在烫伤后3h测定各组大鼠血流动力学指标：平均动脉压（MABP）、左室收缩压（LVSP）、心率（HR）、左室收缩/舒张压最大变化速率（±LVdP/dtmax）和皮肤微循环灌注情况；5.用Western-blot测定假伤组和烫伤组大鼠心肌、骨骼肌组织pAkt/Akt，pGSK3β/GSK3β和peNOS/eNOS在烫伤后30min、1h、3h、6h、12h的表达量与活性变化；6.分别记录各组大鼠烫伤后12h内生存曲线与14d内烫伤大鼠的体重、糖耐量和存活率变化情况。实验结果1.重度烫伤大鼠在伤后12h内出现两个血糖峰值，分别是在烫伤后30min（7.4±0.3mM,较基础血糖升高13%, n=32, P<0.05）和烫伤后3h（10.0±1.0mM,较基础血糖升高35%, n=31, P<0.01）。进行相关分析发现两血糖峰值之间呈线性相关（r2=0.787, P<0.01, n=31）。以烫伤后3h大鼠血糖值中位数（8mM）作为分组依据，可发现烫伤后较低血糖组大鼠生存率（BG<8mM,92%）明显高于高血糖组（BG>8mM,44%）（n=12-16, P<0.05）。2.与假伤组相比，烫伤组大鼠血清胰高血糖素在伤后30min显著升高（n=6, P<0.05），之后在6h逐渐回落（n=6, P>0.05），而烫伤组糖皮质激素和胰岛素在烫伤后12h内较假伤组始终处于显著升高水平(n=6,P<0.05)。3. HOMA-IR值提示重度烫伤后大鼠出现胰岛素抵抗。在烫伤后3h和10h行腹腔糖耐量实验和胰岛素敏感性实验，结果表明烫伤后存在急性胰岛素抵抗（AIR）现象，且在烫伤后3h机体胰岛素敏感性最低(n=6,P<0.05)。4. Western-blot结果显示，烫伤组大鼠心肌和骨骼肌中pAkt/Akt,pGSK3β/GSK3β和peNOS/eNOS比值均随时间发生变化，表现为烫伤后30min起开始升高，至1h达到峰值(n=4, P<0.05)，3h后逐渐下降，至12h趋于稳定。表明在重度烫伤所致的应激条件下，尽管机体胰岛素水平升高，但其信号通路下游分子在伤后3h出现激活障碍。5.与假伤组相比，大鼠在烫伤后3h MABP（97.6±5.7vs.126.7±6.7mmHg, n=6, P<0.05），LVSP（97.6±6.7vs.146.7±7.7mmHg, n=6,P<0.01），HR（348.8±17.4vs.450±17.1bpm, n=6, P<0.01），±LVdP/dtmax（2746.8±432.4vs.5581±384.7mmHg/s, n=6, P<0.01；1955±244.7vs.4532±439.0mmHg/s, n=6, P<0.01）和体表微循环灌注均显著降低（n=6, P<0.05），表明重度烫伤后心血管功能明显受损。6.与烫伤组相比，在烫伤后立即给予胰岛素治疗可以抑制随后出现的30min与3h血糖峰值，显著提高烫伤后3h与10h的胰岛素敏感性（n=6,P<0.05），增强3h心脏血流动力学和体表微循环灌注（n=6, P<0.05），最终使早期胰岛素治疗组大鼠烫伤后12h内存活率较烫伤组显著提高（93%vs.71%, n=34-43, P<0.05），14d内存活状态（体重，糖耐量和生存率）也较烫伤组明显改善（n=6-43, P<0.05）。7.在烫伤后2.5h予以同等剂量胰岛素治疗后，与烫伤组相比，虽然能暂时降低烫伤后3h血糖峰值，但随后另一血糖峰会在伤后8h出现，12h内大鼠存活率较烫伤组有下降趋势但未见显著差异(55.6%vs.71%, n=18-34, P=0.17)，且14d内存活状态（体重，糖耐量和生存率）与烫伤组相比无改善（n=6-34, P=0.21）。结论1．重度烫伤大鼠在急性期会出现两个高血糖峰，其中第2个血糖峰的出现往往与预后不良密切相关。2．从整体胰岛素敏感性和分子信号两方面证明重度烫伤大鼠出现急性胰岛素抵抗现象（AIR）,且在烫伤后3h最为严重。3．分别干预两个血糖峰，发现针对第一个血糖峰（H1）的胰岛素治疗不仅能有效降低血糖，还可减轻AIR，改善心功能和体表微循环灌注，最终提高大鼠存活率;而用同等剂量胰岛素控制第2个血糖峰（H2）则难以发挥相应保护作用，推测其机制可能与AIR的出现有关。