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背景:
腹部大手术后的胃肠吻合口瘘可导致肠腔内大量细菌入侵腹腔,引起腹腔内弥漫性感染,直接导致肠粘膜屏障损伤、肠道通透性改变,最后引起肠源性细菌易位及脓毒症(sepsis)的发生,进而造成多器官功能障碍、感染性休克甚至死亡,给临床治疗带来极大挑战。众所周知,腹腔感染致脓毒症(sepsis)动物模型的建立对于研究脓毒症的治疗至关重要。目前国内研究腹腔感染较为常用的动物模型是腹腔内注射内毒素(LPS)模型和盲肠结扎穿孔(CLP)模型。但这两种模型并不能有效模拟弥漫性腹膜感染的病理生理过程,其中LPS模型的缺点在于不能模拟临床腹腔感染的多源性细菌感染属性,而CLP模型则主要用于模拟局限性腹腔感染,因此有必要进一步探讨弥漫性腹腔感染的动物模型。
第一部分升结肠支撑管腹膜炎(CASP)动物模型的制作
目的:通过升结肠置管建立小鼠的弥漫性腹膜炎模型,并观察不同严重程度弥漫性腹膜炎小鼠的72小时生存率及腹腔内细菌培养情况。
材料和方法:采用升结肠支撑管腹膜炎(CASP)模型诱发弥漫性腹膜炎。雌性C57BL/6小鼠(体重在18~23g之间)64只,随机分为4组,假手术组(支撑管缝于肠壁而不置入)、1.3mm-cASP组、1.7mm-CASP组和2.1-CASPmm组(于升结肠分别置入内径为1.3mm、1.7mm和2.1mm的支撑管),每组16只,观察各组术后72小时的生存率。并于术后18小时剖腹留取各腹腔象限灌洗液、肠系膜淋巴结、肝脏、脾脏及血液行细菌培养。
结果:选用国产雌性C57BL/6小鼠行CASP模型,升结肠分别置入内径为2.1mm、1.7mm、1.3mm的支撑管,其造成的72小时死亡率分别为100%、56%、25%,假手术组动物无死亡,各组相比均有显著差异(p<0.05)。1.7mm-CASP组小鼠术后18小时各腹腔象限灌洗液均培养出大肠杆菌,肝、脾、肠系膜淋巴结及血液亦均可见大肠杆菌。
结论:小鼠CASP模型可造成急性弥漫性腹腔感染并导致显著的肠道菌群易位,CASP术后72h内小鼠死亡率随着升结肠内置支撑管内径的增加而显著上升,而且CASP模型制作简单、快捷、可重复性强。
第二部分不同程度CASP模型对小鼠肠粘膜形态及通透性的影响
目的:比较不同程度CASP模型小鼠肠道通透性及肠粘膜形态变化。
材料和方法:采用升结肠支撑管腹膜炎(CASP)模型诱发小鼠急性弥漫性腹膜炎。雌性C57BL/6小鼠(体重在18~23g之间)随机分为4组,对照组、假手术组(支撑管缝于肠壁而不置入)、1.3mm-CASP组(于升结肠置入内径为1.3mm支撑管)、1.7mm-CASP组(于升结肠置入内径为1.7mm支撑管),每组6只。于术后18h比较各组小鼠腹腔感染程度、肠绒毛病理以及通过翻转肠粘膜对FD4清除率的变化来检测肠道通透性。
结果:CASP术后18h,1.3mm-CASP组和1.7mm-CASP组小鼠腹腔内大量炎性渗出,肠管炎症水肿。1.7mm-CASP组小鼠可见部分肠管淤血坏死,两组动物均表现为急性弥漫性腹膜炎征象。病理切片亦可见肠粘膜破坏明显。两组小鼠肠道通透性亦明显增加,其中1.7mm-CASP组小鼠肠道对FD4清除率显著高于1.3mm-CASP组小鼠(p<0.05)。
结论:在小鼠CASP模型中,随着升结肠支撑管内径的增加,腹腔感染迹象与肠绒毛病理损伤程度均相应加重,肠道通透性也随之增加。
第三部分 CASP模型对小鼠血清炎症因子及肠道通透性的影响
目的:动态观察CASP模型所致弥漫性腹膜炎小鼠血清炎症因子及肠道通透性的序贯变化。
材料和方法:雌性C57BL/6小鼠(体重在18~23g之间)随机分为两组,假手术组(支撑管缝于肠壁而不置入)、CASP模型1.7mm-CASP组(支撑管内径为1.7mm)。分别于术后6h、12h、18h观察小鼠血清IL-6,TNF-α水平及肠绒毛病理、肠道通透性的变化。
结果:CASP术后18h内,小鼠血清IL-6,TNF-α水平持续稳定升高,术后18h达最高峰,同时术后18h内肠道通透性水平持续升高。行IL-6,TNF-α和肠道通透性的pearson相关分析发现:IL-6变化和肠道通透性改变显著相关(P<0.01),相关系数为0.757。TNF-α变化和肠道通透性改变显著相关(P<0.01),相关系数为0.773。
结论:CASP术后小鼠18h内血清炎症因子水平持续稳定升高、导致全身炎症反应逐渐加重,引起肠道通透性持续稳定增加。