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目的:本研究通过观察二甲双胍(metformin,Met)对盲肠结扎穿孔法(cecal ligation and puncture,CLP)制作的脓毒症大鼠的肺脏炎性保护作用,并且该保护作用可以被腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK)的抑制剂Compound C(CC)所抑制,评价Met对脓毒症大鼠肺组织中AMPK的影响,探讨Met对脓毒症大鼠肺脏的炎性保护作用,为临床上治疗脓毒症提供新的治疗思路。方法:100只成年雄性SD大鼠(清洁级)适应性喂养7 d,采用数字随机抽样法将100只成年雄性SD大鼠,随机分成5组:对照组(Con)、假手术组(Sham)、脓毒症组(CLP)、Met组(CLP+Met)、CC组(CLP+Met+CC),每组20只。其中每组分为两个亚组,每个亚组10只,分别为12 h组、24 h组。CLP+Met组、CLP+Met+CC组给予200 mg/kg Met溶液灌胃,每天1次,连续灌胃14 d。Con组、Sham组、CLP组则用与Met溶液等量生理盐水灌胃14 d。CLP+Met+CC组在造模前1 h腹腔注射CC20 mg/kg,其余4组相同时间腹腔注入等量生理盐水。Con组不做手术处理。Sham组进行假手术处理,即仅麻醉后逐层打开腹腔,轻轻翻动大鼠盲肠,不进行结扎及穿孔,随即缝合腹腔。CLP组、CLP+Met组、CLP+Met+CC组均采用盲肠结扎穿孔术(CLP)制作脓毒症大鼠模型。CLP组、CLP+Met组、CLP+Met+CC组分别于CLP术后12 h、24 h分别观察大鼠一般状态,开腹观察肠道改变。留取相应组别肺脏组织及血清学标本。留取的肺脏左叶组织经苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)染色,在病理学显微镜下(HE×100)观察肺脏组织病理改变,并进行肺脏损伤病理学评分。留取右肺中叶肺组织,在干燥前后进行准确称重,分别为湿重(weight,W)与干重(dry,D),两次称重结果的比值(W/D)用于反映大鼠肺水肿的程度。留取剩余肺组织利用蛋白免疫印迹实验(western blotting,WB)检测各组大鼠的AMPK及磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(phospho-AMP-activated protein kinase,p-AMPK)表达水平,以p-AMPK/AMPK表示AMPK激活程度。找到大鼠的腹主动脉,采集大鼠动脉血,用酶联免疫吸附分析法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)对血清中白介素-6(interleukin6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的浓度进行检测。Sham组在假手术术后12 h、24 h观察大鼠一般状态,开腹观察肠道情况,相应组大鼠留取肺脏标本及血清学标本进行上述指标检测。Con组同样在12 h、24 h观察大鼠状态,开腹观察肠道表现,相应组大鼠留取肺脏标本及血清学标本,方法同前。应用SPSS20.0统计处理相关的数据,其中的计量数据满足正态分布,通过均数±标准差描述。三组以上组间比较采用单因素方差分析,两个组别的对比采用独立样本T检验。若计量资料不符合正态分布,计量资料的统计描述,应用中位数(四分位间距)进行表示,差异分析采用非参数秩和检验。P<0.05表示差异存在统计学意义。结果:1.Sham组与Con组对比,在12 h、24 h大鼠一般状态良好,开腹后肠道表现正常,肺脏组织HE染色光镜下结构正常,肺组织内未见明显损伤及炎症反应,肺病理损伤评分无显著差异(P>0.05),血清IL-6、TNF-α表达水平、肺组织W/D数值、以及AMPK、p-AMPK、p-AMPK/AMPK表达水平均在正常范围内,(P>0.05)统计无显著差异。2.CLP组与Sham组相比,在术后12 h、24 h大鼠一般状态差,出现脓毒症大鼠相应表现,开腹出现恶臭,肠道黏连坏死,腹水等肠道改变,肺组织显示内皮细胞和上皮细胞破坏严重,肺出血,肺组织正常形态消失,大量炎症细胞浸润,肺病理损伤评分、血清IL-6、TNF-α表达水平、肺组织W/D数值显著上升,AMPK、pAMPK、p-AMPK/AMPK表达水平显著上升,(P<0.05)具有统计学意义。3.CLP+Met组与CLP组相比,在术后12 h、24 h显著抑制CLP诱发的肺组织炎症改变,大鼠的一般状态得到改善,开腹肠道反应减轻,肺病理损伤评分、IL-6、TNF-α表达水平、肺组织W/D数值显著下降,AMPK、p-AMPK、p-AMPK/AMPK表达水平明显上升,(P<0.05)具有统计学意义。4.CLP+Met+CC组与CLP+Met组相比,在术后12 h、24 h,大鼠的一般状态变差,开腹后有臭味,肠道坏死及肿胀等外观表现加重,肺脏组织炎性细胞浸润,肺泡腔出血等病理损伤较重,肺病理损伤评分、血清IL-6、TNF-α、肺组织W/D增加,AMPK、p-AMPK、p-AMPK/AMPK水平显著下降,(P<0.05)具有统计学意义。5.24 h组与12 h组相比,在Con组、Sham组大鼠一般状态良好,开腹肠道反应正常,HE染色肺组织表现正常,无炎症浸润等病理表现,肺病理损伤评分、IL-6、TNF-α、W/D、AMPK、p-AMPK、p-AMPK/AMPK表达无明显差异,(P>0.05)无统计学意义。6.24 h组与12 h组相比,在CLP组、CLP+Met组、CLP+Met+CC组24 h大鼠的一般状态较12 h组差,开腹肠道的反应加重,肺组织病理损伤评分、IL-6、TNF-α、W/D数值上升,AMPK、p-AMPK、p-AMPK/AMPK水平下降,(P<0.05)具有统计意义。结论:1.Met可以发挥对脓毒症大鼠肺脏的保护作用,这种保护作用是通过抑制肺脏的炎症反应实现的。2.Met抑制脓毒症大鼠肺脏的炎症反应是通过激活AMPK信号通路实现的,并可以被CC所阻断。