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目的:
本课题的第一部分拟验证中位腹主动脉是否为阻断禁区,单次阻断的安全时限以及阻断后远端缺血脏器的缺血再灌注损伤情况。通过第一部分得知阻断安全时限为15min,超过30min即发生脏器的缺血再灌注损伤。肾脏为缺血敏感器官,第二部分建立体外肾小管上皮细胞模型,探讨其缺氧复氧后细胞损伤发生的可能机制。实际上,单次阻断15min并不能满足实际临床应用,课题的第三部分探讨多次间断性阻断的可行性及安全性,在第三部分中发现随着阻断次数增多及累计阻断时间的延长,阻断部位血管内膜增厚。第四部分通过体外培养人血管平滑肌细胞探讨缺氧复氧损伤后增生的主要细胞信号机制。第五部分通过搜集临床数据,比较中位和低位腹主动脉阻断联合剖宫产治疗胎盘植入孕妇的临床效果。本课题探讨球囊阻断中型动物中位腹主动脉对血流动力学、重要脏器的缺血再灌注损伤情况、血管壁损伤及增生机制等情况进行探讨。旨在为临床处理凶险性前置胎盘提供更好的理论与技术指导。
第一部分 球囊导管单次阻断兔中位腹主动脉安全时限的探讨
一、兔中位腹主动脉球囊阻断模型的建立
目的:
建立兔中位腹主动脉阻断模型,观察阻断不同时间血清肝肾功能、炎症及氧化应激指标的变化。
方法:
1.健康新西兰白兔40只,重量2.5-3.0kg,雌性。
2.动物随机分为五组,Ⅰ组:对照组,腹主动脉放置球囊但不阻断血流;Ⅱ组:阻断15min组;Ⅲ组:阻断30min组;Ⅳ组:阻断60min组;Ⅴ组:阻断90min组。
结果:
1.实验兔造模全部成功。DSA腹主动脉高位造影、延迟造影可见肾动脉水平以下腹主动脉血流完全中断,阻断下方未见造影剂显影。
2.肝肾功能指标
4.氧化应激指标
结论:
兔中位腹主动脉血流阻断15min为安全时间段,超过30min再灌注2h即可出现血清肝肾功能、炎症及氧化应激指标的异常改变。
二、超声监测兔腹主动脉阻断前后心功能与肾脏血流灌注
目的:
观察兔中位腹主动脉阻断不同时间前后心功能及肾脏血流灌注的改变情况。
方法:
1.动物分组同前。
2.超声心动图测定兔左心室短轴缩短率(FS)、舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、左心室的射血分数(EF)及等容舒张时间(ⅣRT)。
结果:
1.超声心动图检测结果
2. TDI检测结果
3.Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组 TTP升高为1.13±0.07s、21.30±0.82s、38.37±0.61s,与Ⅰ组0.10±0.02s相比,差异具有统计学意义(P均<0.01);
当阻断时间≥30min,兔心脏功能及肾脏血流灌注均受影响。
三、盆腔脏器缺血再灌注损伤分析
目的:
观察不同阻断时间再灌注2h后,阻断部位以下多个脏器的组织损伤情况。
方法:
1.分组信息如下:Ⅰ组:对照组,放置球囊但不阻断血流;Ⅱ组:阻断15min后开放2h;Ⅲ组:阻断30min后开放2h;Ⅳ组:阻断60min后开放2h;Ⅴ组:阻断90min后开放2h。
2.利用 HE染色技术检测各组肾脏、子宫、卵巢组织的形态学变化。
结果:
1. HE染色结果
2.免疫组化结果显示 Bax及 Caspase3蛋白着色部位在胞浆。随着阻断时间的延长,从Ⅰ组到Ⅴ组,肾、子宫、卵巢组织中的Bax及Caspase3蛋白的表达程度逐渐增强。
3.肾脏、子宫和卵巢组织中IL-6、IL-8、TNF-α、NF-κB mRNA的表达量
4.肾脏、子宫、卵巢组织中IL-6、IL-8、TNF-α、NF-κB蛋白的表达量
结论:
血流阻断安全时间为15min,当时间≥30min时肾脏、子宫、卵巢都出现不同程度的再灌注损伤。
第二部分 体外缺氧复氧模型肾小管上皮细胞(HK-2)损伤机制探讨
目的:
建立HK-2细胞缺氧复氧模型,探讨细胞损伤的可能机制。
方法:
1.取对数生长期的HK-2细胞,用含10%胎牛血清的DMEM完全培养基调整细胞密度到5×104/mL,接入96孔板,每孔100μL细胞悬液,同时设空白组,37℃培养过夜,根据不同处理方式分为四组,Ⅰ组:常氧组;Ⅱ组:H/R组,缺氧6h,复氧24h;Ⅲ组:H/R+ NF-κB抑制剂(QNZ EVP4593)组;Ⅳ组:H/R+HIF-1α抑制剂(IDF-11774)组。每孔加入10μLMTT,37℃培养4h,酶标仪测定各孔吸光值OD值。
2.用DMEM培养基稀释细胞浓度至2×105/mL,预先接好爬片的12孔板中接入1mL细胞悬液,轻轻吹打混匀,根据不同的实验分组,进行处理后进行免疫荧光检测。
结果:
1.Ⅱ组HK-2的增殖率74%与Ⅰ组100%相比,明显降低(P<0.05),III、Ⅳ组细胞增殖率90%、91%均比Ⅱ组74%明显升高,较Ⅰ组100%明显降低,差异具有统计学意义(P均<0.05)。
2.Ⅱ组的 IL-8、TNF-α、NF-κB和 HIF-1α荧光浓度分别为0.625±0.068、0.693±0.057、0.726±0.070、0.812±0.028,均较Ⅰ组0.174±0.041、0.104±0.024、0.104±0.019、0.253±0.048显著升高,差异具有统计学意义(P均<0.05).
结论:
缺氧复氧后,HK-2细胞损伤的机制可能与NF-κB/HIF-1α细胞通路有关。
第三部分 球囊导管多次间断阻断兔中位腹主动脉安全次数探讨
目的:
探讨球囊多次间断性阻断兔腹主动脉的可行性及安全性。
方法:
1.健康新西兰白兔,重量2.5-3.0kg,雌性,共32只。
2.Ⅰ组:对照组,腹主动脉放置球囊但不阻断;Ⅱ组:单次阻断15min,间断1min,2次循环(累计阻断30min);Ⅲ组:单次阻断15min,间断1min,4次循环(累计阻断60min);Ⅳ组:单次阻断15min,间断1min,6次循环(累计阻断90min),每组8只实验兔。实验结束2h后各组处死4只实验兔,剩余4只饲养2周后处死。
结果:
1.各组实验兔肾、子宫、卵巢组织形态基本一致,未见病理学改变。
2. Western blot结果显示,肾脏、卵巢及子宫组织中的IL-8和NF-κB蛋白表达量在各组间无显著性差异(P均>0.05)。
3.2周后各组实验兔肾脏、卵巢、子宫形态基本一致,未见病理学改变;主动脉组织HE染色显示随着阻断次数的增多,血管内膜及中膜厚度明显增加,以内膜增生为主,内膜/中膜厚度比值逐渐上升。III、Ⅳ组内膜/中膜厚度分别为15.96±0.40%、17.78±0.43%明显比Ⅰ组13.17±0.44%增加,差异有统计学意义(P均<0.05)。
结论:
多次间断阻断累计总时间达90min,未出现肾脏、子宫及卵巢的病理改变;但随着阻断次数增多及阻断时间的延长,阻断部位血管内膜增厚。
第四部分 腹主动脉多次阻断后血管平滑肌细胞增生的可能机制
目的:
通过体外培养人血管平滑肌细胞(HVSMCs),探讨缺氧复氧损伤后增生的主要细胞信号机制。
方法:
1.免疫组化实验筛选增厚血管组织中TLR4、NF-κB、HIF-1α蛋白的表达。
2.体外培养 HVSMCs,设置两个实验分组,Control组:对照组,常氧培养26h;H/R组:模型组,缺氧2h后复氧24h。CCK8检测细胞增殖情况。
结果:
1.免疫组化显示,随着阻断次数的增多,血管组织中的 TLR4、NF-κB、HIF-1α蛋白的表达逐渐增强。
2. CCK8检测两组细胞的增殖情况,Control组HVSMCs的增殖率为100%, H/R组增殖率为132.2%。
结论:
HVSMCs增殖与TLR4/NF-κB/HIF-1α信号通路密切相关。
第五部分 中位与低位腹主动脉球囊阻断联合剖宫产治疗胎盘植入的疗效对比
目的:
比较中位和低位腹主动脉球囊阻断联合剖宫产,治疗胎盘植入孕妇的疗效。
方法:
1.纳入年龄18~50周岁,经彩超或核磁(MRI)证实为前置胎盘并胎盘植入,有剖宫产史,妊娠>32周的孕妇,共57例。
2.病人随机分为2组,I组为观察组,30例,剖宫产术前将球囊放置于双肾动脉开口连线的中点位置处腹主动脉,充盈球囊阻断双侧肾动脉及以下腹主动脉血流;Ⅱ组为对照组,27例,球囊放置于肾动脉开口以下腹主动脉。
结果:
1.行造影发现卵巢动脉为主要供血动脉观察组者0例,对照组6例(22.22%),遂行卵巢动脉栓塞+子宫动脉栓塞术,两组间差异有统计学意义(P<0.01)。
2.血清肌酐及尿素氮两组间基本相同,差异无统计学意义(P>0.05)。
结论:
血管内球囊阻断中位腹主动脉,效果优于低位腹主动脉阻断,因前者可阻断卵巢动脉起源,减少了卵巢动脉来源的产后出血发生率。
本课题的第一部分拟验证中位腹主动脉是否为阻断禁区,单次阻断的安全时限以及阻断后远端缺血脏器的缺血再灌注损伤情况。通过第一部分得知阻断安全时限为15min,超过30min即发生脏器的缺血再灌注损伤。肾脏为缺血敏感器官,第二部分建立体外肾小管上皮细胞模型,探讨其缺氧复氧后细胞损伤发生的可能机制。实际上,单次阻断15min并不能满足实际临床应用,课题的第三部分探讨多次间断性阻断的可行性及安全性,在第三部分中发现随着阻断次数增多及累计阻断时间的延长,阻断部位血管内膜增厚。第四部分通过体外培养人血管平滑肌细胞探讨缺氧复氧损伤后增生的主要细胞信号机制。第五部分通过搜集临床数据,比较中位和低位腹主动脉阻断联合剖宫产治疗胎盘植入孕妇的临床效果。本课题探讨球囊阻断中型动物中位腹主动脉对血流动力学、重要脏器的缺血再灌注损伤情况、血管壁损伤及增生机制等情况进行探讨。旨在为临床处理凶险性前置胎盘提供更好的理论与技术指导。
第一部分 球囊导管单次阻断兔中位腹主动脉安全时限的探讨
一、兔中位腹主动脉球囊阻断模型的建立
目的:
建立兔中位腹主动脉阻断模型,观察阻断不同时间血清肝肾功能、炎症及氧化应激指标的变化。
方法:
1.健康新西兰白兔40只,重量2.5-3.0kg,雌性。
2.动物随机分为五组,Ⅰ组:对照组,腹主动脉放置球囊但不阻断血流;Ⅱ组:阻断15min组;Ⅲ组:阻断30min组;Ⅳ组:阻断60min组;Ⅴ组:阻断90min组。
结果:
1.实验兔造模全部成功。DSA腹主动脉高位造影、延迟造影可见肾动脉水平以下腹主动脉血流完全中断,阻断下方未见造影剂显影。
2.肝肾功能指标
4.氧化应激指标
结论:
兔中位腹主动脉血流阻断15min为安全时间段,超过30min再灌注2h即可出现血清肝肾功能、炎症及氧化应激指标的异常改变。
二、超声监测兔腹主动脉阻断前后心功能与肾脏血流灌注
目的:
观察兔中位腹主动脉阻断不同时间前后心功能及肾脏血流灌注的改变情况。
方法:
1.动物分组同前。
2.超声心动图测定兔左心室短轴缩短率(FS)、舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、左心室的射血分数(EF)及等容舒张时间(ⅣRT)。
结果:
1.超声心动图检测结果
2. TDI检测结果
3.Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组 TTP升高为1.13±0.07s、21.30±0.82s、38.37±0.61s,与Ⅰ组0.10±0.02s相比,差异具有统计学意义(P均<0.01);
当阻断时间≥30min,兔心脏功能及肾脏血流灌注均受影响。
三、盆腔脏器缺血再灌注损伤分析
目的:
观察不同阻断时间再灌注2h后,阻断部位以下多个脏器的组织损伤情况。
方法:
1.分组信息如下:Ⅰ组:对照组,放置球囊但不阻断血流;Ⅱ组:阻断15min后开放2h;Ⅲ组:阻断30min后开放2h;Ⅳ组:阻断60min后开放2h;Ⅴ组:阻断90min后开放2h。
2.利用 HE染色技术检测各组肾脏、子宫、卵巢组织的形态学变化。
结果:
1. HE染色结果
2.免疫组化结果显示 Bax及 Caspase3蛋白着色部位在胞浆。随着阻断时间的延长,从Ⅰ组到Ⅴ组,肾、子宫、卵巢组织中的Bax及Caspase3蛋白的表达程度逐渐增强。
3.肾脏、子宫和卵巢组织中IL-6、IL-8、TNF-α、NF-κB mRNA的表达量
4.肾脏、子宫、卵巢组织中IL-6、IL-8、TNF-α、NF-κB蛋白的表达量
结论:
血流阻断安全时间为15min,当时间≥30min时肾脏、子宫、卵巢都出现不同程度的再灌注损伤。
第二部分 体外缺氧复氧模型肾小管上皮细胞(HK-2)损伤机制探讨
目的:
建立HK-2细胞缺氧复氧模型,探讨细胞损伤的可能机制。
方法:
1.取对数生长期的HK-2细胞,用含10%胎牛血清的DMEM完全培养基调整细胞密度到5×104/mL,接入96孔板,每孔100μL细胞悬液,同时设空白组,37℃培养过夜,根据不同处理方式分为四组,Ⅰ组:常氧组;Ⅱ组:H/R组,缺氧6h,复氧24h;Ⅲ组:H/R+ NF-κB抑制剂(QNZ EVP4593)组;Ⅳ组:H/R+HIF-1α抑制剂(IDF-11774)组。每孔加入10μLMTT,37℃培养4h,酶标仪测定各孔吸光值OD值。
2.用DMEM培养基稀释细胞浓度至2×105/mL,预先接好爬片的12孔板中接入1mL细胞悬液,轻轻吹打混匀,根据不同的实验分组,进行处理后进行免疫荧光检测。
结果:
1.Ⅱ组HK-2的增殖率74%与Ⅰ组100%相比,明显降低(P<0.05),III、Ⅳ组细胞增殖率90%、91%均比Ⅱ组74%明显升高,较Ⅰ组100%明显降低,差异具有统计学意义(P均<0.05)。
2.Ⅱ组的 IL-8、TNF-α、NF-κB和 HIF-1α荧光浓度分别为0.625±0.068、0.693±0.057、0.726±0.070、0.812±0.028,均较Ⅰ组0.174±0.041、0.104±0.024、0.104±0.019、0.253±0.048显著升高,差异具有统计学意义(P均<0.05).
结论:
缺氧复氧后,HK-2细胞损伤的机制可能与NF-κB/HIF-1α细胞通路有关。
第三部分 球囊导管多次间断阻断兔中位腹主动脉安全次数探讨
目的:
探讨球囊多次间断性阻断兔腹主动脉的可行性及安全性。
方法:
1.健康新西兰白兔,重量2.5-3.0kg,雌性,共32只。
2.Ⅰ组:对照组,腹主动脉放置球囊但不阻断;Ⅱ组:单次阻断15min,间断1min,2次循环(累计阻断30min);Ⅲ组:单次阻断15min,间断1min,4次循环(累计阻断60min);Ⅳ组:单次阻断15min,间断1min,6次循环(累计阻断90min),每组8只实验兔。实验结束2h后各组处死4只实验兔,剩余4只饲养2周后处死。
结果:
1.各组实验兔肾、子宫、卵巢组织形态基本一致,未见病理学改变。
2. Western blot结果显示,肾脏、卵巢及子宫组织中的IL-8和NF-κB蛋白表达量在各组间无显著性差异(P均>0.05)。
3.2周后各组实验兔肾脏、卵巢、子宫形态基本一致,未见病理学改变;主动脉组织HE染色显示随着阻断次数的增多,血管内膜及中膜厚度明显增加,以内膜增生为主,内膜/中膜厚度比值逐渐上升。III、Ⅳ组内膜/中膜厚度分别为15.96±0.40%、17.78±0.43%明显比Ⅰ组13.17±0.44%增加,差异有统计学意义(P均<0.05)。
结论:
多次间断阻断累计总时间达90min,未出现肾脏、子宫及卵巢的病理改变;但随着阻断次数增多及阻断时间的延长,阻断部位血管内膜增厚。
第四部分 腹主动脉多次阻断后血管平滑肌细胞增生的可能机制
目的:
通过体外培养人血管平滑肌细胞(HVSMCs),探讨缺氧复氧损伤后增生的主要细胞信号机制。
方法:
1.免疫组化实验筛选增厚血管组织中TLR4、NF-κB、HIF-1α蛋白的表达。
2.体外培养 HVSMCs,设置两个实验分组,Control组:对照组,常氧培养26h;H/R组:模型组,缺氧2h后复氧24h。CCK8检测细胞增殖情况。
结果:
1.免疫组化显示,随着阻断次数的增多,血管组织中的 TLR4、NF-κB、HIF-1α蛋白的表达逐渐增强。
2. CCK8检测两组细胞的增殖情况,Control组HVSMCs的增殖率为100%, H/R组增殖率为132.2%。
结论:
HVSMCs增殖与TLR4/NF-κB/HIF-1α信号通路密切相关。
第五部分 中位与低位腹主动脉球囊阻断联合剖宫产治疗胎盘植入的疗效对比
目的:
比较中位和低位腹主动脉球囊阻断联合剖宫产,治疗胎盘植入孕妇的疗效。
方法:
1.纳入年龄18~50周岁,经彩超或核磁(MRI)证实为前置胎盘并胎盘植入,有剖宫产史,妊娠>32周的孕妇,共57例。
2.病人随机分为2组,I组为观察组,30例,剖宫产术前将球囊放置于双肾动脉开口连线的中点位置处腹主动脉,充盈球囊阻断双侧肾动脉及以下腹主动脉血流;Ⅱ组为对照组,27例,球囊放置于肾动脉开口以下腹主动脉。
结果:
1.行造影发现卵巢动脉为主要供血动脉观察组者0例,对照组6例(22.22%),遂行卵巢动脉栓塞+子宫动脉栓塞术,两组间差异有统计学意义(P<0.01)。
2.血清肌酐及尿素氮两组间基本相同,差异无统计学意义(P>0.05)。
结论:
血管内球囊阻断中位腹主动脉,效果优于低位腹主动脉阻断,因前者可阻断卵巢动脉起源,减少了卵巢动脉来源的产后出血发生率。