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目的:研究表明,微循环障碍是高压电烧伤重要的病理变化之一,在电烧伤后的渐进性损伤发生和发展过程中起重要作用,并发现电伤后的微循环障碍主要由微血管损伤及微血流障碍所致。在微血管损伤方面,除电流的直接损伤外,继发的炎症损伤也是微血管损伤的重要机制。白细胞介素-1(interleukin-1,IL-1)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)及可溶性血管细胞黏附分子-1(solublevascuolarcelladhesionmolecule,sVCAM-1)等细胞因子均在炎症损伤过程中发挥重要作用。目前高压电烧伤后微血管炎性损伤机制尚不清楚。本研究通过检测高压电烧伤大鼠血清IL-1、IL-6及sVCAM-1的变化,并通过乌司他丁(UTI)干预,旨在进一步探索高压电致微血管炎性损伤的相关机制和干预办法。
方法:1.实验动物分组:健康成年SD大鼠(河北医科大学动物实验中心提供,合格证编号1211057)180只,按随机数字表法分成三组,即假高压电烧伤组(简称对照组)、高压电烧伤组(简称电伤组)、高压电烧伤乌司他丁(UTI)治疗组(简称治疗组),每组各60只。每组又按观察时间分为伤前15min、伤后5min、1h、2h、4h、8h六个时相组,每时相组10只。
2.实验前准备:将大鼠编号、称重,左上肢、右上肢及前胸脱毛,记录数据。实验药品按所需浓度配制。
3.高压电烧伤模型制作:首先连接实验变压器和调压器导线。用1%戊巴比妥钠生理盐水溶液腹腔注射麻醉大鼠(40mg/kg),麻醉成功后,将大鼠取仰卧位放置于电击实验台上,绳子固定四肢,将两个1cm×1cm方形铜质电极片分别固定于大鼠的左上肢(电流入口)、右下肢(电流出口)脱毛区。接通电源,调整调压器使升压器输出电压至2kV,接通升压器输出电源,使高压电流通过大鼠,电击时间为3s。对照组予以假电(即只连电线,不通电),其他条件各组均相同。电伤后5min内,治疗组腹腔注射1%UTI(按5×104u/kg即5mL/kg给药),对照组及电伤组腹腔内注射5mL/kg生理盐水。
4.标本采集与保存:将模型制作成功的大鼠开胸暴露心脏,直视下采血器刺入心脏,连接真空采血管取血4mL,静置30min,待血清析出后上离心机,以3000转/min离心10min,取上清液置于Eppendorf管中在-70℃条件下保存。
5.指标检测:采用ELISA双抗体夹心法,分别检测三组大鼠六个时相组血清IL-1、IL-6及sVCAM-1含量。
6.实验数据处理:采用SPSS13.0统计软件,实验数据均以均数±标准差((x)±s)表示,行两因素析因设计的方差分析,多重比较采用LSD法t检验。以P<0.05为显著性检验水准。
结果:1.大鼠血清IL-1含量变化
电伤组IL-1含量总体高于对照组(主效应F=111.917,P<0.01);电伤组IL-1含量受时间变量影响(主效应F=5.202,P<0.01),伤后5min~8h各时相均高于本组伤前值(P<0.001),且呈逐渐增高趋势。
治疗组IL-1含量总体低于电伤组(主效应F=9.865,P<0.01);治疗组IL-1含量受时间变量影响(主效应F=11.503,P<0.01),治疗组伤后5min~8h各时相均高于本组伤前值(P<0.001),且呈逐渐增高趋势。
2.大鼠血清IL-6含量变化
电伤组IL-6含量总体高于对照组(主效应F=117.424,P<0.01);电伤组IL-6含量受时间变量影响(主效应F=5.214,P<0.01),伤后1~8h各时相均高于本组伤前值(P<0.001),且呈逐渐增高趋势。
治疗组IL-6含量总体低于电伤组(主效应F=17.426,P<0.01);治疗组IL-6含量受伤后时间变化影响(主效应F=13.177,P<0.01),治疗组伤后1~8h各时相均高于本组伤前值(P<0.001),且呈逐渐增高趋势。
3.大鼠血清sVCAM-1含量变化
电伤组sVCAM-1含量总体高于对照组(主效应F=46.031,P<0.01);电伤组sVCAM-1含量受时间变量影响(主效应F=3.391,P<0.01),伤后1~8h各时相均高于本组伤前值(P<0.001),且呈逐渐增高趋势。
治疗组sVCAM-1含量总体低于电伤组(主效应F=6.770,P<0.01);治疗组sVCAM-1含量受伤后时间变化影响(主效应F=4.717,P<0.01),治疗组伤后1~8h各时相均高于本组伤前值(P<0.001),且呈增高趋势。
结论:1.高压电烧伤引起大鼠血清IL-1、IL-6及sVCAM-1含量升高,IL-1、IL-6在伤后8h内呈逐渐升高趋势,sVCAM-1在伤后1h达高峰,后有下降趋势,但仍高于伤前水平。
2.高压电通过刺激机体产生sVCAM-1增加白细胞与血管内皮细胞的黏附性,与IL-1、IL-6共同促进炎症反应,加重血管壁损伤,影响微循环血液流动。
3.UTI抑制大鼠高压电烧伤后血清IL-1、IL-6、sVCAM-1的生成,从而减轻大鼠电伤后微血管壁的炎症反应,改善微循环血流障碍。