骨骼對膿毒癥的影響及相關(guān)機制的初步研究.pdf

1、膿毒癥是危重病患者的常見病癥之一，在美國，每年因膿毒癥導(dǎo)致死亡約占全部死亡患者的9.3%。此外，由膿毒癥引起的膿毒癥休克是導(dǎo)致ICU患者死亡的最常見疾病之一。當(dāng)前對于膿毒癥及膿毒癥休克的治療包括：治療原發(fā)??；清除感染病灶；增強患者免疫功能；器官功能支持及糾正水電解質(zhì)平衡等。盡管如此，膿毒癥的治療仍然是臨床難題。大量研究證實：免疫功能受損、造血系統(tǒng)功能障礙如貧血、血小板減少、代謝系統(tǒng)功能改變?nèi)绺哐?、胰島素抵抗等均對膿毒癥的病程和預(yù)后產(chǎn)生

2、不良影響。
　　 骨骼是一個多功能器官，生理條件下處于動態(tài)平衡狀態(tài)，這種平衡狀態(tài)主要由成骨細胞和破骨細胞等來維持。近來研究證實，骨骼除了具有協(xié)助完成運動、保護內(nèi)臟器官等功能外，還能夠影響造血、調(diào)節(jié)免疫和代謝等功能。
　　 骨骼主要由骨和骨髓構(gòu)成，在成年個體能夠生成各種血液細胞的造血干細胞定居于骨髓中，除了形成血液細胞外，造血干細胞還能分化成腎、肝、腦和心臟等非血液組織的相應(yīng)細胞。近年來的研究發(fā)現(xiàn)：造血干細胞能夠用來治療造

3、血系統(tǒng)疾病及器官功能障礙。研究證實：骨骼中的成骨細胞和破骨細胞對造血干細胞的增殖和動員具有重要作用。第一，成骨細胞是形成“造血干細胞龕”的重要細胞成分，造血干細胞就在“造血干細胞龕”中增殖、分化；第二，成骨細胞和破骨細胞能夠通過調(diào)節(jié)SDF-1等來調(diào)節(jié)造血干細胞的動員。
　　 除此之外，骨骼還能調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能。例如：骨髓為早期及終末期淋巴細胞的發(fā)生提供場所。而且，骨骼還具有內(nèi)分泌器官的功能，研究證實：骨骼能夠分泌多種激素、生長因

4、子及細胞因子，如：瘦素、濾泡抑素、白介素-1和白介素-6。晚近發(fā)現(xiàn)，成骨細胞分泌的骨鈣素具有調(diào)節(jié)血糖和能量代謝的功能。
　　 由于骨骼能對造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)具有重要調(diào)節(jié)作用，而這些系統(tǒng)功能失調(diào)能夠?qū)δ摱景Y的發(fā)生和預(yù)后產(chǎn)生不良影響，因此，我們推測疾病情況下骨骼結(jié)構(gòu)、功能的變化可能膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸產(chǎn)生影響。
　　 據(jù)此，本課題主要開展2方面工作。第一，成骨細胞產(chǎn)生的骨堿性磷酸酶、骨鈣素以及反映破骨細胞功能

5、的Ⅰ型膠原C端肽等骨骼代謝標(biāo)記物在罹患感染的新生兒體內(nèi)的變化，以及此種變化和新生兒病情嚴重程度的相關(guān)性；第二，利用膿毒癥小鼠模型探討骨骼組織變化能否及如何對膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展及其機制。
　　 主要實驗方法：
　　 第一部分：血清骨堿性磷酸酶、骨鈣素及Ⅰ型膠原C端肽水平在感染新生兒中的變化
　　 根據(jù)病情將入住新生兒重癥監(jiān)護室的患兒分為感染組和非感染組。
　　 對感染組和非感染組患兒的SNAPPE、白介素-

6、6、前降鈣素原、骨堿性磷酸酶、骨鈣素及Ⅰ型膠原C端肽血清水平進行測定，比較感染組和非感染組的差異，并對感染患者治療前及治療后水平進行對比。
　　 第二部分：FGFR1經(jīng)調(diào)節(jié)骨骼代謝影響內(nèi)皮祖細胞動員及膿毒癥小鼠預(yù)后的機制初步研究
　　 1、利用H.E.染色觀察成骨細胞中特異性敲除FGFR1(Fgfr1-/-)的脛骨變化并與與同窩野生型(Fgfr1fl/fl)小鼠骨骼進行對比。
　　 2、利用盲腸結(jié)扎穿孔方法建立膿

7、毒癥小鼠模型，比較Fgfr1-/-和Fgfr1fl/fl小鼠生存時間及死亡率。
　　 3、使用流式細胞儀對腹腔注射大腸桿菌LPS的Fgfr1-/-與Fgfr1fl/fl外周血中內(nèi)皮祖細胞數(shù)量進行比較。
　　 4、使用RT-PCR測定骨組織及LPS處理過的原代成骨細胞SDF-1α mRNA表達，用酶聯(lián)免疫吸附法測定骨組織、骨髓及血清、細胞培養(yǎng)液上清中SDF-1α的水平。
　　 主要實驗結(jié)果：
　　 一、血清

8、BALP水平可反映NICU中感染患兒病情的嚴重程度
　　 感染組患兒血清BALP水平明顯低于非感染組。
　　 感染組患兒經(jīng)過有效治療后血清BALP水平明顯升高。
　　 感染組患兒在治療前后血清BALP水平與SNAPPE評分負相關(guān)；與白介素-6水平負相關(guān)。
　　 4、在感染患兒、非感染患兒以及經(jīng)過治療的感染患兒，血清骨鈣素、前降鈣素原、Ⅰ型膠原C端肽血清水平無明顯變化。
　　 二、在成骨細胞敲除FG

9、FR1可能通過增加SDF-1α分泌來增加外周血中內(nèi)皮祖細胞數(shù)量，進而改善膿毒癥小鼠的預(yù)后
　　 1、成骨細胞中特異性敲除Fgfr1的小鼠骨量增加。
　　 2、行CLP的Fgfr1-/-小鼠生存率及存活時間明顯高于野生型小鼠。
　　 3、腹腔注射LPS的Fgfr1-/-小鼠外周血中內(nèi)皮祖細胞數(shù)高于野生型小鼠。
　　 4、腹腔注射LPS的Fgfr1-/-小鼠血清中SDF-1α水平高于野生型小鼠，但在骨髓中低于

10、野生型：經(jīng)過LPS處理的Fgfr1-/-原代成骨細胞SDF-1α水平高于野生型。骨組織中SDF-1α mRNA的表達高于野生型小鼠。
　　 5、腹腔注射LPS的Fgfr1-/-小鼠及LPS處理的Fgfr1-/-原代成骨細胞中SDF-1αmRNA水平高于野生型小鼠或細胞。
　　 主要結(jié)論：
　　 NICU中感染患兒血清中BALP水平明顯低于非感染患兒，但經(jīng)過治療后其水平增高，BALP水平與SNAPPE評分相關(guān)，提示