高原肺水腫動物模型復制及發(fā)病機制研究.pdf

1、本課題通過調控輸入生理鹽水誘導間質性HAPE向肺泡性轉變，并加以“地塞米松”促AQP表達、“心得安”抑制AQP表達，干預重吸收功能，以進一步復制出肺泡性HAPE的動物模型。 一、水通道蛋白與高原肺水腫主動重吸收障礙機制 高原缺氧、寒冷以及缺氧寒冷復合運動可引起肺血流非均質流動，致肺血管內皮受損，激活非細菌性炎癥介質，使氣-血屏障受損，滲漏增加，最終使進入肺間質液體增多，由此引起肺間質水腫[3、4]。本文缺氧寒冷運動組AQ

2、P5表達增高，且隨缺氧寒冷運動時間增加，呈波形變化，在48小時較24小時明顯升高，達高峰，72小時下降。該變化趨勢與臨床高原肺水腫患者多為進入高原2～5天發(fā)病的情況相吻合。國外文獻在觀察細胞培養(yǎng)腦神經細胞水通道蛋白的時發(fā)現，AQP5存在“瞬時高表達，瞬時低表達”現象[5]，高表達時為正常的3倍，故推斷AQP5可能是誘發(fā)腦水腫的關鍵因素。本文觀察到AQP548小時表達也異常增高。從免疫組化結果來看，HCE組較N組AQP5表達明顯增多，也表

3、明高原肺水腫發(fā)生與AQP5高表達有關，這表明AQP5在高原肺水腫的發(fā)病機制中具有重要作用。表明肺含水量增加，AQP5的表達也增多，該變化可能是機體為清除肺組織內過多體液進行的代償反應。該反應促使肺間質和肺泡中液體清出，使間質和肺泡水腫減輕，以致最終不發(fā)生肺泡性肺水腫，因此認為，AQP5對肺泡性肺水腫發(fā)生可能起代償作用。 本實驗觀察到缺氧、缺氧復合寒冷、缺氧復合寒冷運動引起大鼠肺動脈壓明顯升高，這與文獻報到高原缺氧引起PAP升高是

4、高原肺水腫主要發(fā)病機制之一相符。在缺氧復合寒冷運動條件下0～72小時，PAP呈逐漸升高的趨勢，與高原環(huán)境下急性高原反應時間相符，也與HAPE臨床發(fā)病高峰為進入高原2～5天一致。 從以上結果可推測，AQP5在入高原的初始期，為調節(jié)肺泡屏障血流動力學的平衡，其表達是一過性增高，使機體適應高原的反應；而此階段肺動脈高壓逐漸升高，使肺血流動力學持續(xù)發(fā)生改變；AQP5卻在48小時后表達開始下降，當其不能滿足調節(jié)肺泡水平衡的需要時，可能導致

5、肺泡型肺水腫發(fā)生，推測促進AQP5表達，將會阻滯肺水腫發(fā)生，而抑制AQP5表達和AQP5抑制劑將會促進肺水腫發(fā)生。這為復制肺泡性HAPE動物模型和HAPE的防治提供新的思路。 二、家免高原肺水腫動物模型的復制 本課題通過調控輸入生理鹽水誘導間質性HAPE向肺泡性轉變，并加以“地塞米松”促AQP表達、“心得安”抑制AQP表達，干預重吸收功能，以達到復制出肺泡性HAPE動物模型的目的。實驗結果顯示給予“地塞米松”組未出現，而

6、“心得安”組出現2只肺泡型水腫動物，這與實驗設計相符。臨床上多數HAPE患者發(fā)病前有夜間入睡較差情況，而我們此次實驗睡眠干擾組也出現3只肺泡型水腫動物，這也表明夜間入睡差，休息不好，機體疲勞的也易患高原肺水腫。 輸液方法簡單，便于操作，通過輸液方式，該方法可短時間內使20-30％動物復制出肉眼可見的肺泡型高原肺水腫動物模型。這也為高原肺水腫發(fā)病機制研究提供一種有效的動物模型。 三、模擬海拔5400米家兔PAP和肺含水量變

7、化研究 實驗所得平原酒精組較對照組PAP升高，平原干擾組較對照組減低，平原各實驗組家兔PAP統(tǒng)計學無顯著性差異。這表明平原飲酒和睡眠等單一因素均不會引起PAP顯著性改變，而在平原通過單純減壓缺氧可引起PAP顯著性變化，這表明缺氧引起肺動脈壓改變是引起急性高原病的原因，肺動脈壓改變引起的血流動力學變化是高原肺水腫發(fā)病機制之一。 同平原對照組相比，PS、PG組肺含水量明顯升高，統(tǒng)計學有顯著差異，這表明輸液和睡眠干擾對家兔的肺

8、含水量影響大，在促發(fā)高原肺水腫發(fā)生時可采用輸液和睡眠干擾因素，這可解釋先前高原現場海拔3700米試驗得出睡眠干擾組家兔肺含水量與對照組比較明顯增加，統(tǒng)計學上有非常顯著性差異；同時輸液誘導3只肺泡性HAPE動物結果一致。通過酒精或地塞米松等藥物方式對肺含水量影響不明顯，可能與劑量不夠有關。 PQ組PAP表現1-2天先降，2-5天后持續(xù)升高，該結果可能是動物應激反射性引起的，需進一步研究，或重復實驗。PQ組肺含水量變化在1-3天逐

9、漸增加，3-5天先降后升，這與高原肺水腫發(fā)病機制中，2-5天出現發(fā)病高峰，也與以前實驗結果相符。在模擬5400米條件下，肺動脈壓和肺含水量表現時高時低現象，表明家兔在應激情況下機體可較好自我調節(jié)，這樣能保護自己，增強適應能力。同時我們要復制出高原肺水腫動物模型也應考慮動物的調節(jié)代償能力，采取必要措施，比如：輸液或睡眠干擾措施等方法，打破動物機體的代償和調節(jié)能力，成功復制出肺泡性肺水腫模型。 四、高原5374米家免急性高原反應情況

10、及PAP、肺含水量變化研究 高原現場環(huán)境下，家兔發(fā)生嚴重的死亡情況，這與平原低壓艙減壓結果不同，表明高原除缺氧外，還存在寒冷、輻射、風力、晝夜溫差以及重力等因素影響，家兔在該環(huán)境下發(fā)生嚴重的高原反應，有時可導致死亡。我們還發(fā)現家兔死亡在5-7天出現高峰，連續(xù)3批運達實驗地的動物均出現一致結果。這也表明嚴重的急性高原反應是一個全身的、綜合的病理生理過程。包括：機體呼吸、神經、泌尿、消化等各系統(tǒng)，可能發(fā)生水電解質代謝紊亂，能量代謝耗

11、竭等病理生理過程。我們觀察到在臨床發(fā)生2例急性高原病治愈后，回家突然死亡。該情況說明急性高原病的防治仍有許多難題尚待研究，它的發(fā)病機制可能與患者處于高原適應期，機體各方面處于平衡紊亂階段，對某些特異體質的個體，更易發(fā)生危及生命的高原反應，也可能與能量耗竭有關。這也要求我們在高原病治療上更加注意急性高山病治療的后期防護工作。 高原5374米現場的肺動脈壓變化情況表明，進入高原后PAP1-3天明顯增加，尤其是第2-3天更明顯，有非常

12、顯著的統(tǒng)計學差異。在4-7天增加但無統(tǒng)計學差異。這也表明急性高原反應中，肺動脈壓升高是一個重要的發(fā)病機制。高原5374米現場的肺含水量1-3天呈減少趨勢，3-4天又升高，這表明動物機體出現嚴重高原反應后，肺含水量可能減少，因過度呼吸，飲食差，引起血容量不足，甚至脫水的情況發(fā)生，也可為在如此嚴重缺氧的氣候條件下仍很少出現自然發(fā)生肺泡性高原肺水腫動物提供一種解釋。也提醒我們要復制高原肺水腫模型需要考慮動物機體是否處于脫水狀態(tài)。 高原

13、5374米現場環(huán)境，輸液引起肺含水量增加和地塞米松引起肺含水量減少，統(tǒng)計學上有顯著性差異。酒精和睡眠干擾無顯著變化，表明高原5374米現場環(huán)境，地塞米松具有明顯減少肺含水量的作用，可以用來預防高原肺水腫發(fā)生，而通過輸液可促進水腫形成。 五、缺氧家免血常規(guī)變化及高原肺水腫臨床治療研究 模擬高原環(huán)境下，家兔血白細胞明顯升高，這表明在缺氧條件下，家兔應激性血白細胞增加，機體適應后白細胞逐漸降低，以致恢復正常水平。而在高原現場家

14、兔在前3天白細胞數變化不明顯，在4-5天明顯升高，這表明高原現場和平原模擬環(huán)境反應不一致。但這兩項研究均表明，非細菌性炎性介質在高原反應中起重要作用，對炎性介質預防性治療可能對高原肺水腫的治療起積極作用。我們目前認為對于HAPE的治療措施上，應依據病情與現場條件，確定治療方案。對輕、中型HAPE，可選用氨茶堿+速尿+吸氧即可；對重型HAPE以氨茶堿+速尿+地塞米松+吸氧為宜；對伴有發(fā)燒或血象明顯增加者，可加早期防治抗感染治療。

15、本課題結合臨床HAPE發(fā)病特點，模擬高原環(huán)境，選擇不同時相點，觀察大白鼠在缺氧寒冷運動條件下病理生理變化及發(fā)病情況，同時還觀察平原和高原條件下輸液、睡眠干擾、酒精灌胃、地塞米松等因素對家兔肺動脈壓、肺含水量的影響，以及模擬海拔5400米及高原現場5374米家兔的病理生理變化情況研究。通過上述研究發(fā)現輸液和睡眠干擾對肺含水量影響較大，而高原現場和平原減壓缺氧對家兔的肺含水量及PAP的影響是不一樣的，最后我們在西藏軍區(qū)總醫(yī)院高山病研究中心的

16、高原現場，海拔3700米，對進入高原2-4天內，處于急性高原反應期的家兔進行輸液誘導的方式，利用睡眠干擾和藥物阻礙肺重吸收功能的機制，成功復制出肺泡性高原肺水腫動物模型。 本課題研究可得出以下主要結論： 1.缺氧、寒冷、缺氧復合寒冷和缺氧復合寒冷運動時，AQP5表達增加，且與肺水含量和HAPE發(fā)病時相呈一致性趨勢，提示AQP5在HAPE發(fā)病機制中起重要作用。 2.在高原環(huán)境下，結合高原肺水腫發(fā)病機制，我們通過適當

17、輸液，利用藥物阻礙肺重吸收功能機制，采取睡眠干擾等措施，可復制出肺泡型高原肺水腫動物模型。 3.高原5374米現場環(huán)境研究表明地塞米松可減少家兔肺含水量，可以用來預防高原肺水腫發(fā)生 4.平原各對照組PAP無顯著變化，GQ和PQ組家兔PAP均發(fā)生明顯升高，這表明肺動脈壓升高由此引起的血流動力學變化是高原肺水腫主要的發(fā)病機制之一。 5.高原現場存在寒冷、輻射、風力、晝夜溫差以及重力等因素影響，該條件與平原低壓艙減壓相