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背景:皮瓣移植是修复难愈合创面与器官重建的重要手段,影响手术成功与皮瓣存活的主要威胁之一为皮瓣的缺血再灌注损伤,因此多年来人们一直致力于探索避免该损伤的方法。目前已有文献表明,高压氧预处理有助于皮瓣移植手术成功率的提高;而另一种目前正处于新兴研究热潮中的气体分子——氢气,则被证明有提高动物缺血再灌注皮瓣存活率的潜力。而在上述两种气体分子对缺血再灌注皮瓣保护作用的比较与联合应用价值评估方面,目前尚无相关报导问世。目的:本研究目的即为建造一种典型的动物皮瓣缺血再灌注模型,并通过此模型研究高压氧预处理、氢气治疗与两者联合治疗对缺血再灌注皮瓣的保护效果,从而在进一步深入探索氢气分子治疗原理的基础上,对氢氧联合治疗的前景作出初步评价。方法:本实验使用雄性SD大鼠,首先建造以其左髂腰动脉皮支为蒂的背部6×9cm超大皮瓣,再用动脉夹夹闭皮瓣蒂5h以达到缺血再灌注效果。高压氧预处理与氢气治疗分别通过术前3天给动物高压氧治疗和术后每天给动物腹腔注射富氢生理盐水的方式实现。我们用激光多普勒血流灌注成像仪监测并比较未经治疗、经高压氧预处理、经富氢生理盐水腹腔注射和经氢氧联合治疗大鼠背部皮瓣的血流灌注水平,并用H-E染色和TUNEL染色的方式观察其皮瓣组织的炎症和凋亡情况。此外,我们还使用免疫组织化学,蛋白质印迹法(Western Blot)和实时逆转录聚合酶链式反应(RT-qPCR)等多种方法分别从组织水平、蛋白水平和基因水平上对实验结果进行了印证与解释。结果:以左侧髂腰动脉皮支为蒂的大鼠背部超大皮瓣,在通常条件下可完全或大部分存活,并保证整块皮瓣血流灌注呈高水平;而当经历严重的缺血再灌注损伤后,皮瓣坏死比例增加,存活皮瓣灌注量亦明显降低。经高压氧预处理治疗后,皮瓣在术后24h及72h的灌注情况均有所改善;经富氢生理盐水腹腔注射后,皮瓣在术后24h的灌注情况与未经治疗时无明显区别,但在术后72h时的灌注情况明显改善;经氢氧联合治疗后,皮瓣的灌注水平较分别治疗时又有进一步提高。皮瓣的H-E染色和TUNEL染色结果显示,高压氧预处理和富氢生理盐水腹腔注射均能降低皮瓣炎症和凋亡水平;在抑制细胞凋亡方面,氢气治疗比氧气治疗更胜一筹;同时两者联合应用效果更佳。免疫组织化学、Western Blot与RT-qPCR结果进一步证实:高压氧预处理与富氢生理盐水腹腔注射均能有效抑制皮瓣组织中炎症相关蛋白NF-κB和促凋亡蛋白Bax、pJNK水平,同时从基因水平促进抑凋亡基因Bcl-2的表达;两种方法相比,富氢生理盐水比高压氧预处理的抗凋亡作用更强,且两者联合应用具有协同抗凋亡作用。结论:高压氧预处理与富氢生理盐水腹腔注射均能有效减轻大鼠皮瓣的缺血再灌注损伤,且两种方法具有协同治疗作用,体现在皮瓣的血流灌注水平进一步提高、炎症与细胞凋亡情况进一步减轻等方面;这可能与术前高压氧预处理营造的皮瓣高氧、高灌注环境和术后富氢生理盐水治疗对ROS→pASK1→pJNK→Bcl-2→Bax→Cyt-C→Caspase→Apoptosis凋亡通路抑制的联合作用有关。两者在临床上联合应用的前景一片光明。