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目的:广泛软组织损伤在法医学实践较为常见,尤其以臀部及双下肢损伤为主,其损伤特点是局部损伤貌似轻微,全身性继发性病理变化隐匿,后果严重,常导致远隔器官包括肾脏、心脏、肺脏、肝脏等的严重损伤,最终发展为创伤性多器官功能不全综合症(multipie organdysfunction syndrome,MODS)。其发生机制至今尚不完全清楚。本室已经成功复制出挤压复合内毒素造成动物MODS的动物模型,发现双后肢挤压伤导致远隔器官如肝脏、肾脏、肺脏等功能障碍,并伴随抗氧化能力下降。研究表明,多种炎症介质和细胞因子,如:肿瘤坏死因子α(TNF-α)、自介素-1(IL-1)是促成这种器官损伤的物质基础。一氧化氮(nitric oxide,NO)是作为气体信使分子,具有多向性调节作用,同时又是一种自由基,化学性质十分活泼。NO由NO合酶(nitric oxide synthase,NOS)氧化L-糖氨酸(L-Arginine,L-Arg)的胍基氮而产生。NOS主要有两种,一类是结构型NOS(constitutiveNOS,cNOS),另一类是诱导型NOS(inducible NOS,iNOS)严重创伤应激、细胞因子可诱导iNOS表达或调节eNOS活性,改变NO的生成与功能。NO在机体病理过程中的作用十分复杂,可由于作用时间、器官、剂量等差异而具有保护和/或损伤的作用,因而有双刃剑之称。本室已研究证明NO在大鼠挤压双后肢致急性局部肌组织和远隔器官(肝脏、肺脏)损伤中发挥作用。本实验通过挤压双后肢致远隔器官(肝脏)损伤模型,尝试探讨NO在远隔器官(肝脏)损伤中对TNF-α和IL-1β基因表达的影响。方法:健康Wistar大鼠55只,体重250±20g,雌雄不拘,实验前12 h禁食,自由饮水。大鼠俯卧位固定于木板上,于双后肢上压15kg的标准重物,连续挤压5 h后释放动物,任其自由活动,观察5h后处死大鼠,取肝脏部分组织液氮中保存。大鼠随机分成4组(1)对照组(S组),(2)挤压组(C组), (3)挤压加L-精氨酸组(L组),(4)挤压加氨基胍组(A组)。S组除不挤压外,其余处理同挤压模型。C组处理同挤压模型。L组在挤压5h松开时舌下静脉注入L-精氨酸(L-Arg)1 50 mg/kg bw。A组在挤压5h松开时舌下静脉注入氨基胍(AG)10 mg/kg bw。留取肝组织于液氮中,提取组织总RNA,进行RT-PCR反应检测TNF-α,IL-1β的基因表达变化。用江苏捷达凝胶分析软件对电泳谱带进行半定量分析,用任意单位(AU)表示凝胶谱带的面积×荧光强度值,用TNF-α,IL-1β与β-actin光密度比值代表mRNA相对表达水平。数据用x±s表示,用SPSS统计分析软件进行统计学分析,各组均数的比较行单因素方差分析(ANOVA),用最小显著差法(LSD)作两两比较,P<0.05为有显著性差异。
结果:
1挤压大鼠后肢诱导肝脏TNF-α和IL-1β基因表达上调对照组大鼠肝组织存在TNF-α mRNA基础表达;挤压大鼠后肢后肝组织TNF-α mRNA表达增高,与对照组比较有显著性差异(P<0.01);对照组大鼠肝组织IL-1 βmRNA存在一定表达;挤压大鼠后肢后肝组织IL-1 βmRNA表达增高,与对照组比较有显著性差异(P<0.01)。
2.挤压大鼠后肢NO对其肝脏TNF-α和IL-1β基因表达上调的作用在挤压大鼠后肢基础上应用NOS底物L-Arg,肝组织TNF-α mRNA表达进一步增高,与挤压组比较有明显差异(P<0.05);应用iNOS选择性抑制剂AG后,肝组织TNF-α mRNA表达下降,与挤压组比较有明显差异(P<0.05)。
应用L-Arg后,肝组织IL-1β mRNA表达增高,与挤压组比较有明显差异(P<0.05);应用AG后,IL-1βmRNA表达下降,与挤压组比较有明显差异(P<0.05)。
结论:挤压大鼠后肢可诱导远隔器官(肝脏)的TNF-a,IL-1 β基因表达上调。挤压大鼠后肢远隔器官NO生成增多,其引起INF-a,IL-1β等炎性因子增多可能在挤压伤致远隔器官功能障碍中起重要作用。