[背景]:脓毒症是外科常见急危重症。它是由于感染等因素所致的炎症反应综合征,是严重烧伤、休克、外科大手术后常见的并发症,脓毒症发生的重要原因在于机体过度释放细胞因子和炎性介质,导致炎性反应失控和免疫功能紊乱可发展成为脓毒性休克（即严重脓毒症伴经液体复苏仍难以逆转的低血压）和多器官功能障碍综合征（multiple organs dysfunction syndrom,MODS）。这些常常是导致脓毒症患者死亡的重要原因。脓毒血症的研究多集中脓毒血症不同时期各种炎症因子如肿瘤坏死因子-a（TNF-a）、白介素-1B（IL-1β）及高迁移率族蛋白-1（highmobility group box-1 protein,HMGB-1）等,产生和释放导致的人体主要内脏器官损伤的研究,近年来有关脓毒血症过程中,内源性小分子信号气体的释放对于脓毒症休克下心血管系统病理生理改变的研究成为一大热点。上世纪八九十年代,机体内源生成的气体NO、CO通过非受体依赖性信号转导机制具有舒张血管、抑制血小板聚集和抑制细胞增殖等广泛的生物学效应,开创了“气体信号分子”这一新的研究领域。1989年Goodwin等在牛、鼠和人等哺乳动物脑中发现较高浓度的内源性H₂S的存在（50-160mmol/L）H₂S作为一种神经调节物质和细胞信号传递信使,调节消化道和血管平滑肌张力,抑制血管平滑肌增殖生理及病理生理过程中也扮演重要角色,因此被普遍认为是继NO、CO后内源性小分子气体信号家族的重要成员。在生理状况下在中枢神经系统中主要通过CBS（胱硫醚-β-合成酶）合成,并在肺、心脏、肝脏、胃肠和肾脏等器官中则主要通过CSE（胱硫醚-γ-裂解酶）内源性合成。在生理条件下内源性H₂S作为一种神经调节递质和神经信号传导物质,在中枢神经系统诱导海马的长时程增强效应参与学习活动和神经反射。它诱导并促进下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素的释放。在大鼠下丘脑通过K_ATP通道降低血压、减缓心率,由此他们认为内源性H₂S通过中枢调控机制改变了血流动力学参数。在心血管系统,它通过舒张血管平滑肌细胞上的K_ATP通道发挥舒张血管的作用。并通过下调凋亡抑制因子Bcl-2及NF-κB水平,激活效应因子Caspase-3而促进血管平滑肌细胞凋亡;也通过ERK/MAPK通路抑制细胞核增生抗原的表达,增强p21Cip/WAK-1而发挥抑制血管内皮细胞肿胀、脱落和血管平滑肌细胞增殖的生理效应。在脓毒症状况下对H₂S的研究较少,Hui等在盲肠结扎穿刺大鼠（CLP）制备的脓毒症大鼠模型中首次发现H₂S在主动脉、肺动脉、肠系膜动脉及尾动脉中生成增多。在内毒素血症（LPS）模型大鼠中人们发现大量K_ATP通道的激活及低血压和血管紧张因子低反应性相关的H₂S合成异常增多及活性异常增强。近年来在盲肠结扎穿刺法制备的感染性休克大鼠模型及静脉注射内毒素法制备的内毒素休克大鼠模型上发现,主动脉、肺动脉、肠系膜上动脉、尾动脉等血管组织中H₂S生成普遍增加,同时伴随NO生成增加,两者呈现明显的正相关,并且它们分别与血压,心肌功能,以及低血糖症的程度呈负相关,表明同为小分子气体信号家族的成员它们既相互独立又以网络调节的方式共同参与脓毒症和内毒素休克调控机制。对于脓毒症休克主要病理生理改变在于低血压引起的低氧、低灌注造成恶性循环,最终导致MODS。因此心血管系统活动的调节在脓毒性休克的发生发展过程中占重要地位。Riversd E等证实在脓毒症表现的最初几个小时内若能使血流动力学保持稳定则能降低死亡率。而通过大量的研究中枢神经系统表明对心血管的调节具有重要作用。在中枢神经系统内,脑极后区（Area postrema,AP）、室旁核（Nuckeus paraventricularis,NPV）、和穹窿下器（Subfomical organ,SFO）等通过不同神经纤维与延髓头端腹外侧（Rostralventrolateral medulla,RVL）等核团有密切的联系,共同对心血管活动的调节作用中发挥重要作用。尽管生理条件下中枢神经系统内存在高浓度的H₂S,并且中枢神经系统对心血管活动具有重要的调控作用,但中枢内源性H₂S是否通过中枢参与脓毒症大鼠心血管活动的调节目前尚无结论。因此,本研究在建立脓毒性休克及内毒素休克大鼠模型的基础上,观察大鼠中枢神经系统中H₂S含量及CBS活性的变化与低血压、外周组织损伤的关系,从而探讨中枢H₂S是否在脓毒症休克时发挥作用;并观察中枢H₂S在生理条件下对血压及心率的影响,旨在探讨中枢H₂S在生理条件下在心血管系统中的作用及其机制,最后在脓毒性休克大鼠模型上,观察中枢内源性H₂S对心血管系统的作用及机制,以期进一步揭示脓毒症休克的发病机制。1.脓毒性休克及内毒素休克大鼠脑中内源性H₂S含量测定[目的]:测定内源性硫化氢（H₂S）在脓毒性休克和内毒素休克大鼠中枢神经中的含量及CBS活性。观察大鼠MBP、HR变化及测定血糖、血乳酸含量。[方法]:清洁级雄性SD大鼠62只,体重在200-250g分为脓毒性假手术组-1（Sham groupof septic shock,SGSS,n=13）,脓毒性休克组（Septic shock,SS,n=16）;内毒素休克对照组（Control group of endotoxic shock,CGES,n=13）与内毒素休克组（endotoxic shock,ES,n=16）。用盲肠结扎穿孔法（CLP）制备脓毒性休克,尾静脉注射内毒素法（LPS）制备内毒素休克大鼠模型,测定大鼠中枢内源性H₂S含量及CBS活性。右侧股动脉插管测定BP、HR变化并测定血浆中血糖及乳酸含量。[结果]:与脓毒性假手术组-1（Sham group of septic shock,SGSS,n=13）比较脓毒性休克组（Septic shock,SS,n=16）大鼠组脑组织中H₂S含量升高(38±5vs.21±4nm01.min^-1.g^-1prot,P＜0.05);内毒素休克组（endotoxic shock,ES,n=16）与内毒素休克对照组（Control group of endotoxic shock,CGES,n=13）比较,内毒素性休克大鼠脑组织中H₂S含量高于内毒素休克对照组（Control group of endotoxicshock,CGES,n=13）(34±6vs.20±4nmol.min^-1·g^-1prot,P＜0.05)。脓毒性休克组（Septic shock,SS,n=16）与脓毒性假手术组-1（Sham group of septic shock,SGSS,n=13）比较,脓毒性休克大鼠组脑组织中CBS活性高于脓毒性假手术组-1（Shamgroup of septic shock,SGSS,n=13）(0.72±0.06vs.0.47±0.06 U.mg^-1 prot,P＜0.05);与内毒素休克对照组（Control group of endotoxic shock,CGES,n=13）比较内毒素休克组（endotoxic shock,ES,n=16）大鼠脑组织中CBS活性亦高于内毒素休克对照组（Control group of endotoxic shock,CGES,n=13）(0.66±0.03vs.0.45±0.08U.mg^-1 prot,P＜0.05)。脓毒性及内毒素性休克大鼠MBP、HR均低于脓毒性假手术组-1和内毒素休克对照组（48±6vs.92±4mmHg,P＜0.05）（53±10vs.87±6mmHg,P＜0.05）,（396±47vs.253±52bpm,P＜0.05）（387±80vs.230±31bpm,P＜0.05）,血糖水平低于脓毒性假手术组-1、内毒素休克对照组（2.87±0.46vs.7.46±0.62mmol/L,P＜0.05）,（3.67±0.33vs.7.32±0.56mmol/L,P＜0.05）。血乳酸水平高于假手术组（8.42±0.40vs.1.47±0.32mmol/L,P＜0.05）,（7.44±0.36vs.1.63±0.50mmol/L,P＜0.05）。脓毒症休克大鼠脑中内源性H₂S含量与血压、心率及低血糖的程度呈负相关,而与血浆乳酸含量呈正相关（均P＜0.05）。[结论]以上结果说明中枢内源性H₂S可能参与休克过程中的心血管活动的调节。而中枢内源性硫化氢在生理条件下是否参与心血管活动的调节尚未见相关报道,因此我们进行了以下研究。2.内源性硫化氢的中枢心血管效应与K_TAP通道开放机制有关[目的]:观察中枢内源性H₂S的心血管效应及其机制。材料:清洁级雄性SD大鼠80只,体重在200-250g;硫氢化钠（NaHS）、S-腺苷左旋蛋氨酸（S-adenosyl-L-methionine,SAM）、格列苯脲（Glibenclamide,GLI）。NariS及SAM分别溶解于人工脑脊液,GLI初始溶解于二甲基亚砜（Dimethyl sulfoxide,DMSO）后以人工脑脊液（Artificial cerebrospinal fluid,aCSF）稀释至最终浓度。方法:雄性SD大鼠80只,随机分为对照组-1（i.c.v.5μL aCSF,n=6）、NaHS低剂量组（i.c.v.0.2μM,n=6）、中剂量组（i.c.v.2μM,n=6）、高剂量组（i.c.v.20μM,n=6）;对照组-2（i.c.v.5μL aCSF,n=6）、S-腺苷-左旋蛋氨酸（SAM）低剂量组（i.c.v.5μmol,n=6）、中剂量组（i.c.v.10μmol,n=5）和高剂量组（i.C.V.20μmol,n=7）,aCSF+NaHS组（n=8）、aCSF+SAM组（n=8）,K_ATP阻滞剂格列苯脲组GLI+NaHS（n=8）和GLI+SAM组（n=8）。腹腔注射氨基甲酸乙酯（Urethane）1.0g/kg麻醉,气管插管,右侧股、动静脉插管,固定于立体定位仪,于大鼠侧脑室（Lateral cerebral ventricle,LCV）进行侧脑室注射（Intracerebroventricular injection,i.c.v.）。主要观察指标:①侧脑室注射不同剂量NaHS、SAM后对血压及心率的影响。②K_ATP通道阻断剂GLI i.c.v.预处理后分别i.c.v.NaHS及SAM后中枢心血管效应的影响。结果:NaHSi.c.v.能显著降低麻醉大鼠的血压、减慢大鼠的心率。且SAM i.c.v.在中枢的作用与NaHS相似。aCSF（5μl）i.c.v.不影响麻醉大鼠的血压和心率（P＞0.05）。GLI预处理能显著减弱i.c.v.NaHS 20μM产生的降压效应及i.c.v.10μmol SAM产生的降低血压效应,和aCSF预处理组比较有统计学意义（P＜0.05）,GLI+NaHS,GLI+SAM组和aCSF组比较没有统计学意义（P＞0.05）。结论:（1.）中枢内源性H2S可能通过K_ATP通道的开放降低BP、HR。（2.）i.c.v.SAM导致的中枢内源性H₂S引起的降低BP、减慢HR的作用可能与K_ATP通道开放有关。3.中枢H₂S对脓毒性休克大鼠心血管活动的调节[目的]:探讨中枢内源性硫化氢（H₂S）在脓毒性休克状态下对心血管活动的影响。[方法]:中枢给予CBS抑制剂羟胺,K_ATP通道阻滞剂格列苯脲后,用盲肠结扎穿孔法（CLP）制备脓毒血症大鼠模型,18h后测定大鼠BP、HR、血浆中乳酸及血糖含量。[结果]:中枢预先给予GLI的脓毒性休克组大鼠（Glibenclamide,GLI,n=16）与预先给予aCSF的脓毒性休克大鼠组（Septic shock,n=16）比较平均动脉压（MBP）及心率（HR）均升高（55±8vs.30±3mmHg,P＜0.05）（278±26 vs.198±44bpm,P＜0.05）;而中枢预先给予羟胺的脓毒性休克组大鼠(Hydroxylamine,HA,n=161与脓毒性休克大鼠组（Septic shock,n=16）比较平均动脉压（MBP）及心率（HR）均亦升高（48±6vs.30±3mmHg,P＜0.05）（255±30 vs.198±44bpm,P＜0.05）;与假手术组（sham,n=16）比较脓毒性休克大鼠组（Septic shock,n=16）平均动脉压（MBP）及心率（HR）均显著降低（98±6 vs.30±3mmHg,P＜0.01）（408±36vs.198±44 bpm,P＜0.01）;中枢预先给予GLI的脓毒性休克组大鼠（Glibenclamide,GLI,n=16）平均动脉压（MBP）及心率（HR）与假手术组（sham,n=16）比较亦降低（55±8vs.98±6 mmHg,P＜0.01）（278±26vs.408±36 bpm,P＜0.01）中枢预先给予HA的脓毒性休克组大鼠（Hydroxylamine,HA,n=16）与假手术组（sham,n=16）比较大鼠平均动脉压（MBP）及心率（HR）亦降低（48±6vs.98±6mmHg,P＜0.01）（255±30vs.408±36bpm,P＜0.01）与假手术组（sham,n=16）比较脓毒性休克组（septic shock,n=16）、格列苯脲组（Glibenclamide,GLI,n=16）及羟胺组（Hydroxylamine,HA,n=16）血糖均下降（3.82±0.32vs.7.06±0.28,p＜0.05）,（3.02±0.32vs.7.06±0.28,p＜0.05）（3.59±0.47vs.7.06±0.28,p＜0.05）。而与脓毒性休克组（Septic shock,n=16）比较,格列苯脲组（Glibenclamide,GLI,n=16）及羟胺组（Hydroxylamine,HA,n=16）的血糖值没有统计学差异。但大鼠血乳酸水平在脓毒性休克组、格列苯脲组及羟胺组与假手术组比较均升高（1.56±0.26 vs.7.16±0.6,P＜0.05）,（1.56±0.26 vs.7.68±0.4,P＜0.05）,（1.56±0.26 vs.6.38±0.6,P＜0.05）。格列苯脲组及羟胺组与脓毒性休克组相比血乳酸水平比较无明显差异[结论]大鼠中枢内源性H₂S可能参与脓毒性休克心血管活动的病理生理过程。