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第一部分迷走神经电刺激安全范围的确定目的:迷走神经（Vagus Nerve,VN）解剖复杂,对心脑等重要器官也有影响,通过观察不同部位不同参数迷走神经电刺激（Vagus Nerve Stimulation,VNS）对大鼠心脏的影响,确定VNS的安全范围。方法:分别对左、右颈部VN实施自动增幅的电压（0 V,自动增幅0.1 V,2 ms,1 Hz）、电流（0 m A,自动增幅0.01 m A,2 ms,1 Hz）、频率（5 V,2 ms,0 Hz,自动增幅0.05 Hz）电刺激,观察心电图变化,评估VNS对心脏的影响,确定安全范围。结果:随着刺激电压的增强,R-R间期变长,超过10 V观察到心动过缓,偶发心律失常。随着刺激电流的增加,R-R间期变长且不规律,超过1 m A,Ⅱ导联心律不齐,AVR、V1均出现明显异常波形,如畸形QRS波。随着刺激频率的增大,R-R间期逐渐变长,3 Hz开始观察到偶发心律失常,5Hz时AVR、V1出现明显的心动过缓,随着频率进一步增大,Ⅱ、AVR、V1 R-R间期逐渐延长,超过10Hz甚至发生停搏。改变电压时,右颈部VNS心率变异百分比高于左颈部VNS,校正后p值（后文均简称p值）为0.03;改变电流和频率百分比均值右颈部略高于左颈部VNS,但差异没有统计学意义,p值分别为0.144和0.967。而对比同侧VNS不同参数,可以发现改变电流时VNS心率变异百分比明显高于改变电压和改变频率,p值均小于0.001;而改变电压和改变频率差异无统计学意义,右侧VNS p值为0.969,左侧VNS p值为0.220。结论:刺激右颈部VN时更容易影响心脏功能。各参数安全范围如下:电压（0 V～10 V,2 ms,1 Hz）、电流（0 m A～1 m A,2 ms,1 Hz）、频率（5 V,2 ms,0 Hz～3 Hz）。改变电压的效果更为稳定且对心脏变时变传导功能的综合影响最小。第二部分迷走神经电刺激免疫阈值的确定目的:VNS抗炎参数未标准化,在安全范围内选择抗炎效果最佳的VNS刺激参数。方法:静脉注射脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）（5 mg/kg）诱导内毒素血症。按照不同处理分为以下六组。正常对照（Con）组:股静脉注射等体积生理盐水,无VNS;模型（LPS）组:股静脉注射LPS注射液（5 mg/kg）造内毒素血症模型,无VNS;刺激（VNS）1组:静脉注射LPS注射液（5 mg/kg）造模,予以20 min的VNS（3 V,2 ms,1 Hz）;VNS2组:刺激电压为5 V,其余与VNS1组相同;VNS3组:刺激电压为7 V,其余与VNS1组相同;VNS4组:刺激电压为9 V,其余与VNS1组相同。并于LPS注射后、VNS结束（LPS组无VNS,为注射LPS后20 min）后0 h、1 h、2 h、3 h、4 h分别经动脉插管取血0.5m L,依次编号t、t0、t1、t2、t3、t4,离心取上清。ELISA试剂盒测定血浆肿瘤坏死因子（Tumor Necrosis Factor,TNF）-α的浓度作为炎症指标。结果:不同电压VNS组和LPS组的血浆TNF-α浓度t、t0差异不明显,p值均大于0.999。t1 VNS2组及VNS4组的TNF-α浓度相较于LPS组明显下降,p值分别为0.020和0.023。t2 VNS1组、VNS2组及VNS4组的TNF-α浓度相较于LPS组明显下降,p值分别为0.037、0.042和0.022。t3 VNS2组、VNS3组及VNS4组的TNF-α浓度相较于LPS组明显下降,其中VNS2组p值小于0.001,VNS3组、VNS4组p值分别为0.002、0.003;同时VNS2组TNF-α浓度也明显低于VNS1组,p=0.030。t4 VNS2组、VNS3组的TNF-α浓度相较于LPS组明显下降,p值分别为0.004、0.037。其余差异无统计学意义。结论:VNS组均能降低LPS诱导的TNF-α浓度的峰值,根据降低后峰值的大小及降低峰值的时长综合比较VNS组的效果,可以得出VNS2>VNS4>VNS3>VNS1。t1炎症达到峰值,t3抗炎效果最明显,t4终末点。20 min VNS（5 V,2 ms,1 Hz）后1 h、3 h、4 h作用更大。第三部分迷走神经电刺激对内毒素血症大鼠的免疫调控目的:同时研究VNS对内毒素血症大鼠的多种因子、多个器官的作用,减少动物模型个体差异导致的误差;通过高通量转录组测序（RNA-Seq）,对比正常对照组、疾病造模组和VNS治疗组表达模式发生显著变化的基因即差异基因,对差异基因进行富集和注释,整合抗炎的关键基因、关键分子和信号通路,以期发现内毒血症可能的治疗靶点。方法:分为3个不同处理组——正常对照组（Con）:股静脉注射等体积生理盐水,VNS假刺激;内毒素血症模型组（LPS）:股静脉注射LPS（5 mg/kg）,VNS假刺激;VNS治疗组（VNS）:静脉注射LPS（5 mg/kg）,予以20 min VNS（5 V,2 ms,1 Hz）。分别于T0（VNS/VNS假刺激结束后1 h）、T1（VNS/VNS假刺激结束后3 h）、T2（VNS/假刺激结束后4 h）,取全血3 m L和回肠、肝脏、脾脏、肾脏、胸腺、心脏、肺脏。2 m L全血用6 ml Trizol提取RNA,进行RNASeq。1 m L全血离心取上清,用Luminex多因子检测测定血浆TNF-α、IL-18、MIP-1α、IFNγ、IL-1β、IL-6、CINC-1、RANTES、IL-12p70、IP-10、IL-10细胞因子浓度。器官固定包埋切片进行HE染色。结果:相对于LPS组,VNS组T0时胸腺皮质增厚,脾脏PLAS增大,其余器官随着时间的延长细胞坏死和炎症浸润减轻。TNF-α、IL-18表达水平持续降;趋化因子MIP-1α只有在炎症早期即T0（VNS后1 h）降低,中后期即T1、T2（VNS后3 h、4 h）并无显著差异,但均明显高于Con组;IFNγ、IL-1β、IL-6、CINC-1、RANTES正好相反,早期并无差异且二者与Con组也差异无统计学意义,而中后期这些细胞因子的浓度则显著降低,虽然仍高于Con组;IL-12p70、IP-10同样在早期差异无统计学意义,但中后期却明显增加。抗炎因子IL-10的水平则持续提高。LPS可被血清中的脂多糖结合蛋白传递给CD14,增强吞噬细胞对LPS作用的敏感性;也能直接被胞膜上的TLR（主要是TLR4）或者间接被胞内的NLR识别。TLR识别配体后通过My D88依赖途径或者My D88非依赖途径激活下游信号通路;而NLR与配体结合后,与下游RIP2相互作用激活NF-κB、MAPKs、IRFs等下游通路,促进MHC和不同细胞因子如IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-18、IFN、CXCL、IP-10、MIP-α等基因的转录表达。在这些细胞因子协同作用下,MHCⅡ诱导胸腺、脾脏等免疫器官中淋巴细胞增殖分化,主要是诱导T细胞向不同亚群CD4+T细胞（Helper T cells,Th）分化;MHCⅠ诱导CD8+T细胞（Cytotoxic T cell,Tc）的分化和NK细胞激活。不同Th释放不同的细胞因子又进一步促进其他免疫细胞的活化和细胞因子的释放。细胞因子和受体的相互作用激活下游NF-κB、MAPK等信号通路,上调各种细胞因子的基因表达,促进其他免疫细胞的激活和趋化。Tc和NK细胞通过TNF-α、Fas等途径介导细胞凋亡。如果不加以干预,细胞因子的级联反应持续活化和趋化免疫细胞,白细胞迁移到各组织,组织内细胞焦亡,进一步造成组织损害和器官功能障碍。结论:VNS短时的刺激能在较长时间抑制炎症,通过更早识别病原体更迅速作出免疫应答,抑制NF-κB、JAK/STAT、MAPK等信号通路,从而抑制促炎细胞因子表达同时促进抑炎细胞因子的表达,最终减轻各个器官的组织损伤和功能障碍。