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目的:烧伤是所有伤害中最具毁灭性的,也是全球公共卫生危机的主要原因之一。烧伤后引起严重的生理紊乱,在严重损伤后呼吸衰竭是高死亡率的主要原因。烧伤后早期肺损伤可以导致远隔烧伤部位的脏器损害和功能不全,是ARDS的前期病理生理改变,若及时救治,会阻断病情的发展,因此,阻断烧伤早期对肺部的影响是控制疾病的关键。本课题组前期研究表明,氢可减轻脓毒症小鼠急性肺损伤(acute lung injury,ALI),有效改善脓毒症小鼠的生存率和器官功能,其机制与抗氧化应激反应、抑制炎症反应和细胞凋亡等有关,但在烧伤领域的研究仍未得到证实。本文拟在已经证实氢具有抗炎抗氧化和对多器官保护作用的基础上,进一步研究氢对烧伤小鼠早期肺损伤的影响,为研发烧伤患者的救治新策略奠定科学基础。 方法:取192只成年雄性ICR小鼠,6周龄,体重20~25g,采用随机数字表法分为4组:假伤组(SH组),氢气组(H2组),单纯烧伤组(BB组)和烧伤+氢气组(BB+H2组),每组48只。BB组和BB+H2组小鼠背部制作40%TBSAⅢ度烫伤模型,SH组和H2组小鼠模拟致假伤。分别于伤后1h和6h,H2组和BB+H2组小鼠吸入体积分数2%氢气1h,SH组和BB组小鼠吸入空气1h。各组取20只小鼠,观察四组小鼠假伤或烫伤后7d生存率。伤后24h,各组取6只小鼠取肺组织,行HE染色,观察肺组织病理学变化,并计算肺组织病理学损伤评分;各组取6只小鼠,取动脉血测定PaO2,取肺组织,称量肺湿干质量,计算肺湿干质量比(W/D)。各组取8只小鼠,取下腔静脉血和肺组织,采用ELISA法检测血清和肺组织中高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、IL-6的含量,分光光度法检测血清和肺组织中SOD活性,采用髓过氧化物酶(MPO)检测试剂盒测定肺组织中MPO活性。各组取8只小鼠,收集肺泡灌洗液,采用ELISA法测定IL-6和HMGB1含量,在血细胞计数器下计数总细胞数,对中性粒细胞进行分类计数。 结果:SH组和H2组小鼠伤后7d存活率为100%。与SH组比较,BB组小鼠伤后3~7d存活率均明显降低(P<0.05)。与BB组比较,BB+H2组小鼠伤后5~7d存活率明显升高(P<0.05)。伤后24h,SH组和H2组小鼠肺组织未见异常;BB组小鼠肺间质水肿,肺泡毛细血管壁严重破裂,出现大量炎性细胞浸润;BB+H2组小鼠肺间质轻度水肿,肺泡毛细血管充血伴少量破裂出血,炎性细胞=浸润较BB组少。SH组、H2组、BB组和BB+H2组小鼠肺组织病理学损伤评分分别为(0.7±0.5)、(0.8±0.5)、(6.1±1.0)、(2.8±0.8)分,BB组小鼠肺组织病理学损伤评分较SH组显著升高(P<0.05),BB+H2组小鼠肺组织病理学损伤评分较BB组显著降低(P<0.05)。伤后24h,4组小鼠PaO2总体比较,差异无统计学意义(F=0.04,P>0.05)。伤后24h,SH组、H2组、BB组和BB+H2组小鼠肺湿干质量比分别为3.52±0.22、3.61±0.24、7.24±0.32、5.21±0.41,BB组小鼠肺湿干质量比明显高于SH组(P<0.05),BB+H2组小鼠肺湿干质量比明显低于BB组(P<0.05)。伤后24h,H2组小鼠血清和肺组织HMGB1、IL-6含量与SH组相近(P>0.05),BB组小鼠血清和肺组织中HMGB1、IL-6含量较SH组显著升高(P<0.05),BB+H2组小鼠血清和肺组织中HMGB1、IL-6含量较BB组显著降低(P<0.05)。伤后24h,H2组小鼠血清和肺组织SOD活性与SH组相近(P>0.05),BB组小鼠血清和肺组织中SOD活性较SH组显著降低(P<0.05),BB+H2组小鼠血清和肺组织中SOD活性较BB组显著升高(P<0.05)。伤后24h,H2组小鼠肺组织MPO活性与SH组相近(P>0.05),BB组小鼠肺组织中MPO活性较SH组显著升高(P<0.05),BB+H2组小鼠肺组织中MPO活性较BB组显著降低(P<0.05)。伤后24h,H2组小鼠肺泡灌洗液中的IL-6和HMGB1含量、总细胞数及中性粒细胞计数与SH组相近(P>0.05),BB组小鼠肺泡灌洗液中的IL-6和HMGB1含量、总细胞数及中性粒细胞计数较SH组显著升高(P<0.05),BB+H2组小鼠肺泡灌洗液中的IL-6和HMGB1含量、总细胞数及中性粒细胞计数较BB组显著降低(P<0.05)。 结论:2%氢气吸入可明显提高重度烧伤早期肺损伤小鼠的7d生存率,能够显著减轻重度烧伤小鼠肺组织炎性细胞浸润和改善肺组织病理损伤,具有减轻炎症反应、抑制氧化应激的作用,进而对烧伤小鼠肺脏起到了保护作用。