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目的:以前的实验研究工作观察到实验高压电烧伤后动物的大体标本如肠系膜、肠黏膜、软脑膜、深筋膜、肾皮质、胃黏膜、肝脏等的微循环变化,发现高压电不仅引起外周组织的微循环紊乱,而且引起远隔器官的微循环紊乱,从而导致全身出现微循环障碍,引起机体损伤,微观的表现可以观察到血清内白细胞沿血管壁翻滚及黏附、白色微小血栓流动及红细胞聚集现象等。已有实验证明高压电烧伤后血清中免疫球蛋白超家族(1g-SF)粘附分子出现增多,因此,我们设计本实验旨在通过观察高压电烧伤大鼠免疫球蛋白超家族黏附分子(ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1)在心肌组织上表达的连续变化,进一步探讨高压电烧伤心脏微循环紊乱的机制,及己酮可可碱对免疫球蛋白超家族黏附分子表达的干预,为高压电烧伤后心脏微循环障碍防治提供理论依据,尽最大可能的减轻病人心肌损伤,降低病人的死亡率,提高生存率。
方法:
1 实验动物分组:成年健康雄性SD大鼠(河北医科大学动物实验中心提供,合格证编号1010160)180只,随机分成三组,分别为高压电烧伤实验组(简称实验组)、高压电烧伤己酮可可碱(PTX)治疗组(简称治疗组)与假高压电烧伤组(简称对照组),每组各60只。对照组、高压电烧伤实验组和PTX治疗组又分别分为电击前、电击即刻(15min内)(T1)、伤后1h(T2)、2h(T3)、4h(T4)、8h(T5)6个不同的时相,并有空白对照组,为非电击非治疗组(T0),每组10只。各组分别编号后分笼饲养。
2 实验前准备:大鼠称重,按大鼠编号记录在册。将实验药品按实验需要配成所需浓度。
3 高压电烧伤模型复制:将变压器及调压器正确连接待用,用1％戊巴比妥钠按40mg/kg给药麻醉大鼠,待麻醉成功后,给予大鼠左上肢、右下肢及胸部备皮,然后将大鼠仰卧于动物绝缘台上,四肢伸展固定于高压输出电路之间,并分别固定1cm2圆形铜制电极片于大鼠的左上肢、右下肢脱毛区,左上肢为入口,右下肢为出口。接通电源调整变压器输出电压10KV,给予实验组与治疗组实验动物分别电击3s,对照组给予假电,整个过程中无电流通过,其他条件各组均相同。治疗组在电击后即刻腹腔注射1％PTX(按50mg/kg即5ml/kg给药),对照组及电击组电击后立即腹腔给予注射5ml/kg生理盐水。
4 标本采集与保存:将复制成功高压电烧伤大鼠模型麻醉后开胸,直视下采心肌组织,以心尖组织为代表,收集0.5cm×0.5cm×0.5cm大小心尖组织,做成石蜡切片,保存待用。
5 指标检测:采用免疫组织化学方法分别检测电烧伤早期不同时相心尖组织中ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1表达情况,及己酮可可碱对三项指标的干预效果。
6 实验数据处理:所有计量资料用SPSS13.0统计软件进行统计学分析处理,实验数据均以均数±标准差(-x±s)表示,采用两因素析因设计的方差分析(ANOVA)对实验得到数据进行分析,以P＜0.05为有显著性差异。
结果:心肌组织中ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1的变化:
(1)对照组组内比较无显著性差异(P＞0.05)。
(2)高压电烧伤后早期实验组不同时相心尖组织ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1水平高于对照组及电前ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1的水平(P＜0.05);其中ICAM-1表达水平是从电击后15min开始增高,并持续到8h;VCAM-1伤后15min开始增多,电击伤后2h表达明显升高,伤后4h即达到峰值,到伤后8h有所降低,但仍未恢复电击前水平;PECA-1伤后2h表达量达高峰,以后随时间下降,但到伤后8h仍高于对照组。
(3)高压电烧伤后早期PTX治疗组不同时相心肌组织ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1高于对照组及电前心尖组织ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1的水平(P＜0.05),但同一时相较电击组心尖组织ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1的水平有不同程度下降;其中VCAM-1的表达水平伤后8h下降明显,PECAM-1的表达水平在伤后2h下降明显;大鼠心肌组织ICAM-1、VCAM-1、PECAM-1的表达水平在8h时相治疗组与电击组组间比较有所降低,有显著性差异(P＞0.05)。