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前言 细胞和生物体在漫长的进化过程中,产生了一系列抵御外来损伤和刺激的防御措施,其中热休克反应(Heat Shock Response,HSR)自60年代国外学者发现以来,一直成为各领域研究的热门话题。HSR是细胞在受到应激原刺激后发生的反应,也叫应激反应,由此诱导产生的蛋白叫热休克蛋白(Heat Shock Protein,HSP),它对受损的细胞有保护作用。在这项实验中,我们研究了通过预先热处理诱导HSP70在局部深Ⅱ°烧伤创面中的作用,去验证在烫伤前诱导热休克反应,具有保护性作用和防止局部深Ⅱ°创面逐渐加深这个假说,这对将来HSR诱导的临床应用具有重要意义。 材料和方法 昆明小鼠28只,雌雄各半,体重35-38g。随机分为实验(热休克预处理)及对照两组,每组14只。将两组实验动物腹腔注射3%戊巴比妥钠(30mg/kg)麻醉后,用剃刀将背部毛发剃掉,显露出粉红色皮肤。一天以后,同上述麻醉方法将实验组小鼠麻醉后,置于预先加热至44℃的电热恒温烤箱内保持30分钟,室温(>20℃)下恢复10小时。再同上述方法将两组小鼠麻醉后,将背部剃毛区浸入90℃恒温热水浴中持续5秒,造成背部5%TBSA深Ⅱ度烫伤,烫伤深度经病理检查证实。伤后小鼠自由饮水、进食。分别于伤前及伤后0.5h、3h、6h、12h、24h和48h将小鼠处死后立即切取创面组织(1×1cm~2)深达筋膜,用10%甲醛溶液固定,常规石蜡包埋,制成切片,常温保存。每个时相点4只动物。将切片进行HE染色,用于病理组织形态学观察。采用免疫组织化学和图像分析仪分析方法,以灰度值来判定对照组及实验组HSpoo的表达情况。将所有数据进行t检验统计学处理。 结 果 二.创面组织形态学观察:实验组及对照组伤后0.sh可见表皮层坏死,真皮层变性、水肿、结构不清,真皮下毛细血管扩张充血,真皮内可见残存的毛囊和皮肤附件。实验组伤后3h未见明显改变,伤后6h未见明显的真皮下血栓形成,直至伤后48h观察,创面未见明显加深。对照组伤后6h可见真皮下毛细血管内有血栓形成,12h后残存的毛囊和皮肤附件部分坏死,24h真皮部分凝固坏死,到 48 h真皮凝固坏死加重,创面明显加深。 2.两组创面HSpoo检测:实验组伤前经加热预处理后,皮肤内可见大量棕褐色颗粒沉着,遍及表皮、真皮及肌层。伤后0.sh,棕褐色颗粒增多,至伤后 3 hHSpoo表达达到高峰,随后逐渐减少,12h回落到伤前水平。而对照组伤前皮肤内HSppo染色阴性,伤后0.sh真皮层内变性水肿的细胞内有少量棕褐色颗粒沉积,以后逐渐增多,6h达高峰,以后下降。但始终实验组HSP70表达高于对照组(P<0.05)。 讨 论 烧伤创面早期油于局部炎症反应,使微循环发生障碍,微血管扩张,红细胞聚集,以致血流湖,血栓形成,使局部缺血、缺氧,致创面进行性加深。而导致微循环障碍的炎症反应是由于烧伤后创面坏死组织及单核巨噬细胞释放大量的炎症因子,这些炎症因 ·2·子介导中性粒细胞浸润、氧自由基释放以及血管内皮细胞损伤,促使血栓形成,血小板裂解产物血栓素A卜白细胞三烯B4又加重此环节,促使创面逐渐加深。 HSR是细胞抵御不良刺激的内源性防护机制,普遍存在于生物界。HSP70起保护作用的机理在于,当细胞受到热效应或其他刺激的损害时,会引起细胞的某些蛋白质肽链伸展,失去原有的盘旋及折叠状态,改变了将空间的构型,甚至寡聚复合物解聚以致失去原有功能,此时HSP70的增加,能与变性或异常蛋白质的亲水表面紧密结合,并在 ATP水解的能量驱动下,HSpoo又可释放出来。在此过程中,HSP70保护了新合成的蛋白质的恰当构型,防止了在正确的多聚体形成前蛋白亚型不恰当的折叠和聚集,陪伴蛋白分子在细胞内转运,以维持细胞的生存和功能。并能清除细胞中变性、衰老、退化的蛋白质,这一过程是在细胞的HSR中,通过酸性磷酸酶的活性升高来实现的。 而当机体在受到外伤、感染等刺激因素侵袭时,不但有多种细胞因子门IL-1*L-LTNF一一产生,同时亦有HSpoo的产生,以对抗 IL叫、TNF-。对细胞的毒害作用。 本项研究是预先加热处理小鼠产生HSR诱导产生大量HSpoo,再局部烫伤小鼠,加热预处理方法简单。在观察取材的48/J\时内,小鼠无一例死亡。对于烧伤的局部创面即是一个局部应激反应,创面存在的是一个机体抵御炎症反应的过程。由于预先处理小鼠使小鼠发生热休克反应,诱导产生出大量HSP70,在再次接受刺激时,机体已做好了备战准备,保护了受损伤的细胞,对于创面产生的多种炎症介质TNF一以IL-*IL-6等起到了抑制作用,减轻了炎症反应,防止了创面的加深。而对照组由于元预先处理,在局部烫伤后,机体需经过一段时间才能在局部的受损细胞内合成HSpoo,此时创面坏死组织及单核巨噬细胞已分泌了各种炎症介质。在HSpoo逐渐合成过程中,这个渐进的过程,炎症介质 ·3·也在增