简介:摘要目的观察机械通气相关性肺损伤(VILI)对大鼠血脑屏障通透性的影响。方法将48只健康清洁级雄性SD大鼠按随机数字表法分为假手术组(Sham组)、小潮气量(LVT)机械通气组(LVT组)、常规潮气量(NVT)机械通气组(NVT组)和大潮气量(HVT)机械通气组(HVT组),每组12只。Sham组大鼠麻醉后行气管插管,保留自主呼吸;不同潮气量(VT)各组大鼠行气管插管机械通气,VT分别为6 mL/kg(LVT组)、10 mL/kg(NVT组)、20 mL/kg(HVT组),吸呼比均为1∶1,通气频率均为40次/min,通气时间均为3 h。机械通气结束后收集大鼠支气管肺泡灌洗液(BALF),采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测BALF中促炎因子〔肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素(IL-1β、IL-6)〕水平。取大鼠肺组织,计算肺湿/干质量(W/D)比值;苏木素-伊红(HE)染色后,光镜下观察肺组织病理学改变,并进行肺损伤评分。取大鼠脑组织,测定含水量,并通过检测脑组织中伊文思蓝(EB)含量以反映血脑屏障通透性;采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测脑组织中紧密连接蛋白的表达水平。结果机械通气3 h后,随着VT增加,VILI大鼠肺损伤程度逐渐加重;当VT达到20 mL/kg时,肺组织结构明显破坏,肺泡壁水肿,肺泡内充血,肺间质增厚,大量炎症细胞浸润,且肺损伤评分、肺W/D比值及BALF中TNF-α、IL-1β和IL-6水平均较Sham组显著升高〔肺损伤评分(分):10.6±1.1比1.4±1.0,肺W/D比值:6.6±0.8比3.7±0.6,TNF-α(ng/L):832.9±97.9比103.8±23.3,IL-1β(ng/L):68.9±14.1比15.7±2.6,IL-6(ng/L):70.8±16.4比20.3±5.4,均P<0.05〕。此外,大鼠在发生肺损伤的同时,还伴随着持续加重的脑损伤;当VT达到20 mL/kg时,脑组织含水量和EB含量均较Sham组明显升高〔脑组织含水量:(85.4±3.6)%比(68.7±2.7)%,脑组织EB含量(μg/g):887±78比97±14,均P<0.05〕,脑组织中封闭蛋白-5(claudin-5)、闭合蛋白(occludin)及闭锁小带蛋白-1(ZO-1)表达均较Sham组明显下调〔claudin-5蛋白(claudin-5/β-actin):0.67±0.12比1.45±0.19,occludin蛋白(occludin/β-actin):0.48±0.11比0.99±0.21,ZO-1蛋白(ZO-1/β-actin):0.13±0.03比0.63±0.12,均P<0.05〕。结论VILI可诱导大鼠脑水肿及血脑屏障通透性增加,其机制可能与下调脑组织紧密连接蛋白的表达有关。
简介:摘要目的探讨噪声、强光及机械刺激对脓毒症大鼠睡眠、血脑屏障和认知功能的影响。方法选择40只雄性SD大鼠,均经腹腔注射10 mg/kg脂多糖(LPS)制备脓毒症模型,并分别给予0、30、45、60、75 dB噪声刺激或0、50、100、200、400 Lux光照刺激(均n=4),96 h后通过测定血清皮质醇、褪黑素及脑组织伊文思蓝(EB)含量等指标筛选后续实验条件。然后另外选择40只雄性SD大鼠,按随机数字表法分为对照组(Con组)、LPS组、噪声干预组(LPS+60 dB组)、200 Lux光照干预组(LPS+200 Lux组)及机械刺激组(LPS+MS组),每组8只。分别予以相应刺激96 h后,通过旷场实验及条件性恐惧实验评估大鼠探索行为和认知功能;用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测脑组织白细胞介素-6(IL-6)含量和血清皮质醇、褪黑素水平以评估大鼠睡眠质量、中枢炎症及应激反应;通过EB渗透实验评估血脑屏障完整性;用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测海马组织密闭小带蛋白1(ZO-1)、封闭蛋白5(Claudin-5)、裂解的天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)蛋白表达以评估大鼠海马区血脑屏障完整性和神经元凋亡情况。结果与0 dB噪声组或0 Lux光照组相比,60 dB噪声组及200 Lux光照组血清褪黑素水平即明显降低,血清皮质醇及脑组织EB含量即明显升高,故选取60 dB噪声、200 Lux光照作为后续实验条件。与Con组相比,LPS组旷场实验水平分数、垂直分数明显降低,僵直时间占比、脑组织EB和IL-6含量、血清褪黑素和皮质醇水平以及海马区ZO-1、Claudin-5、caspase-3蛋白表达差异均无统计学意义。与LPS组相比,LPS+60 dB、LPS+200 Lux、LPS+MS组大鼠水平分数、垂直分数及僵直时间占比明显降低〔水平分数(分):73.8±9.7、80.3±9.4、64.5±8.3比103.6±15.5,垂直分数(分):9.4±1.7、11.2±1.9、6.8±0.9比15.9±2.8,僵直时间占比:(45.3±4.7)%、(53.3±5.8)%、(42.1±5.1)%比(66.1±6.3)%〕,血清褪黑素水平明显降低(ng/L:53.62±6.20、44.25±6.41、45.33±5.84比74.39±7.54),血清皮质醇水平明显升高(nmol/L:818.34±95.53、710.04±65.41、989.73±91.63比398.82±72.59),脑组织EB、IL-6含量明显升高〔EB(μg/g):2.80±0.35、2.38±0.31、3.24±0.42比1.59±0.26,IL-6(ng/g):31.56±4.11、26.69±3.75、37.47±4.56比16.28±2.69〕,海马组织ZO-1、Claudin-5蛋白表达明显降低(ZO-1/β-actin:0.37±0.04、0.32±0.05、0.24±0.04比0.80±0.09,Claudin-5/β-actin:0.62±0.08、0.47±0.06、0.35±0.05比0.97±0.20),caspase-3蛋白表达明显升高(caspase-3/β-actin:0.56±0.06、0.39±0.04、0.72±0.12比0.20±0.03),差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论60 dB噪声、200 Lux光照或机械刺激96 h可显著抑制脓毒症大鼠血清褪黑素分泌、促进皮质醇分泌,激活中枢炎症反应,促使海马区神经元凋亡、血脑屏障通透性升高,进而导致睡眠障碍和认知功能损害。
简介:摘要肠道机械屏障是人体抵御外源性物质的第一道防线。完整的机械屏障可将机体与肠道内容物隔开,并阻止肠内细菌及微生物移位,在维持人体内环境稳态方面发挥重要作用。若肠道机械屏障功能受损,会导致肠内菌群及毒素移位,引发全身炎症反应综合征及多器官功能不全等疾病。非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)发病机制中的关键环节即为肠道机械屏障功能受损。因此,维护肠道机械屏障功能对于NAFLD的诊治具有重要价值。对NAFLD肠道机械屏障功能的研究进展进行了综述,重点介绍了维持NAFLD肠道通透性的主要因素(细胞凋亡、细胞自噬、顶端连接复合体、细胞骨架、主要信号通路),以期为NAFLD的诊治提供参考。