文摘
出血性休克(HS)急性酒精中毒后可以增加促炎细胞因子的生产和诱导免疫抑制。我们研究了乙醇对生理病理学和细胞因子水平的影响在敏锐地alcohol-intoxicated HS老鼠。老鼠收到5克/公斤的静脉注射乙醇/ 3 h HS紧随其后引起戒断总血容量的40%的股动脉导管超过30分钟。平均动脉压(MAP)、心率(HR)监控连续48 h后血液的开始撤军。生化参数,包括血红蛋白、乙醇、谷氨酸草酰乙酸的转氨酶(得到),谷氨酸丙酮转氨酶(GPT)、血尿素氮(BUN)测定肌酐(Cre)、乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸磷酸激酶(CPK),在30分钟测量感应HS和0,1、3、6、9、12、18、24和48 h后h。血清肿瘤坏死因子-α(肿瘤坏死因子-α)和白细胞介素- 6 (il - 6)水平测定1和12 h HS之后。肝脏、肾脏和肺被移除在48 h后病理。HS显著增加人力资源、血液,GPT,包子,Cre, LDH、肌酸磷酸激酶,TNF -α,il - 6水平,减少血红蛋白和地图的老鼠。急性乙醇中毒血清水平的进一步增加,GPT,包子,Cre, LDH、肌酸磷酸激酶,TNF -α和il - 6高程以下商品。敏锐地醉老鼠加重了肝脏的病理变化,商品后肾脏和肺。
1。介绍
创伤性损伤是死亡和残疾的主要原因在世界范围内,和出血性休克(HS)负责创伤死亡的40% (1]。海关会导致血流动力学不稳定,减少氧气交付,和诱导组织灌注不足,导致细胞缺氧、器官损伤和死亡(2,3]。商品后,核因子-κB (NF -κB)被激活引起多种促炎细胞因子的表达,如肿瘤坏死因子-α(肿瘤坏死因子-α)和白细胞介素- 6 (il - 6),这一系列事件,反过来,导致多器官功能障碍(2- - - - - -5]。
急性酒精中毒是一个重要的危险因素创伤性损伤患者,导致更高的发病率或死亡率HS (6,7]。临床上急性酒精中毒是一种有害的条件,一般遵循的摄入大量酒精(8]。不仅受伤的风险增加了饮酒,急性中毒创伤相关免疫妥协的负面影响的严重程度和恢复从创伤相关住院9]。海关后,急性酒精中毒也增加生产和诱导免疫抑制促炎细胞因子(6]。医院急诊室经常看到HS患者由于事故发生在急性酒精中毒状态。本研究使用一只老鼠模型探讨急性酒精中毒如何影响复苏细胞因子(TNF - HSα和il - 6)和损伤器官(肝、肾和肺)。
2。材料和方法
2.1。制备的动物
32男Wistar-Kyoto老鼠重260 - 300克从国家动物中心购买(台北,台湾)。他们被安置在大学动物中心控制环境的温度°C和12小时光/暗周期。还提供了一些食物和水随意。慈济大学动物保健和使用委员会批准了实验性的协议。
的动物麻醉乙醚吸入大约15分钟。麻醉期间,聚乙烯导管(PE-50)插入到股动脉采集血液样本,并连接到一个压力传感器(古尔德仪器,克利夫兰,哦,美国)记录动脉压(美联社)和心率(HR)测谎仪记录器(电源实验室,广告工具,山景城,美国)。另一个PE-50导管插入的股静脉静脉注射药物或流体。操作完成后15分钟内,留下一个小伤口(小于0.5厘米2)。手术后,动物们被安置在一个有意识的老鼠代谢笼(Shingshieying仪器、花莲、台湾)。大鼠手术后很快醒来,和急性酒精中毒诱导24 h后,老鼠的意识状态(10- - - - - -12]。
2.2。急性酒精中毒
PE-50导管后插入到股动脉和股静脉老鼠24 h后。急性酒精中毒大鼠给予5克/公斤在静脉注射生理盐水混合4毫升乙醇3 h [13]。
2.3。出血性休克
HS被从股动脉导管采血诱导急性酒精中毒后10毫升注射器。一个输液泵控制提取率来模拟一个典型的流血事件。取款金额的40%总血容量(6毫升/ 100通用BW + 0.77毫升)在一段30分钟(14]。HS过程之后,复苏与0.5毫升生理盐水(0,1、3、6、9、12、18、24和48 h后h。血液撤军后,动物们不断观察48 h和牺牲后病理研究[10- - - - - -12]。
2.4。实验设计
动物被随机分为四组。乙醇组大鼠(),有5克/公斤在静脉注射生理盐水混合4毫升乙醇3 h和没有受到商品(14]。老鼠在HS集团()收到一个静脉滴注生理盐水4毫升的3 h HS诱导紧随其后。乙醇+ HS集团()有5克/公斤在静脉注射生理盐水混合4毫升乙醇后3小时以内商品立即被诱导。在汽车集团(),大鼠接受静脉滴注生理盐水4毫升的3 h和没有受到HS(图1)。
2.5。血液样本分析
动脉血液样本得到肝素化前确定基线值。肝素(通用2 IU / BW) 1毫升生理盐水通过导管注入大鼠在20分钟(10- - - - - -12]。动脉血液样本(0.5毫升)的测量收集谷氨酸草酰乙酸的转氨酶(得到),谷氨酸丙酮转氨酶(GPT)、血尿素氮(BUN)测定肌酐(Cre)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸磷酸激酶(CPK),和乙醇在3 h HS的感应,在0,1、3、6、9、12、18、24和48 h HS之后,而同等体积的0.5毫升生理盐水用于液体复苏。约0.1毫升的血液样本血红蛋白(Mundelein Sysmex k - 1000, Sysmex美国,,美国)和0.4毫升血液样本立即离心10分钟的3000克。血清提供了分为两部分;一部分是储存在4°C后1小时内收集进行生化分析。我们测量血清水平,GPT,包子,Cre, LDH、肌酸磷酸激酶,乙醇自动分析器(他们蒙羞COBAS原因,C111罗氏诊断、巴塞尔、瑞士)获得各种生化数据。的另一部分血清收集1 h HS后存储在−80°C后测量TNF -α和il - 6浓度(10- - - - - -12]。
2.6。肿瘤坏死因子-α通过ELISA和il - 6测量
肿瘤坏死因子-α和IL - 6浓度的血液样本分别测定1和12小时后感应HS的抗体酶联免疫吸附试验(ELISA)使用商业抗体对重组标准,biotin-streptavidin-peroxidase检测系统(美国单子叶植物,罗克福德,IL)如前所述[10- - - - - -12]。收集血液样本血清中分离器管。所有试剂、样品和工作标准被带到室温和准备根据制造商的指示。反应是由光密度量化使用一个自动化的ELISA读者(日出,Tecan公司Grodingen,奥地利)在450/540 nm波长。
2.7。组织学检查
老鼠牺牲后48小时感应HS和肝脏、肾脏和肺都被立即删除。肝脏、肾脏和肺组织标本固定在4%缓冲甲醛,使用标准的处理方法和苏木精和伊红染色(H & E)。一个观察者是失明组任务进行组织分析。肝损伤的严重程度观察组织部分的得分如下:0,没有证据或最小伤害的证据;1,轻度损伤由细胞质空泡形成和焦核固缩;2、中度到重度损伤与广泛的核固缩、胞质hypereosinophilia,细胞间的边界和损失;3、严重坏死肝索解体,出血,和嗜中性粒细胞浸润10- - - - - -12]。肾小管损伤的严重程度被评估得分的比例小管在大脑皮层或外髓质显示上皮坏死或腔的坏死碎片,管状扩张,和出血:0,没有;1、< 5%;2、5 - 25%;3、25 - 75%;4,> 75%10- - - - - -12]。肺损伤是得分如下:0,没有证据;1、轻度损伤;2、中度损伤;3,严重伤害肺部水肿,间质炎性细胞浸润、出血(10- - - - - -12]。所有的评估都是五个字段每节和五部分器官。
2.8。统计分析
数据被表示为平均数±标准差。统计比较不同组之间在相应的时间点是由重复措施双向方差分析之后事后测试(Bonferroni的方法)。组织学得分被克鲁斯卡尔-沃利斯检验分析邓恩的测试。一个被认为具有统计显著性值小于0.05。
3所示。结果
3.1。平均动脉压(MAP)、心率(HR)
所有的老鼠还活着在第一次48 h。大鼠的平均动脉压(MAP)撤军之后迅速减少总血容量的40%的股动脉导管。地图中保持相对较低的诱导后48 h HS(图2(一个))。相比汽车集团不受海关,乙醇+ HS组降低了地图(0,1、3、6、9、12、18、24日和后48 h HS (*;图2(一个))。地图上没有明显不同乙醇组和汽车集团(图2(一个))。此外,没有观察到显著差异在地图HS当比较HS组与乙醇+ h组(图2(一个))。心率(HR)显著增加在HS(图2 (b))。HS集团增加了心动过速在6、9、12、18、24日和后48 h HS与汽车集团(*;图2 (b))。无显著差异相比,人力资源在商品当我们观察HS组乙醇+ h组(图2 (b))。
(一)
(b)
(c)
(d)
3.2。血清乙醇和血红蛋白水平
血清乙醇浓度明显升高后乙醇乙醇组静脉滴注法和乙醇+ HS集团与峰值在0 h,然后逐渐减少到正常24 h(图2 (c))。相比汽车组、乙醇组有更高的血清乙醇浓度(0,1、3、6、9、12、18、24 h HS (*;图2 (c))。HS并不影响血清乙醇浓度时我们只比较了乙醇组与乙醇+ h组(图2 (c))。血红蛋白诱导HS(图后逐渐减少2 (d))。与车辆组相比,HS集团降低血红蛋白1,3、6、9、12、18、24日和后48 h HS (*;图2 (d)),但与汽车集团相比,乙醇组增加血红蛋白(0,1,3,后6 h HS (+ ;图2 (d))。与只HS组相比,乙醇+ HS集团增加血红蛋白在0 h和减少血红蛋白在18日,24日和后48 h HS (# ;图2 (d))。乙醇中毒后海关后,血红蛋白增加,然后降低较HS组。
3.3。谷氨酸草酰乙酸的转氨酶(了)和谷氨酸丙酮转氨酶(GPT)
有和GPT是肝脏功能的测量。有逐渐增加18岁、24和48 h后诱导HS (*;图3(一个))。与车辆组相比,乙醇组显示高水平18岁,24岁,和后48 h HS (+ ;图3(一个))。与只HS组相比,乙醇+ HS组更高水平的有1,3,9日12、18、24、48小时(# ;图3(一个))。我们观察到没有统计上的显著差异在血清乙醇组较HS组(图3(一个))。GPT诱导后逐渐增加的商品(*;图3 (b))。只与车辆组相比,乙醇组增加了GPT后48 h HS (+ ;图3 (b))。与HS组相比,乙醇+ HS组在3和更高的GPT 48 h (# ;图3 (b))。
(一)
(b)
3.4。血液尿素氮(BUN)、肌酐(Cre)
包子和肾功能的Cre测量。HS增加血包子在1、3、6、9、18、24和48 h (*;图4(一))。与汽车相比组、乙醇组增加了包子,3、6和9 h HS(后+ ;图4(一))。与HS组相比,乙醇+ HS组更高的包子,3、6、9、12、18、48小时(# ;图4(一))。没有统计上的显著差异时血清中观察到的包比较乙醇组和HS组(图4(一))。血清Cre HS感应之后迅速增加。血清Cre值增加1、3、6、9、12日和后48 h HS与汽车集团(*;图4 (b))。但与HS集团相比,乙醇+ HS组有更高的Cre 1、3、6、12、18、24、48小时(# ;图4 (b))。
(一)
(b)
3.5。乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸磷酸激酶(CPK)
乙醇组增加了LDH在0和1 h与汽车集团(+ ;图5(一个))。乙醇+ HS集团增加了LDH(0, 1, 18日,24日,48 h较HS组(# ;图5(一个))。HS增加血肌酸磷酸激酶在3、6、9、12、18 h (*;图5 (b))。与汽车相比组、乙醇组显示增加肌酸磷酸激酶在0和1 h (+ ;图5 (b))。与HS组相比,乙醇+ HS组进一步增加肌酸磷酸激酶(0,1、3、6、9、12、18、24、48小时(# ;图5 (b))。
(一)
(b)
3.6。肿瘤坏死因子-α(肿瘤坏死因子-α)和白细胞介素- 6 (il - 6)
HS大大升高血清TNF -α与汽车相比组1和12 h (*;图6(一))。之前政府的乙醇明显增加血清TNF -α在诱导后1和12 h HS (# ;图6(一))。商品增加血清il - 6,而车辆组诱导后1和12 h HS (*;图6 (b))。与只HS组相比,乙醇+ HS组更高il - 6在诱导后1和12 h HS (# ;图6 (b))。
(一)
(b)
3.7。组织病理学的肝、肾和肺
病理分析H & E-stained组织部分肝脏,肾脏和肺后商品显示肝细胞坏死和白细胞浸润肝细胞(图7(g)),肾小管细胞肿胀,核损失,管状扩张,肾(图和刷状缘脱落7(h))。肺水肿、出血和间质多形核中性粒细胞炎症细胞浸润在肺HS(图后观察7(我))。与HS组相比,乙醇+ HS组更大的组织病理变化和出血在肝脏,肾脏和肺(数字7(j),7(k)7(左))。与HS组相比,乙醇+ HS集团增加了损伤的肝脏,肾脏和肺(# ;数据7(m),7(n)7(o))。
4所示。讨论
本研究发现静脉注射大量乙醇能提高血清TNF -α商品后和il - 6水平,加剧HS-induced器官损伤(肝、肾和肺)的老鼠。
与酒精有关的访问美国创伤中心的患病率从26.2%到62.5% (15]。症状通常是与血液酒精浓度有关。血液酒精浓度高于300 mg / dL,有呼吸的风险增加抑郁和心脏骤停。急性酒精中毒死亡归因于一般发生在血液酒精浓度高于500 mg / dL,尽管致死剂量可以改变(6]。在这项研究中,血液酒精浓度在海关毫克/ dL-similar酗酒后浓度观察到人类。
酒精中毒加剧痛苦与伤害有关血流动力学不稳定(16]。低的到达时间映射到急诊室已经报道的预测从创伤性损伤和失血病人的结果17]。酒精中毒可能损害钝伤患者的能力来弥补急性失血,使它们更容易低血压患者入院时和增加他们需要包装红细胞和静脉输液18]。我们的研究指出重乙醇中毒后出血较低比乙醇组地图和心动过速。但是没有显著差异在地图和人力资源之间的HS集团和乙醇+ HS集团在这个研究。我们观察到,乙醇中毒后,血红蛋白增加,这可能是由于更高的乙醇诱导血浓缩同渗重摩。然而,血红蛋白降低18岁、24和48 h后出血急性酒精中毒大鼠较HS组。这可能是由于急性酒精中毒的影响组织商品后出血。病理检查证实乙醇+ HS组有更多的组织出血在肝脏,肾脏和肺。
肝脏尤为酒精损害的风险,因为它收到门户血液直接从肠道,因此经验最高的酒精浓度呈现给任何器官(19]。此外,乙醇在肝脏代谢产生有害有毒代谢物如乙醛、乙酸、活性氧(20.]。增加血清TNF -α和il - 6浓度经常被发现在酒精性肝硬化患者(21]。酒精中毒的啮齿动物,现在血压较低的伤害,减少耐受失血,血压恢复受损在液体复苏。强调低血压导致组织灌注不足,增强对组织损伤的易感性反映在更多的高度,在循环肝功能(22]。我们的研究还观察到急性乙醇中毒加重肝损害更大的海拔,GPT,肝脏的病理分析显示更多的肝细胞坏死和出血急性酒精中毒大鼠后白细胞浸润。
饮酒增加丙二醛含量、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性在酒精中毒大鼠显著(23]。酒精中毒大鼠导致减少肾血流量大于后在nonintoxicated老鼠HS (24]。强调低血压导致组织灌注不足,增强对组织损伤的易感性反映在更多的高度,在循环肾功能(23]。我们的研究发现,急性乙醇中毒引起更大的商品后肾损害大鼠升高血清发髻,Cre和加重了肾脏的病理变化HS的老鼠。
酒精暴露的主机可以使肺炎感染(9]。急性酒精中毒加剧了HS-induced增加肺促炎细胞因子TNF -α老鼠的表达式(25]。在其他的研究中,alcohol-treated老鼠更糟糕的临床结果,肺结构恶化,增加水平的il - 6与nonalcohol治疗小鼠(26]。我们的研究发现,大量乙醇中毒严重肺损伤包括肺水肿、出血,和间质中性粒细胞炎症细胞浸润后的肺出血。
为了应对海关,NF -κB是参与细胞凋亡和炎症级联(5]。生物体引发释放促炎细胞因子(TNF -α和il - 6)到周围组织,造成组织损伤和器官衰竭2,3]。肿瘤坏死因子-α和il - 6峰早期商品后,继续提升在海关因为组织低灌注持续10- - - - - -12]。治疗抗- TNFα抗体降低器官损伤和提高生存在大鼠HS (27]。抑制il - 6的合成可能对HS(起到有益的作用28]。急性酒精中毒后可以增加促炎细胞因子的生产和诱导免疫抑制HS (6]。我们的研究发现,静脉注射的沉重的乙醇增加血清TNF -α老鼠和il - 6生产商品后。饮酒后改变炎症细胞和适应性免疫反应导致增加感染和其他瀑特异性免疫介导的影响(9]。
性别差异在饮酒有点模棱两可的啮齿动物的研究:一项研究指出女性啮齿动物往往比男性(喝更多的酒29日)和其他研究指出青春期男性已报告喝超过女性(30.),而另一些人认为没有性别差异(31日,32]。在青春期的荷尔蒙增加,包括性腺的应激激素,是一个杰出的青春期发育的特点和可能导致的发展性别差异在青春期饮酒模式33]。我们的研究使用成年男性Wistar-Kyoto老鼠,发现增加血清TNF -α商品后和il - 6水平,加剧HS-induced器官损伤。还需要进一步的研究来调查饮酒行为的性别差异的影响和/或青春期的荷尔蒙的变化对乙醇对生理病理学和细胞因子水平的影响在敏锐地alcohol-intoxicated HS老鼠。
最近的研究指出,老鼠都被赋予了一项单一的口服剂量的乙醇(5克/公斤,30%)增加商品后生存,减少HS-induced肝损伤(34]。然而,血液乙醇浓度在这项研究是未知的,只有赋予了一项单一的口服剂量的乙醇。我们的研究中,血液酒精浓度之前HS是类似于人类观察到浓度之后酗酒。急性乙醇中毒导致血流动力学的失调,神经内分泌,炎症和免疫反应,出血。这一中断正常的神经内分泌反应counterregulatory损害血液动力学稳定和复苏,导致受损组织灌注和增加终末器官损伤(6,22]。静脉注射大量乙醇注入本研究还指出增加血清TNF -α商品后和il - 6水平,加剧HS-induced老鼠体内器官损伤。
5。结论
急性乙醇中毒血清TNF -增加α和il - 6水平海关后,连同加重HS-induced老鼠体内器官损伤。
利益冲突
作者没有利益冲突相关的研究报告。
确认
这项工作是支持部分由慈济大学(TCIRP 98004 - 02)和国家科学委员会(nsc100 - 2314 - b - 303 - 013)。