极化液严格控制血糖对严重烫伤大鼠炎症反应和体重的影响.pdf

收稿日期:2 0 0 6-0 1-1 7 资助项目:江西省卫生厅课题(2 0 0 5 2 0 4 4) 作者简介:王占科(1 9 6 8-) , 男, 硕士, 副主任医师, 研究方向: 创伤分子免疫学。 极化液严格控制血糖对 严重烫伤大鼠炎症反应和体重的影响 王占科1, 雷万生1, 刘龙燕1, 熊晓平2, 刘学广3, 汪仕良4 ( 中国人民解放军第九四医院, 1.检验科,2.病理科,3.外科, 江西 南昌3 3 0 0 0 2; 4.第三军医大学西南医院全军烧伤研究所, 重庆4 0 0 0 3 8) 摘要:目的 探讨极化液严格控制血糖对严重烫伤大鼠感染炎症和体重的影响。方法 3 0%的体表面积 º烫伤 大鼠8 0只,随机分为极化液组( n=2 0) 、 胰岛素组(n=2 0) 、 葡萄糖组(n=2 0) 和盐水对照组(n=2 0) 。极化液组和 胰岛素组严格控制血糖到正常参考范围, 观察不同组伤后1、3、5、7d空腹血糖、 血浆内毒素和肿瘤坏死因子 (TN F ) 水平和2周后体重变化。结果 极化液组和胰岛素组大鼠伤后各时相点空腹血糖、 血浆内毒素和TN F 水平均明显低于盐水对照组(P均0. 0 5) 。极化液组大鼠伤后2周体重明显高于盐水对照组(P0. 0 5) 。结论 科学使用极化液/胰岛素严格控制高血糖, 可降低创伤后炎症反 应。加大胰岛素剂量, 补充葡萄糖可改善机体营养。 关键词:烧伤;极化液;炎症;体重 中图分类号:R-3 3 2 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 0-2 2 9 4( 2 0 0 6)0 3-0 0 1 6-0 4 E f f e c t so fT i g h tC o n t r o l o fB l o o dG l u c o s eb yI n t e n s i v e G I KT h e r a p yo nt h e I n f l a mm a t o r yR e s p o n s eA n dB o d y W e i g h t o fS e v e r e l yT h e r m a lT r a u m aR a t WA N GZ h a n - k e 1, L E IW a n - s h e n g 1, L I UL o n g - y a n 1, X I O N GX i a o - p i n g 2, L I UX u e - g u a n g 3,WA N GS h i - l i a n g4 ( 1.D e p a r t m e n t o fC l i n i cL a b o r a t o r y,2.D e p a r t m e n t o fP a t h o l o g y, 3.D e p a r t m e n t o fS u r g e r y,9 4t hH o s p i t a l o fP L A N a n c h a n g3 3 0 0 0 2,C h i n a; 4.I n s t i t u l e o fB u r n,A f f i l i a t e dX i'n a nH o s p i t a l,T h i r dM i l i t a r yM e d i c a lU n i v e r s i t y, C h o n g q i n g4 0 0 0 3 8,C h i n a) A B S T R A C T:O b j e c t i v e T oi n v e s t i g a t et h ee f f e c t so ft i g h tc o n t r o lo fb l o o dg l u c o s eb yi n t e n s i v e G I K(G l u c o s e - I n s u l i n - P o t a s s i u m)t h e r a p yo ni n f l a mm a t o r yr e s p o n s ea n db o d yw e i g h to fs e v e r e l y t h e r m a l t r a u m a . M e t h o d s 3 0% T B S A os c a l d e dr a t sw e r er a n d o m l yd i v i d e dt oG I K(n=2 0) , I n s u l i n(n=2 0) ,G l u c o s e(n=2 0)a n dc o n t r o l(n=2 0)g r o u p s .T h ef a s t i n gb l o o dg l u c o s ei nG I K g r o u pa n d i n s u l i ng r o u pw e r et i g h t l yc o n t r o l l e dt on o r m a l l e v e l s .T h el e v e l so f f a s t i n gg l u c o s e, L P S,TN F a n dt h eb o d yw e i g h to f r a t s i na l l g r o u p sw e r eo b s e r v e da t 2w e e k sa f t e rs c a l d e d . R e - s u l t s T h e l e v e l so f f a s t i n gb l o o dg l u c o s e,L P S,TN F o fb o t hG I Kg r o u pa n dI n s u l i ng r o u pw e r e l o w e rs i g n i f i c a n t l yt h a nt h a to ft h eC o n t r o lg r o u p,w h i l et h e yw e r ew e r eh i g h e rs i g n i f i c a n t l yi n G l u c o s eg r o u pt h a nt h a t i nc o n t r o l g r o u p. T h eb o d yw e i g h t o f s c a l d e d2w e e k s l a t e ro fG I Kg r o u p · 61 ·江西医学院学报2 0 0 6年第4 6卷第3期 A c t aA c a d e i a eM e d i c i n a eJ i a n g x i2 0 0 6,V o l 4 6,N o 3 w e r eh i g h e r s i g n i f i c a n t l yt h a nt h a to f t h ec o n t r o l g r o u p,a n dt h e r ew a sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c eo f b o d yw e i g h t o f s c a l d e d2w e e k s l a t e rb e t w e e n t h e i n s u l i ng r o u p,g l u c o s eg r o u pa n dc o n t r o l g r o u p. C o n c l u s i o n S c i e n t i f i ct r e a t m e n to fG I K/i n s u l i nc a nc o n t r i b u t et or e d u c i n gt h e i n f l a mm a t o r yr e - s p o n s ea n dm e l i o r a t i n gd y s t r o p h i ae n h a n c e db yt r a u m a . K E Y WO R D S:G I K;i n s u l i n;i n f l a mm a t o r y;b o d yw e i g h t 文献报道, 极化液( 葡萄糖、 胰岛素和氯化钾) 具 有保护缺血再灌注损伤心肌以及抗炎作用 1,2, 但 有关极化液对烧伤后炎症反应和机体营养的影响, 国内外报道不多。我们以严重烫伤大鼠为创伤模 型, 合理调整极化液中胰岛素和葡萄糖比值, 使血糖 严格控制在正常水平, 观察极化液对伤后各时相点 血浆内毒素、TN F 水平和伤后2周体重的影响, 旨 在探讨极化液在创伤炎症反应和改善创伤营养中的 作用, 为控制创伤炎症反应和改善机体营养, 提供新 思路。现报道如下: 1 材料与方法 1. 1 动物模型 8 0只S D大鼠( 江西医学院实验动物中心, 合格 证号: 0 2 1 9 6 - 0 2) , 雌雄不拘, 体重2 0 02 5 0g, 标准 喂养。参考文献 3, 乙醚麻醉, 背部剪毛后放沸水浸 泡1 2s, 制作3 0%体表面积 º烫伤( 经病理切片证 实) 动物模型, 随机分为极化液组( n=2 0) 、 胰岛素 组( n=2 0) 、 葡萄糖组(n=2 0) 和盐水对照组(n= 2 0) 。参考文献 4, 配制葡萄糖、 胰岛素( 江苏万邦生 化医药股份有限公司) 、 氯化钠和氯化钾终浓度分别 为1 0 0g/L、 8 0U/L、9g/L和5g/L的极化液,极 化液组大鼠每8小时按2 0m l/ k g 体重腹腔注射, 连 续1 4天。参考文献 5, 配制5 0 0U /L生理盐水胰 岛素溶液,胰岛素组大鼠每8小时按3 0m L/ k g 体 重腹腔注射胰岛素。葡萄糖组大鼠每8小时按2 0 m L/ k g 体重腹腔注射2 0 0g/L葡萄糖溶液。盐水 对照组腹腔注射9g/L氯化钠溶液, 注射剂量和方 法同极化液组。极化液组和胰岛素组大鼠根据空腹 血糖水平, 在输注葡萄糖不变的情况下, 适当调整胰 岛素用量, 严格把空腹血糖控制在伤前水平( 伤前均 值加减1倍标准差范围内) 。4组大鼠在伤后各时 相点禁食过夜腹腔注射药品前1h于尾静脉取血 1. 5m L, 采用肝素+抑肽酶抗凝, 分离血浆, 于-7 0 低温保存。 1. 2 观察指标 测定4组大鼠伤前和伤后1、 3、5、7d空腹血 糖、 血浆内毒素、TN F 水平和伤后2周( 伤后第1 4 天) 体重变化。血浆内毒素采用重组C因子基质显 色法测定( 上海伊华生物有限公司) ; 血TN F - 含量 采用酶联免疫吸附试验(E L I S A) 法测定( 深圳晶美 生物试剂有限公司提供,R A D 5 5 0型酶标仪由美国 B I O - R A D生物公司生产) 。血糖采取葡萄糖氧化酶 法测定( 北京中生试剂有限公司, 7 1 8 0型全自动生 化分析仪由日本日立公司生产) 。4组大鼠分笼喂 养, 编号记录伤前体重和伤后2周体重。 1. 3 统计学处理 计量数据以x±s表示, 记数数据以率表示。采 用S P S S1 0. 0f o rW i n d o w s统计软件进行单因素方 差分析t检验以及卡方分析。P0. 0 5) 。葡萄糖组空腹血糖 明显高于盐水对照组( P0. 0 5) ,葡 萄糖组和盐水对照组空腹血糖明显高于伤前(P0. 0 5) 。葡萄糖组伤后3d开始血浆内 毒素明显高于盐水对照组( P0. 0 5) 。葡萄糖组伤后各时相点血浆 内毒素明显高于盐水对照组( P0. 0 5) 。胰岛 素组、 葡萄糖组和盐水对照组伤后第2周体重均明 显低于伤前体重( P均0. 0 5) 。见图4。 图4 严重烫伤大鼠不同治疗组体重变化 3 讨论 创伤、 包括烧伤糖代谢障碍是并发感染炎症的 危险因素,严格控制创伤后高血糖, 非常重要 6。 本组实验将葡萄糖和胰岛素比值调整到1. 2 5:1左 右( 常规比值为4:1) , 既可以补充葡萄糖又可以控 制高血糖, 可作为补充营养和纠正糖代谢障碍的重 要措施。 血浆内毒素水平升高是内源性感染( 尤其是肠 道革兰氏阴性杆菌进入血液) 的重要依据, 本组结果 提示, 极化液/胰岛素通过纠正糖代谢障碍可以有效 改善创伤内源性感染, 单纯葡萄糖治疗加重糖代谢 障碍, 加重内源性感染, 说明创伤后糖代谢障碍在感 染中起重要作用。烧伤糖代谢障碍加重烧伤内源性 感染, 可能与肠道组织细胞能量利用障碍加重肠道 损伤, 以及高血糖症利于肠道细菌在血液中繁殖有 关。极化液/胰岛素为烧伤内源性感染控制, 提供新 思路。 烧伤全身炎症反应综合征(S I R S) 是机体以炎 症细胞因子( 如TN F 等) 升高为主要特征的并发 症, 是创伤感染患者死亡的重要原因。临床上大量 使用抗菌素可能有效控制创面感染, 但并不能杀死 肠道所有细菌, 也不能改善肠道营养, 因此从根源上 并不能有效控制内源性感染。抗菌素能有效杀死敏 感细菌, 但无法控制细菌死亡后的内毒素释放 7。 抗炎和抗感染对于创伤患者同样重要。我们结果表 明, 极化液和胰岛素治疗能有效降低严重烫伤大鼠 血TN F 水平,TN F 是机体重要的炎症细胞因子, 提示极化液和胰岛素治疗能有效控制炎症反应, 这 与J e s c h k eMG等报道的结果相一致 8。核转录因 子k B(N F - k B) 是TN F 发挥病理作用的靶基因 9, 胰岛素可以通过下调N F - B基因表达, 拮抗炎症反 应 1 0。 创伤炎症导致高代谢水平造成体重减轻 1 1, 不 利于患者康复。创伤患者出现高血糖, 并不意味着 机体不需要葡萄糖, 科学加大胰岛素剂量, 葡萄糖可 以根据机体营养和饮食情况进行输注。我们结果表 明, 极化液治疗烫伤大鼠伤后2周体重下降不明显, 提示极化液通过补充葡萄糖、 促进葡萄糖有效利用, 可有效改善机体营养。胰岛素组和葡萄糖组烫伤大 鼠伤后2周体重均明显低于伤前, 提示胰岛素和葡 萄糖均不能有效改善创伤营养不良和体重减轻。胰 岛素治疗虽然能有效控制高血糖, 但没有从根本上 解决机体能量缺乏问题。葡萄糖治疗虽然能提供能 量, 但机体由于存在糖代谢障碍而不能有效利用。 不同创伤患者空腹血糖和体重不同, 极化液在临床 上需个体化治疗, 极化液在创伤外科具有广泛的应 用前景 1 2。 · 81 ·江西医学院学报2 0 0 6年第4 6卷第3期 A c t aA c a d e i a eM e d i c i n a eJ i a n g x i2 0 0 6,V o l 4 6,N o 3 参考文献: 1 钱学贤.极化液(胰岛素保护缺血再灌注新机理J.中华内科 杂志,2 0 0 3,4 2:1 4 5-1 4 7. 2 马卫国, 朱本章.胰岛素抗炎作用研究进展J.国外医学内分 泌学分册,2 0 0 4,2 4(3) :1 9 4-1 9 7. 3 魏泓.医学实验动物学M.成都: 四川科学技术出版社,2 0 0 1. 5 5 0. 4 王占科, 许霖水, 汪仕良, 等.极化液对严重烫伤多器官功能不 全综合征大鼠炎性因子及预后影响J.中华烧伤杂志,2 0 0 5, 2 1(6) :4 2 2-4 2 5. 5 孙辽, 兰丽珍, 邓华聪, 等.腹腔注射胰岛素或其B链对NO D 小鼠胰岛TN F/TN F R 1系统表达的影响J.中华内分泌代谢 杂志,2 0 0 5,2 1(1) :7 7-7 8. 6 虞文魁, 李维勤, 李宁, 等.急性高血糖对感染患者激素和细胞 因子的影响J.中华急诊医学杂志,2 0 0 5,1 4(2) :1 3 2-1 3 5. 7 李晋, 彭毅志, 肖光夏, 等.抗生素治疗导致细菌内毒素释放的 研究进展J.中华外科杂志,1 9 9 8,1 2:5 6. 8 J e s c h k eMG,K l e i nD,H e r n d o nD N. I n s u l i n t r e a t m e n t i m p r o v e s t h es y s t e m i c i n f l a mm a t o r yr e a c t i o nt os e v e r et r a u m aJ. A n n S u r g,2 0 0 4,2 3 9(4) : 5 5 3. 9 姚咏明, 姚胜, 陈劲松, 等.N F - k B抑制剂对烫伤脓毒症大鼠致 炎/抗炎细胞因子表达的影响J.解放军医学杂志,2 0 0 4,2 9 (1) :3 3-3 5. 1 0 D a n d o n aP,A l j a d aA,M o h a n t yP,e ta l . I n s u l i ni n h i b i t s i n t r a - n u c l e a rn u c l e a rf a c t o rK a p p aBa n ds t i m u l a t e sI k a p p aBi n m o n o n u c l e a rc e l l s i no b e s es u b j e c t s:e v i d e n c ef o ra na n t i - i n - f l a mm a t o r ye f f e c t？J.C l i nE n d o c r i n o lM e t a b,2 0 0 1,8 6:3 2 5 7-32 6 0. 1 1 汪仕良, 尤忠义, 余斌, 等.烧伤后肠源性高代谢研究-高代 谢及内毒素J.肠外与肠内营养,2 0 0 5,1 2(1) :2 4-2 8. 1 2 王占科, 刘振玉, 黄强.针对不同空腹高血糖和体重的创伤患 者极化液个体化治疗方案J.江西医药,2 0 0 5,4 0(1 1) : % 7 3 0. ( 上接第1 5页) 和E T在动情间期的升高对卵母细胞的成熟有何影 响是生殖内分泌学研究中非常有价值的课题。 综上所述, E2或/和P能部分或完全拮抗内毒 素诱发的细胞因子NO或/和E T的升高, 从而对机 体产生保护性作用。 参考文献: 1 晏泽, 肖能坎, 陈兵.一氧化氮、 内皮素与烧伤J.国外医学: 创 伤与外科基本问题分册,1 9 9 8,1 9(4) :2 0 8-2 1 1. 2 高建川, 杨宗城, 黎鳌, 等.大鼠烧伤早期血浆内皮素变化及其 及其对内 皮细胞通透性的影响J.中华整形烧伤外杂志, 1 9 9 6,1 2(2 0) :4 1 9-4 2 2. 3 S a m yT S,Z h e n gR,M a t s u t a n iT,e ta l . M e c h a n i s mf o rn o r m a l s p l e n i cTl y m p h o c y t e f u n c t i o n s i np r o e s t r u s f e m a l e s a f t e r t r a u - m a:e n h a n c e dl o c a ls y n t h e s i so f1 7B e t a - E s t r a d i o lJ. Am J p h y s i o lC e l lP h y s i o l,2 0 0 3,2 8 5(1) :C 1 3 9-1 4 9. 4 Y o k o y a m aY,K u e b l e r J F,M a t s u t a n iT,e t a l . M e c h a n i s mo f t h e s a l u t a r ye f f e c t so f1 7b e t a - e s t r a d i o lf o l l o w i n gt r a u m a - h e m o r - r h a g e:d i r e c td o w n r e g u l a t i o no fK u p f f e rc e l lp r o i n f l a mm a t o r y c y t o k i n ep r o d u c t i o nJ. C y t o k i n e2 0 0 3,2 1(2) :9 1-9 7. 5 K n o f e r lMW,A n g e l eMK,C a t a n i aRA,e ta l . I mm u n o m o d u l a - t o r ye f f e c t s o f d e h y d r o e p i a n d r o s t e r o n e i np r o e s t r u s f e m a l em i c e a f t e r t r a u m a-h e m o r r h a g eJ. JA p p lP h y s i o l,2 0 0 3,9 5(2) : 5 2 9-5 3 5. 6 D i e n s t k n e c h tT,S c h w a c h aMG,K a n gS C,e t a l . S e xs t e r o i d - m e - d i a t e dr e g u l a t i o no fm a c r o p h a g e/m o n o c y t ef u n c t i o ni nat w o - h i tm o d e lo ft r a u m a - n e m o r r h a g ea n ds e p s i sJ. C y t o k i n e, 2 0 0 4,2 5(3) :1 1 0-1 1 8. 7 K u e b l e rJ F,Y o k o y a m aY,J a r r a rD,e ta l . A d m i n i s t r a t i o no f p r o g e s t e r o n ea f t e rt r a u m aa n d h e m o r r h a g i cs h o c k p r e v e n t s h e p a t o c e l l u l a r i n j u r yJ. A r c hS u r g,2 0 0 3,1 3 8(7) :7 2 7-7 3 4. 8 F a u n c eD E,G r e g o r y M S,K o v a c sE J . A c u t ee t h a n o le x p o s u r e p r i o r t ot h e r m a l i n j u r yr e s u l t si nd e c r e a s e dTc e l lr e s p o n s e s m e d i a t e di np a r tb yi n c r e a s e dp r o d u t i o no fI L - 6J. S h o c k, 1 9 9 8,1 0(1) :1 3 5-1 4 0. 9 B uS M,X i aG L,T a oY,e ta l . D u a le f f e c t so fn i t r i co x i d eo n m e i o t i cm a t u r a t i o no fm o u s ec u m u l u sc e l l - e n c l o s e do o c y t e si n v i t r oJ. M o l e c u l a ra n dc e l l u l a rE n d o c r i n o l o g y,2 0 7:2 1,20 0 3. 1 0 郑月慧, 肖秋香, 吴磊, 等.小鼠动情周期与脂多糖诱导肝、 肺 组织病理变化的关系J.基础医学与临床,2 0 0 6,2 7(5) :5 1 8 -5 2 3. 1 1 N a K a m u r aY,Y s m a g a t aY,S u g i n oN,e t a l .l v i t r i co x i d e i n t i b - i t so o c y t em e i o t i cm a t u r a t i o nJ. B i o l o g yo fR e p r o d u c t i o n, 6 7:1 5 8 8,2 0 0 2. · 91 ·江西医学院学报2 0 0 6年第4 6卷第3期 A c t aA c a d e i a eM e d i c i n a eJ i a n g x i2 0 0 6,V o l 4 6,N o 3