毒素清对肺炎克雷伯杆菌肺炎所致MODS老龄大鼠JAK/STAT信号转导的干预作用

论文摘要

老年多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome,MODS）是临床常见的老年病危重症,是导致老年人死亡的重要原因。炎症介质过度表达是多器官功能衰竭主要发病机制之一,TNF-a、IL-1、IL-6是触发和诱导过度炎症反应的关键促炎因子,是介导SIRS的重要介质,其合成释放与JAK/STAT信号通路密切相关。JAK/STAT信号转导通路在MODS的发病过程中起着极其重要的作用,阻抑JAK/STAT信号通路的活化有助于减轻组织损伤。中医把多器官功能衰竭称为“脏衰证”,认为本病的主要病机是热毒侵袭,气阴不足,瘀血阻滞,脉络不通,脏腑失养,阴竭阳亡,最终导致脏腑衰竭。因此,针对病机拟定清热解毒,活血化瘀,益气养阴为多器官功能障碍的主要治法。据此而研制的毒素清颗粒,具有清热解毒,活血化瘀,益气养阴的功效。动物实验和临床观察表明,毒素清治疗老年肺炎效果肯定,对其它脏器的损伤具有保护作用,可显著提高患者的生活质量和降低死亡率。本研究通过建立多器官功能障碍大鼠模型,研究多器官功能障碍综合征的病理生理特点,观察JAK/STAT信号通路在MODS中的意义,评价毒素清对多器官功能障碍保护作用,探索毒素清对多器官损伤保护作用的机制。1目的基于“肺启动”学说,建立多器官功能障碍大鼠模型;揭示老年多器官功能障碍的病理生理特点,JAK/STAT信号通路变化的意义;评价毒素清对老年多器官功能障碍的保护作用;探索毒素清对MODS对保护作用机制。2方法以SD大鼠为研究对象,老龄大鼠随机分为8组、青年大鼠随机分为2组,以气管插管法制作克雷伯杆菌肺炎老龄大鼠多器官功能障碍模型,造模后48h处死动物。取肺组织,行肺泡灌洗,鉴定细菌种属,并测定肺、心、肝、肾、小肠等组织的含水量。抽取大鼠外周血,观察24h、48h白细胞和中性粒细胞比率、血气指标的变化,采用病理形态学的方法研究大鼠病理变化和微观结构的改变,检测相关的生化指标以及毒素清颗粒对这些变化的影响。采用免疫组织化学的方法观察老龄和青年大鼠肺炎克雷伯杆菌多器官功能障碍肺、心肌、肾脏、小肠IL-1、IL-6、TNF-a、STAT1、STAT3、STAT5、JAK2、MPO蛋白表达的变化,以及毒素清颗粒对这些表达的影响。采用RT-PCR技术研究老龄和青年大鼠肺炎克雷伯杆菌多器官功能障碍肺、心肌、小肠SOCS3mRNA、JAK2mRNA的表达,以及毒素清颗粒对这些表达的影响。3结果3.1成功制备大鼠多器官功能障碍模型青年模型组、老龄模型组大鼠分别与青年对照组、老龄对照组大鼠比较,死亡率上升,组织水肿明显,白细胞总数明显升高,中性粒细胞比率上升;肺组织PaCO2明显升高,PaO2明显下降,心肌LDH、CK含量显著升高（P<0.01）。血清ALT、AST明显上升（P<0.05）。小肠绒毛缺失,粘膜下层大量炎性细胞浸润,毛细血管扩张充血。两脏器障碍大鼠占40%、三脏器障碍大鼠占60%。青年模型组、老龄模型组肺、心、肝、小肠等组织病理损伤分别较青年对照组、老龄对照组严重。3.2多器官功能障碍老龄大鼠肺、心、肝、肾、小肠等组织生理病理的特点及JAK/STAT信号通路变化的意义3.2.1老龄模型组死亡率明显高于青年模型组。老龄模型组肝、心、肺等组织含水量、心肌LDH、CK、CK-MB含量以及肝组织ALT、AST含量较青年模型组明显增加。老龄对照组肺、肝、小肠等组织老化现象明显,且老龄模型组肺组织、小肠病理损伤重于青年模型组。青年模型组、老龄模型组肾脏的病理变化以肾小管管腔变窄,上皮细胞水肿为主,BUN、Cr变化不明显,病理损伤均较轻。3.2.2老龄模型组肺组织的（MPO、IL-1、STAT1、STAT5）、心肌（TNF-a、STAT1、STAT5、JAK2）、肾组织（STAT1、STAT3）、小肠（IL-1、STAT1、STAT3）等蛋白表达均较青年模型组明显增强（P<0.05或P<0.01）。3.3毒素清对老龄大鼠多器官功能障碍JAK/STAT信号转导变化的影响及其保护作用机制3.3.1毒素清组能够明显降低PaCO2,升高PaO2,减弱MPO、IL-1、IL-6、TNF-a、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5、JAK2mNRA的表达,增强SOCS3表达,减轻病理损伤（P<0.01）。毒素清组较洛美沙星组显著减弱MPO、IL-1、TNF-a、STAT1、STAT3的表达（P<0.01）,大鼠死亡只数下降,病理损伤减轻。而AG490组、雷帕霉素组IL-1的表达均弱于毒素清组,但病理损伤与毒素清组无明显差异。AG490合毒素清组、雷帕霉素合毒素清组MPO、IL-1、IL-6、TNF-a表达均弱于毒素清组、AG490组、雷帕霉素组。雷帕霉素合毒素清组还能显著减弱STAT1、STAT3、STAT5的表达,较毒素清组、AG490组、雷帕霉素组有显著意义（P<0.01）。3.3.2毒素清组能够明显降低LDH、CK、CK-MB含量（P<0.01）,减弱IL-1、IL-6、TNF-a、AK2mNRA、STAT1、STAT3、STAT5表达,减轻病理损伤。毒素清组较洛美沙星组显著减弱STAT1、STAT3、STAT5的表达（P<0.01）,大鼠死亡只数低下降,病理损伤减轻。AG490组、雷帕霉素组IL-1、TNF-a、STAT1、STAT3、STAT5的表达方面均弱于毒素清组。AG490合毒素清组、雷帕霉素合毒素清组IL-1、STAT1、STAT3、STAT5的表达方均弱于毒素清组、AG490组、雷帕霉素组。雷帕霉素合毒素清组还能显著减弱IL-6的表达,与毒素清组、AG490组、雷帕霉素组比较有显著意义（P<0.01）。3.3.3老龄大鼠模型组肝组织含水量增加,血清AST、ALT含量升高,病理损伤严重（P<0.01）。毒素清组能够明显降低AST、ALT的含量,且毒素清组、AG490合毒素清组、雷帕霉素合毒素清组的病理损伤较模型组明显减轻（P<0.01）。3.3.4毒素清组能够显著减弱IL-1、IL-6、TNF-a、STAT1、STAT3、STAT5、JAK2的表达（P<0.01,或P<0.05）。毒素清较洛美沙星组能够显著降低IIL-6、TNF-a、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5的表达（P<0.01）,病理损伤减轻,大鼠死亡只数下降。AG490合毒素清组IL-1、IL-6、TNF-a、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5的表达弱于毒素清组（P<0.01）。雷帕霉素合毒素清组TNF-a、STAT1、STAT3、STAT5的表达弱于毒素清组（P<0.01）,STAT1的表达弱于雷帕霉素组。AG490组、雷帕霉素组与毒素清组在减弱炎性细胞因子的表达无显著性差异。3.3.5毒素清组显著减弱IL-1、IL-6、TNF-a、STAT1、STAT3、STAT5、JAK2、JAK2mNRA的表达,减轻病理损伤（P<0.01,或P<0.05）。毒素清组较洛美沙星组显著减弱TNF-a、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5的表达（P<0.01）,病理损伤减轻。AG490组、雷帕霉素组较毒素清组IL-6、STAT1、STAT5表达均明显减弱,雷帕霉素组还能够显著减弱STAT3的表达,而AG490组明显上调SOCS3mNRA表达,但病理损伤均与毒素清组无明显差异。AG490合毒素清组IL-1、IL-6、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5的表达较毒素清组减弱、而SOCS3mNRA的（P<0.01）表达增强;雷帕霉素合毒素清组IL-1、IL-6、TNF-a、STAT1、STAT3、STAT5、JAK2的表达较毒素清组减弱,而SOCS3mNRA的表达增强（P<0.01）,且IL-6、STAT1、STAT3的表达则弱于雷帕霉素组和AG490组。4结论4.1成功复制了肺炎克雷伯杆菌老龄大鼠多器官功能障碍模型。4.2老年具有死亡率高,病理损伤重的特点。4.3 JAK/STAT信号通路是MODS的病理损伤的重要通路之一,该信号通路介导了炎症因子的放大,加重了炎症对机体的损害,导致了多器官功能障碍的发生。4.4毒素清能够使JAK/STAT信号通路活化减弱,降低的IL-1、IL-6、TNF-a表达,从而减轻病理损伤,对多器官损伤起到保护作用。其机制可能是减弱IL-1、IL-6、TNF-a表达,阻抑了JAK/STAT信号转导通路,参与JAK/STAT的负调控机制,并可能通过其他信号通路途径减少了炎性细胞因子的产生,从而对组织损伤起到保护作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩略语
• 前言
• 1 多器官功能障碍综合征的发病机制与炎症介质的过度表达密切相关
• 2 JAK/STAT 信号通路的活化是导致炎症介质的过度表达机制之一
• 3 阻断 JAK/STAT 信号转导通路是治疗多器官功能障碍综合征的新的方向
• 4 中医药治疗多器官功能障碍具有明显优势
• 5 毒素清对多器官功能损伤具有保护作用
• 参考文献
• 第一部分 综述
• 综述1 JAK/STAT 信号转导与多器官功能障碍综合征研究进展
• 综述2 中医药防治多器官功能障碍综合征主要治法的研究进展
• 第二部分 研究正文
• 第一章 老龄大鼠多器官功能障碍的病理生理及JAK／STAT 信号通路变化的意义
• 实验1 大鼠多器官功能障碍模型的建立及老龄大鼠的病理生理特点
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 实验2 老龄大鼠多器官功能障碍JAK／STAT 信号转导和SOC53 的变化
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 第二章 毒素清对老龄大鼠多器官功能障碍JAK／STAT 信号转导变化的影响及其保护作用机制
• 实验1 毒素清对老龄大鼠多器官功能障碍病理损伤的保护作用
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 实验2 毒素清对老龄大鼠多器官功能障碍JAK／STAT 信号通路的影响及保护作用机制
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 结语
• 附录 1:普通病理照片肺
• 致谢
• 个人简历