大鼠颅脑合并胸部撞击伤后血浆IL-6、IL-10含量变化及意义

　　作者：许民辉，于君，刘宝松 　(第三军医大学大坪医院野战外科研究所神经外科，重庆 400042;第三军医大学大坪医院野战外科研究所，重庆 400042)

　　摘要: 目的 建立一种伤情稳定、满足实验需要的颅脑合并胸部撞击伤动物模型，并探讨损伤早期血浆IL-6、IL-10含量变化及意义。 方法 采用自行研制的小型生物撞击机，选择合适的撞击参数制作大鼠颅脑合并胸部撞击伤动物模型;酶联免疫法动态检测伤后血浆IL-6、IL-10含量变化。 结果 成功建立了大鼠颅脑合并胸部撞击伤动物模型;伤后早期IL-6、IL-10含量显著升高，伤后6、24、72小时的含量分别为(511.81±65.68)pg.ml、(103.36±9.45)pg.ml;(322.16±33.08)pg.ml、(79.23±10.26)pg.ml;(138.05±68.75)pg.ml、(49.28±6.21)pg.ml。 结论 本动物模型伤情稳定、重复性好，能满足多发伤实验研究需要;伤后早期血浆IL-6、IL-10含量升高，在炎症反应和继发性损伤的发生过程中起重要作用，其含量变化与伤情严重程度密切相关。

　　关键词: 脑损伤;胸部损伤;撞击伤;细胞因子

　　Changes and significance of plasma IL-6、IL-10content after rat brain and thoracic impact injury

　　XUMin-hui，YU Jun，LIU Bao-song

　　(Department of Neurosurgery，Institute of Surgery Research，Daping Hospital，Third Military Medical University，Chongqing 400042，China)

　　Abstract: Objective To establish a brain and thorax impact injury animal model with injury having stable degree to fit for the needs of experiment，and study the variation and meaning of plasma IL-6、IL-10content early after the injury.Methods Self-made animal impact injury minimachine with suitable parameters was used to establish the brain and thorax impact injury animal model.Plasma IL-6、IL-10contentwas measured by ELISA.Results Brain and thorax impact inju-ry model was successfully established.Plasma IL-6、IL-10increased significantly early after injury.They were(511.81±65.68)pg.ml，(103.36±9.45)pg.ml;(322.16±33.08)pg.ml，(79.23±10.26)pg.ml;(138.05±68.75)pg.ml，(49.28±6.21)pg.ml at6，24，72h after impact injury respectively.Conclusion This animal model with injury of stable degree can be repeated easily and fit for the needs of multi-injury experimental study.The increase of plasma IL-6、IL-10early after injury may play an important role in the inflammatory reaction and secondary injury after impact injury and relate to the severity of injury significantly.

　　Key word:brain injury;thorax injury;impact injury;cytokine

　　颅脑损伤合并其它部位的损伤，伤情更为复杂，治疗难度加大，并严重影响预后。随着交通事故和其它灾害性事故的增多，颅脑损伤合并其它器官损伤的发生率也有所增加，其中颅脑损伤合并胸部损伤是常见类型之一。目前有关颅脑合并胸部损伤的动物模型报道较少，使得此类损伤的研究受到一定限制。为此，本研究采用自行研制的小型生物撞击机制作颅脑合并胸部损伤的动物模型，旨在为今后开展这方面的研究提供一种较为理想的动物模型，同时探讨伤后早期细胞因子IL-6、IL-10变化规律及意义。

　　材料与方法

　　1 动物分组与致伤

　　Wistar大鼠65只，体重(225.3±18.9)g，雌雄不拘，由第三军医大学野战外科研究所动物实验中心提供。动物随机分为正常对照组5只，颅脑损伤组30只，颅脑合并胸部撞击伤组30只;每组动物又根据伤后观察时间分为伤后6、24、72小时3个小组，每小组10只。

　　致伤方法 采用第三军医大学野战外科研究所第四研究室研制的小型生物撞击机致伤动物。头部致伤方法:大鼠腹腔内注射5g.L戊巴比妥钠常规麻醉后，左顶部切开头皮，显露颅骨，牙科钻钻孔，保持硬脑膜完整，调整硬脑膜表面与冲击管口的距离为5mm，驱动压力为400kPa进行致伤。伤后洗伤口、止血、缝合头皮，清醒后分笼喂养。此参数造成大鼠左顶部局限性脑挫裂伤。胸部致伤:大鼠常规麻醉后左侧卧位固定于动物致伤台上，选择右锁骨中线与第5、6肋间交界处为撞击点，去毛，撞击管口距撞击处为1.5cm，以驱动压力为180kPa进行致伤。伤后动物出现短暂呼吸停止，予适当刺激，待呼吸平稳后放入笼内喂养。颅脑合并胸部撞击伤组先行头部撞击伤，动物一般情况平稳后2小时行胸部撞击伤。正常对照组动物只麻醉不致伤。

　　2 观察指标

　　2.1 一般情况 观察动物致伤后对刺痛的反应、自主呼吸恢复时间、心率、警觉反应等。

　　2.2 病理学观察 伤后多时相点从腹主动脉取血后，继续放血至活杀大鼠。大体观察头、胸部损伤情况;取脑、肺组织损伤出血边缘部组织行光镜和电镜检查。

　　2.3 IL-6和IL-10检测 取腹主动脉血2ml置于含有15%EDTA30μl和0.1M苯甲氟磺酸20μl的无菌试管中，离心，取上清液，分成5等份，置-70℃保存。采用酶联免疫检测法进行检测。具体步骤参照试剂盒说明书。

　　3 统计学处理

　　实验数据以均数±标准差(ˉx±s)表示，采用统计软件SPSS10.0FOR WINDOWS进行统计处理，P<0.05为差异显著，P<0.01为差异非常显著。

　　结果

　　1 一般情况

　　颅脑撞击伤后动物即刻出现短暂抽搐，呼吸暂停，大小便失禁，个别动物持续抽搐，四肢强直，采用胸部按摩方式进行人工呼吸后大部分动物恢复自主呼吸;胸部撞击伤后出现的短暂呼吸暂停，持续3～10秒，随后呼吸明显加快，大部分动物心率减慢，持续数分钟至2小时。伤后6小时颅脑撞击伤组不能翻正或站立5只，无警觉反应6只;颅脑合并胸部撞击伤组不能翻正或站立11只，无警觉反应12只。动物死亡情况:颅脑撞击伤组，伤后6小时内无死亡，24小时死亡5只，24小时后无死亡;颅脑合并 胸部撞击伤组6小时内死亡8只，24小时死亡3只，24小时后无死亡。

　　2 病理学观察

　　肉眼见轻者右肺充血、点状或斑点状出血或水肿，重者大面积出血，极重者肺全层撕裂出血;脑组织局限性脑挫伤、出血、水肿，大的血肿达4mm×5mm大小。镜下观察可见肺、脑组织广泛性出血、水肿和中性白细胞浸润，脑实质中毛细血管内皮破坏，血管周围间隙增宽，神经细胞变性坏死等。(见图1～6)

　　3 血浆IL-6、IL-10含量的变化

　　伤后单纯颅脑撞击伤组动物血浆IL-6、IL-10含量急剧升高，6小时达高峰，与伤前及正常对照组比较，P<0.01相差非常显著;24小时含量有所下降，但仍高于伤前，P<0.05差异显著;伤后72小时基本恢复正常;而颅脑合并胸部撞击伤组较颅脑撞击伤组血浆IL-6、IL-10含量变化趋势基本同于单纯颅脑撞击伤组，但是升幅明显，与单纯颅脑撞击伤组比较，有统计学差异。(见附表)

　　图1 肺损伤表现为右肺充血、点状出血，出血处肺组织呈暗红色，饱满充实，伴轻度水肿(略)

　　图2 颅脑损伤表现为左顶局部脑挫伤、出血 (略)

　　图3 部分肺泡腔充满水肿液，肺间隔中性白细胞浸润(HE×240)(略)

　　图4 脑组织内毛细血管内皮细胞破坏，组织内大片出血，血管周围间隙增宽，周围组织间隙增大(HE×720) (略)

　　图5 肺泡腔内有红细胞和较多的渗液(HE×5000)(略)

　　图6 脑血管Robin氏间隙增宽，神经细胞肿胀变性，核染色质边聚，线粒体、粗面内质网肿胀，线粒体嵴断裂(HE×20000) (略)

　　附表 伤后各组IL-6、IL-10含量变化(略)

　　与伤前及对照组比较:* P<0.01;与伤前及对照组比较:# P<0.05;颅脑+胸部伤组与颅脑伤组比较:▲ P<0.01;颅脑+胸部伤组与颅脑伤组比较:■ P<0.05

　　讨论

　　1 颅脑合并胸部撞击伤模型的建立

　　在多发伤的研究中首先面临的问题是建立良好的实验模型，它要求伤情重且稳定，能为多项指标观察提供有效时间，是多发伤伤情重、死亡率高的特点给动物模型的建立带来了较大的局限性。因此，多发伤的模型报道较少。本实验利用我院野战外科研究所自行研究的小型生物撞击机建立颅脑合并胸部撞击伤的动物模型。从本实验结果来看，多发伤动物死亡率伤后24小时为43.3%，单纯颅脑撞击伤为16.7%，且动物死亡率集中在伤后24小时内。病理学观察表明损伤主要表现肺、脑组织的挫伤、出血和水肿。出血处的肺组织呈暗红色，饱满坚实，伴重度水肿，有些损伤动物，肺全层撕裂出血，而脑组织致伤局部出现撕裂和少量缺损;光镜观察可见肺、脑组织实质广泛出血、水肿和中性白细胞浸润，脑实质内毛细血管内皮破坏，血管周围间隙增宽，神经细胞变性坏死。这些病理改变确实为机械损伤的病理过程。按ISS创伤评分，颅脑合并胸部撞击伤组评分为37.2±9.9，大于ISS评分16分，符合多发伤的定义要求[1] 。总之，本研究利用小型生物撞击机致伤建立的大鼠颅脑合并胸部撞击伤动物模型伤情稳定，能满足实验研究的需要，而且还具有致伤部位准确、致伤参数稳定、伤情控制好、操作简便、重复性好等特点。

　　2 颅脑合并胸部撞击伤后血浆IL-6、IL-10含量变化规律

　　本研究结果显示，颅脑撞击伤、颅脑合并胸部撞击伤后血浆IL-6会显著升高，伤后6小时达到高峰，分别为伤前的2～3倍;伤后24小时IL-6含量有较大幅度的降低;伤后72小时趋于伤前水平，与伤前比较均无显著差异。这提示伤后IL-6的变化是一短暂的急剧升高过程，与创伤感染、脓毒血症、全身炎症性反应综合征、多器官功能衰竭等病人血浆IL-6持续升高、无明显的降低过程直至死亡不同[2] 。此变化结果的原因与本研究所致损伤特点有关。单纯的撞击伤早期无明显的急性感染过程，IL-6的产生可能主要是创伤应激反应机制所启动。伤后炎症反应、免疫功能调节、多种细胞因子的分泌很快达到新的相对平衡状态，而不是一种持续紊乱状态，故表现出血浆IL-6含量短暂的急剧升高而后迅速下降过程。IL-10含量变化趋势与IL-6相似，但其幅度明显低于IL-6，该结果与文献报道相似[3] 。

　　3 IL-6、IL-10含量变化的意义

　　IL-6和IL-10在创伤炎症反应的发生发展过程中起重要的作用。前者是致伤因子，具有启动和促进炎症反应的作用[4，5] ，而后者是抗炎因子，具有抑制炎症反应发生、发展及减轻炎症损伤的作用[6，7] 。本研究发现单纯颅脑损伤后血浆IL-6、IL-10含量的升高约为伤前的2倍，而颅脑合并胸部撞击伤后其含量的升幅更加显著，并且与损伤的严重程度密切相关，因此血浆IL-6、IL-10含量可作为反映伤情严重程度的可靠指标。研究同时发现IL-6.IL-10的比值也与损伤的严重程度密切相关，是预测伤情的有效指标[8] 。

　　参考文献:

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