远程缺血预处理对脓毒症啮齿动物模型存活率的有限影响
《Journal of Surgical Research》:Limited Effect of Remote Ischemic Preconditioning on Survival in Rodent Models of Sepsis
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时间:2025年10月22日
来源:Journal of Surgical Research 1.7
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败血症模型中远程缺血预适应未改善生存率及血清指标,内毒素型模型RIPC/LPS组生存率10%显著低于对照组100%(P<0.001),而盲肠结扎型RIPC/CLP组60%生存率与CLP组无差异。RIPC仅轻微降低CLP组血尿素氮和肌酐水平。研究揭示物种差异可能影响RIPC疗效,需优化模型和干预时机。
这项研究探讨了远程缺血预适应(RIPC)在两种大鼠脓毒症模型中的潜在治疗效果。脓毒症是一种严重的病理状况,其特征是感染引发的全身炎症反应,可能导致多器官功能衰竭和休克。尽管目前的治疗方法在临床上已取得一定进展,但脓毒症仍是重症监护病房(ICU)中导致死亡的主要原因之一,并显著增加了医疗成本。因此,深入研究脓毒症的诊断和发病机制对于开发有效的治疗策略至关重要。
RIPC是一种通过短暂限制远离重要器官(如心脏或大脑)的肢体血流,以期在这些器官经历缺血再灌注损伤(IRI)时提供保护的治疗方法。这种方法在减轻与IRI相关的各种疾病(如冠心病和脑血管疾病)方面显示出潜力,并被认为是一种新的治疗手段。然而,RIPC对脓毒症的具体作用仍存在争议,特别是在不同物种之间的效果差异。此前在小鼠和羊的实验中,RIPC已被证明能够提高生存率并改善炎症指标,但这些结果在大鼠模型中并未得到重复。
本研究使用了两种大鼠脓毒症模型:一种是通过内毒素注射(LPS)诱导的急性脓毒症模型,另一种是通过盲肠结扎穿孔(CLP)诱导的腹膜炎模型。实验的目的是评估RIPC对这两种模型中生存率和临床化学指标的影响。研究人员使用了130只雄性Sprague-Dawley大鼠,并按照相关指南和规定进行实验。实验人员每12小时对大鼠的健康状况和行为进行监测,以确保实验的准确性。
在LPS模型中,未接受治疗的对照组和仅接受RIPC的组别生存率均为100%,而接受LPS注射的组别生存率下降至50%,而接受RIPC后再接受LPS注射的组别生存率进一步降至10%。这些结果表明,在LPS模型中,RIPC未能显著改善生存率。相比之下,在CLP模型中,接受CLP和接受RIPC后再接受CLP的组别生存率均为60%,但RIPC并未提高整体生存率。尽管在RIPC/CLP组别中,血清肌酐(Cr)水平有所改善,但其他生物化学指标并未受到显著影响。
研究结果与之前在小鼠和羊的实验结果不同,表明RIPC在大鼠脓毒症模型中未能有效改善生存率或生物化学指标。这可能反映了不同物种之间的差异,强调了在将RIPC应用于人类脓毒症之前需要进一步研究。此外,研究还指出,RIPC可能通过多种分子和生化机制改善器官功能,包括增加抗氧化蛋白的表达和减少氧化蛋白引起的器官损伤。然而,这些机制在大鼠模型中并未得到验证。
在实验方法上,研究人员采用了30分钟的RIPC方案,包括三次5分钟的肢体缺血和再灌注循环。虽然目前没有统一的RIPC方案,但不同周期数和持续时间的协议已被证明在不同器官和实验模型中具有保护作用。研究人员选择5分钟的循环基于之前动物实验中显示的类似效果,这些实验表明,较短的RIPC周期在减少IRI方面同样有效。此外,研究还指出,麻醉剂可能会影响RIPC的效果,因此在实验中仅在需要进行物理操作时使用麻醉剂。
研究的局限性包括:首先,所使用的内毒素模型与通常用于其他研究的模型不同,且内毒素模型并不能完全复制人类脓毒症。为了更准确地模拟人类脓毒症,可能需要更高的内毒素剂量,以及气管插管、麻醉和液体复苏等支持性治疗,但这些在本研究中并未进行,以避免麻醉剂对实验结果的干扰。其次,缺乏独立的评估方法来确定RIPC和CLP治疗的一致强度。由于未对大鼠进行麻醉,无法定量测量止血带的压力。此外,为了确保CLP诱导脓毒症的一致性,可能需要通过组织采样确认腹膜炎的进展或检查促炎细胞因子,但这些在本研究中并未进行。最后,研究仅使用了雄性Sprague-Dawley大鼠,而性别差异可能会影响脓毒症模型中的免疫反应和结果,因此未来的研究应包括不同性别以评估潜在的性别特异性效应。
研究还指出,全球每年约有47至50万例脓毒症病例,导致约1100万死亡。尽管死亡率因国家而异,但普遍较高,范围在15%至50%之间。为了提高这些率,医疗专业人员不断更新脓毒症治疗指南,从2004年的首次发布到2021年的第五次修订。鉴于脓毒症的高死亡率和高昂的医疗成本,治疗和预防都是至关重要的。然而,目前有效的管理方法仍有限,主要依赖于时间敏感的治疗,包括快速诊断和及时使用抗生素。RIPC提供了一种简单且可行的治疗方案,可以在临床环境中通过血压计或空气加压按摩器进行,以预防深静脉血栓。如果RIPC在进一步的脓毒症实验中显示出有意义的结果,它可能通过一种简单的方法提高脓毒症的生存率。
此外,研究还提到,RIPC作为治疗方法在临床研究中开始应用,但尚未在动物实验和分子机制上得到充分验证。在将RIPC从动物模型转移到临床实践的过程中,干预时机是一个关键挑战。许多预临床研究在脓毒症诱导前实施RIPC以展示其作用机制,但在临床环境中,由于脓毒症无法提前预测,这种方法并不适用。因此,未来的研究需要探索在脓毒症诊断后但器官损伤尚未形成之前的最佳干预时机,并比较预适应、预处理和后处理协议,以优化循环次数、缺血持续时间和频率。
总的来说,这项研究强调了在不同物种之间进行RIPC实验时可能存在的差异,并指出未来的研究需要更深入的分子和生理理解,以及探索不同的RIPC方法,以确保其在人类脓毒症中的有效性。
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