《Frontiers in Physiology》：Monitoring micro-rheological and multi-organ microcirculatory changes in abdominal sepsis in rats – a new approach to analyzing microcirculatory videos
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背景：脓毒症的血流变学和微循环病理生理学方面尚未完全阐明，且在参数动态变化、程度及相关性方面常存在争议。本研究旨在同时探讨大鼠腹部脓毒症模型的血流变学及多器官微循环改变。十六只雄性Wistar大鼠（体重：389.1 ± 44.9 g）被纳入研究，随机分为假手术
背景：脓毒症的血流变学和微循环病理生理学方面尚未完全阐明，且在参数动态变化、程度及相关性方面常存在争议。本研究旨在同时探讨大鼠腹部脓毒症模型的血流变学及多器官微循环改变。十六只雄性Wistar大鼠（体重：389.1 ± 44.9 g）被纳入研究，随机分为假手术对照组（n=8）或脓毒症组（n=8）。脓毒症组通过中位剖腹术后盲肠结扎穿孔（CLP）诱导脓毒症，对照组仅进行剖腹术及腹壁关闭。术前及术后24小时测量体温和直肠温度、呼吸频率、腹主动脉血流量（T206 Transonic System），并利用Cytocam-IDF相机在多个部位（皮肤、盲肠、肾脏）捕获微循环记录。开发了一种评分系统用于视频评估，研究人员基于偏差（水肿、红细胞聚集体存在、血流异质性及血管规则性，每类目0-4分）对视频图像进行了半定量评估。采血后，测定血液学、血流变学、酸碱平衡及代谢参数。结果：脓毒症组体温及直肠温度较对照组显著升高（p=0.005；p=0.016）。乳酸和肌酐浓度的主要升高表明脓毒症进展（p<0.001 vs. baseline）。观察到微循环恶化加剧：脓毒症组灌注血管百分比和密度显著降低（盲肠：p<0.001 vs. baseline）。视频评分亦显示类似结果，表现为血流异质性及聚集体数量增加。红细胞聚集参数在脓毒症组和对照组均升高（p<0.001 vs. baseline），而红细胞变形性显著下降（EImax：p=0.012 vs. baseline）。结论：红细胞的微流变学参数及微循环改变可显著影响脓毒症期间的組織灌注。微循环记录的分析及新评分系统可为脓毒症对组织微循环的影响提供有用信息。
大鼠腹部脓毒症微流变学与多器官微循环变化的监测研究解读
脓毒症是由机体对感染失控反应引起的危及生命的器官功能障碍，全球每年有大量病例及死亡发生。尽管Sepsis-3定义对其严重程度进行了分期，但目前仍缺乏100%确诊的金标准诊断试验。脓毒症的病理生理机制极为复杂，涉及病原体相关分子模式（PAMPs）与损伤相关分子模式（DAMPs）触发的免疫级联反应，导致细胞因子风暴、氧化应激及线粒体功能障碍。在这一过程中，微循环障碍处于核心地位，毛细血管屏障功能受损、液体渗漏形成水肿、血流异质性发展以及微血栓形成共同导致了器官功能不全。然而，脓毒症血流动力学方面的病理生理机制尚未完全阐明，关于红细胞微流变学参数（如变形性和聚集性）的变化动态、程度及其相互关系，现有文献中存在诸多矛盾之处。基于此，研究人员旨在通过现代视频显微技术及广泛的微流变学研究，深入探究大鼠腹部脓毒症模型的血流变学及多器官微循环改变，重点关注红细胞聚集和变形性变化导致的毛细血管功能障碍机制。
为实现这一目标，研究人员采用了多项关键技术方法。实验选用十六只雄性Wistar大鼠，随机分为假手术对照组和脓毒症组，脓毒症模型通过标准的盲肠结扎穿孔（CLP）法诱导。利用Cytocam-IDF设备记录皮肤、盲肠及肾皮质的微循环视频图像。开发了UD微循环视频评分系统（MVSS）对视频进行半定量评估，考察指标包括水肿、红细胞聚集体、血流异质性和血管规则性。此外，利用LoRRca MaxSis Osmoscan ektacytometer测量红细胞变形性，通过Myrenne MA-1红细胞聚集仪测定聚集参数，并使用epoc? Blood Analysis System分析静脉酸碱及血气参数。
研究结果显示，在血液学变量方面，脓毒症组24小时后白细胞计数（WBC）和红细胞计数（RBC）较基线值和对照组显著增加，血细胞比容（Hct）亦较基线值显著升高，表明脓毒症组血液学特征呈恶化趋势。在红细胞变形性研究中，通过绘制伸长指数（EI）随剪切应力（SS）变化的曲线发现，脓毒症组24小时测量的各点EI值均降低，且达到半数最大EI所需的剪切应力（SS1/2）增加，证实红细胞变形性受损。红细胞聚集参数分析表明，两组24小时聚集参数均显著升高，虽组间无统计学差异，但脓毒症组的M 5秒、M 10秒及M1–10秒参数略高。静脉酸碱及血气参数方面，脓毒症组乳酸和肌酐浓度异常升高，二氧化碳分压升高而氧分压降低，提示组织氧合受损。血流动力学及皮肤温度监测显示，脓毒症组24小时体温、主动脉流速及心率均显著升高，改良休克指数（MSI）亦升高。微循环分析表明，皮肤、盲肠及肾皮质的灌注血管密度（PVD）、灌注血管比例（PPV）及微血管血流指数（MFI）在脓毒症组显著降低，而MVSS评分显著升高，尤以盲肠部位变化最为敏感。
讨论部分指出，脓毒症是一种临床表现多变、定义困难的复杂综合征，其核心在于微循环和线粒体窘迫综合征及毛细血管功能障碍。本研究数据表明，红细胞的微流变学参数（聚集与变形性）及微循环改变显著影响脓毒症过程中的组织灌注。与临床研究中观察到的红细胞计数、血红蛋白浓度下降趋势不同，本大鼠模型中观察到这些指标的升高，可能与炎症初期的血液浓缩及骨髓代偿性释放有关。红细胞变形性的降低与器官衰竭的发展及疾病严重程度相关，而MVSS评分系统在检测组间差异方面显示出极高的灵敏度，优于Cytocam设备的自动分析参数。尽管SOFA、qSOFA及APACHE评分系统广泛应用于脓毒症评估，但它们主要基于生理参数，而MVSS则提供了一种直接评估微循环形态和功能的新视角。研究局限性在于其为短期急性模型，且仅使用了健康血管的大鼠。
结论部分强调，脓毒症是一种表现各异的复杂临床综合征，现有评分系统虽改善了临床实践但仍非完美。本研究通过监测微流变学及多器官微循环变化，揭示了其在脓毒症病理生理中的关键作用，为理解脓毒症对组织微循环的影响提供了有价值的信息，有助于未来开发更有效的治疗策略以降低脓毒症死亡率。该研究成果已发表于《Frontiers in Physiology》。
