王典 賴(lài)小平 王廣歡 于曉軍

重傷不但造成局部組織破壞，還可引發(fā)一系列全身性病理生理反應(yīng)，導(dǎo)致休克、全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)和多器官功能不全綜合征（MODS）甚至死亡。據(jù)報(bào)道重傷導(dǎo)致MODS過(guò)程中，肺臟可能是最先受累與最常見(jiàn)的器官[1-2]。已證實(shí)重傷可引發(fā)血清Se、Fe、Zn等多種微量元素（TE）急劇下降及體內(nèi)再分布，并因此損害機(jī)體清除活性氧的能力及免疫功能，參與重傷致MODS甚至死亡的機(jī)理[3-7]。重傷后肺臟組織Zn及其相關(guān)代謝產(chǎn)物有何變化規(guī)律，與繼發(fā)肺損傷是否有關(guān)？本研究擬通過(guò)建立家兔重傷模型，觀察肺組織的病理學(xué)改變，檢測(cè)Zn含量及其相關(guān)酶銅鋅超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）活性、氧化應(yīng)激指標(biāo)丙二醛（MDA）水平，探討重傷引發(fā)的急性Zn相關(guān)改變與肺損傷之間的關(guān)系，為臨床救治提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 創(chuàng)傷模型建立

采用國(guó)際通用的簡(jiǎn)明創(chuàng)傷定級(jí)和創(chuàng)傷嚴(yán)重度分級(jí)（AISISS）建立創(chuàng)傷模型。將家兔固定于手術(shù)臺(tái)上：①紗布包裹左前肢肱骨，于肘關(guān)節(jié)上1.5cm處鉗夾致肱骨閉合性粉碎骨折(AIS 752804.3）；②手握右膝關(guān)節(jié)上下部各向反復(fù)過(guò)度擰絞，致膝關(guān)節(jié)后十字韌帶完全性撕碎，膝關(guān)節(jié)脫位癱軟而易于各向反?；顒?dòng)（AIS 840406.3）；③紗布包裹右側(cè)股骨下段，于膝關(guān)節(jié)上1.5cm處鉗夾致股骨下段閉合性粉碎骨折（AIS 8518143.3），ISS=32+32+32＝27；傷后膠帶包扎固定骨折處，常規(guī)飼養(yǎng)，觀察其生理反應(yīng)及飲食情況。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

健康雄性純種普通級(jí)新西蘭白兔37只，體重2～2.5kg （廣州第一軍醫(yī)大學(xué)動(dòng)物室提供），均單籠飼養(yǎng)，適應(yīng)性喂養(yǎng)2周，自由飲食標(biāo)準(zhǔn)飼料和自來(lái)水，平均室內(nèi)溫度20～25℃。重傷后2～9d 12只家兔發(fā)生死亡，為了更好研究相關(guān)問(wèn)題，將此12只家兔歸入死亡組。其余25只家兔分別隨機(jī)于傷后24h、3d、6d、9d、14d頸動(dòng)脈放血快速處死，每時(shí)點(diǎn)5只，處死后取約3g肺組織，進(jìn)行相關(guān)觀察與檢測(cè)。

1.3 肺臟Zn含量

肺組織Zn采用石墨爐消解，原子分光光度計(jì)檢測(cè)，以下述公式算出，肺組織Zn含量（ng/g）＝100/1000×(137.89ng/ml×AO值+0.0002)/0.3g×1ml。

1.4 肺臟Cu/Zn-SOD活性與MDA含量

Cu/Zn-SOD測(cè)定：黃嘌呤氧化酶法測(cè)定(南京建成生物工程研究所試劑盒)。MDA檢測(cè)：硫代巴比妥酸(TBA)法，MDA測(cè)定試劑盒(南京建成生物工程研究所)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，均數(shù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)及單因素方差分析（One-way ANONA），組間比較用LSD檢驗(yàn)，方差不齊則用Dunnet’ T3檢驗(yàn)；計(jì)量資料用表示。各指標(biāo)相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

重傷后家兔體重明顯下降，呼吸加快，重傷組家兔多集中在 傷后2～9d死亡，死亡率37.5%，死亡家兔中多見(jiàn)急性肺損傷表現(xiàn)。

2.2 肺臟病理學(xué)改變

重傷后第1d，明顯的圍血管性多形核白細(xì)胞（PMN）浸潤(rùn)淤積及部分肺泡萎陷；第3d肺間質(zhì)增厚及大量PMN為主的炎細(xì)胞浸潤(rùn)；第6d部分肺泡出血及代償性擴(kuò)張；第14d肺病理改變?nèi)晕赐耆謴?fù)。死亡組家兔肺臟改變更明顯，表現(xiàn)彌漫的間質(zhì)PMN浸潤(rùn)，肺泡出血。

2.3 肺組織Zn水平

重傷后肺Zn總體呈逐漸下降趨勢(shì)，第3～9d維持在較低的水平(P＜0.05)；死亡組水平較正常對(duì)照顯著下降(P＜0.05)（表1)。

2.4 肺組織Cu/Zn-SOD活性

重傷組家兔肺Cu/Zn-SOD活性于傷后1d即開(kāi)始降低，第3d達(dá)低谷(均P＜0.05)；死亡家兔肺Cu/Zn-SOD活性顯著低于正常對(duì)照(P＜0.05)（表1)。

2.5 肺組織MDA水平

重傷組家兔肺MDA含量在傷后1d稍降低，3d始升高至9d達(dá)高峰(P＜0.05)；死亡家兔肺MDA含量顯著高于正常對(duì)照(P＜0.05)（表1)。

表1 傷后肺組織Zn、Cu/Zn-SOD、MDA變化

2.6 肺Zn變化與Cu/Zn-SOD、MDA的相關(guān)性

肺臟Zn的變化與Cu/Zn-SOD呈一定的正相關(guān)性，(r＝0.375，P＜0.05)；Cu/Zn-SOD與MDA之間呈明顯負(fù)相關(guān)，(r＝-0.664，P＜0.05)。

3 討論

本實(shí)驗(yàn)參照國(guó)際通用的人類(lèi)簡(jiǎn)明創(chuàng)傷定級(jí)和創(chuàng)傷嚴(yán)重度分級(jí)AIS-ISS評(píng)分系統(tǒng)，造成家兔肢體創(chuàng)傷，建立ISS＝27重傷模型，對(duì)遠(yuǎn)離機(jī)體重要臟器的肢體部位進(jìn)行創(chuàng)傷，避免了原發(fā)性創(chuàng)傷對(duì)內(nèi)臟器官的直接影響，同時(shí)，造成的肢體局部閉合性損傷繼發(fā)壞死形成機(jī)體的二次損傷源，符合Moore等提出的“兩次打擊理論”，更接近臨床實(shí)際情況，有利于對(duì)創(chuàng)傷后機(jī)體內(nèi)環(huán)境的病理生理激烈的變化對(duì)遠(yuǎn)隔臟器繼發(fā)性損傷機(jī)理的研究[8]。

3.1 傷后肺組織Zn、Cu/Zn-SOD及MDA的變化規(guī)律

本研究發(fā)現(xiàn)，肺組織Zn含量于傷后明顯下降，傷后第3、6d降至最低；尤以死亡家兔下降明顯。肺組織Cu/Zn-SOD活性在傷后第3d明顯降低，并持續(xù)到第9d，之后逐漸回升，死亡家兔其活性顯著下降。肺組織MDA含量在傷后第3d開(kāi)始升高，第6d達(dá)高峰，并持續(xù)至第14d，死亡家兔其含量顯著升高。

3.2 傷后Zn相關(guān)改變與肺損傷的關(guān)系

臨床研究表明，肢體重傷繼發(fā)MODS過(guò)程中，肺臟是最易受損的器官[2]。本實(shí)驗(yàn)亦觀察到，重傷后第1d即出現(xiàn)急性肺損傷改變，表現(xiàn)為肺血管PMN淤積扣押，間質(zhì)疏松淤血、增寬和PMN浸潤(rùn)，肺泡萎陷，肺泡上皮脫落，血栓形成等，以第3～9d為重，第14d仍可見(jiàn)病變的延續(xù)，未完全恢復(fù)。死亡組中73.33%有呼吸衰竭表現(xiàn)，在病理上表現(xiàn)為彌漫的間質(zhì)PMN浸潤(rùn)、淤血，肺泡彌漫急性漿液性滲出和肺泡出血，以及透明膜形成。

本研究發(fā)現(xiàn)重傷后肺組織Zn含量顯著下降，尤以死亡組下降最為明顯，而其相關(guān)的Cu/Zn-SOD活性亦相應(yīng)下降，活性氧指標(biāo)MDA相應(yīng)升高，各指標(biāo)間具有較好的相關(guān)性。Zn水平可影響Cu/Zn-SOD的活性，而后者是機(jī)體重要的抗氧化酶，對(duì)清除氧自由基具有重要作用[9]。MDA是氧自由基攻擊生物膜引發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的重要產(chǎn)物之一，其含量反映脂質(zhì)過(guò)氧化程度及細(xì)胞損傷程度，間接反映機(jī)體抗氧化能力[10]。本研究發(fā)現(xiàn)，肺臟MDA在傷后持續(xù)維持較高的水平，特別是在死亡組顯著升高，提示重傷后氧化損傷明顯加重，并在重傷致肺損傷的過(guò)程中起著重要的作用。本結(jié)果還提示重傷導(dǎo)致肺組織Zn含量下降及相應(yīng)的酶活性降低，抗氧化能力破壞可能是重傷繼發(fā)肺損傷并導(dǎo)致MODS乃至死亡的一個(gè)重要的始動(dòng)因素之一。

本研究證實(shí)重傷后的急性肺組織Zn缺乏及其相關(guān)酶和代謝產(chǎn)物異常，與創(chuàng)傷后繼發(fā)性急性肺損傷存在相關(guān)性，后者是重傷致急性TE缺乏癥繼發(fā)MOF發(fā)生的重要途徑之一。目前臨床危重傷病的救治仍未常規(guī)監(jiān)測(cè)與補(bǔ)充TE，可能是重傷繼發(fā)MOF高發(fā)生率及其高死亡率的重要因素。因此，應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于危重傷病患者的常規(guī)監(jiān)控和補(bǔ)充TE，重視和加強(qiáng)急性TE缺乏癥的基礎(chǔ)和臨床研究。

[1]Regel G, Grotz M, Weltner T, et al.Pattern of organ failure following severe trauma[J].World J Surg,1996, 20(4):422-429.

[2]Ciesla DJ, Moore EE, Johnson JL, et al.The role of the lung in postinjury multiple organ failure[J].Surgery,2005, 138(4):749-757.

[3]Strachan S.Trace elements[J].Current Anaesthesia & Critical Care,2010，21（1）：44-48.

[4]Wang BH, Yu XJ, Wang D, et al.Alterations of trace elements(Zn, Se, Cu, Fe) and related metalloenzymes in rabbit blood after severe trauma[J].J Trace Elem Med Biol,2007,21(2):102-107.

[5]Yuan WA, Yu XJ, Liu FQ, et al.Effects of trace element supplementation on the inflammatory response in a rabbit model of major trauma[J].Journal of Trace Elements in Medicine and Biology,2010,24(1):36-41.

[6]王典,于曉軍,祁秀敏,等.兔重度創(chuàng)傷后急性微量元素變化與多器官功能障礙綜合征及死亡的關(guān)系[J].外科理論與實(shí)踐.2006,11(3):239-243.

[7]祁秀敏,于曉軍,徐小虎,等.重度創(chuàng)傷后急性期體內(nèi)鋅含量及其抗氧化功能的實(shí)驗(yàn)研究[J].傷殘醫(yī)學(xué)雜志,2005,13(1):1-4.

[8]盛志勇,胡森.多器官功能障礙綜合征[M].北京:科學(xué)出版社,1999:1-63.

[9]Klotz LO, Krncke KD, Buchczyk DP, et al.Role of copper,zinc, selenium and tellurium in the cellular defense against oxidative and nitrosative stress[J].J Nutr,2003,133(5Suppl 1):1448S-1451S.

[10]Miao FS, Yu WQ, Wang YG, et al.Effects of corn peptides on exercise tolerance, free radical metabolism in liver and serum glutamicpyruvic transaminase activity of mice[J].African Journal of Pharmacy and Pharmacology,2010,4(4):178-183.