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羟乙基淀粉对内毒素感染大鼠全身炎症反应和肺损伤的影响及其分子机理研究
内毒素血症时炎症反应的失调可导致全身炎症反应综合征(SIRS)的发生，甚至发展为多器官衰竭(MOF)。中性粒细胞(PMN)的激活和炎性浸润在其中起了重要的作用。细菌内毒素(LPS)能够激活促炎因子(如TNF-α，IL-1)的释放，上调趋化因子(如IL-8，CINC)水平，诱导PMN和内皮细胞表面粘附分子(如CD11b/CD18、ICAM-1、VCAM-1)的表达。然后，这些介质共同作用，促使PMN与内皮细胞附着并向组织移行，浸润的PMN通过释放酶类和氧自由基等，导致组织损伤。其中肺组织是最常受累的器官。
核转录因子kappaB(NF-κB)是在感染、急性肺损伤和MOF等的发生中起着重要作用的转录因子，调节细胞因子、粘附分子及其它炎性介质的转录表达。NF-κB的过度激活可使机体产生过度的炎症反应，导致肺及其它脏器的急性炎性损伤，最终发展为MOF。实验表明LPS可诱导多种组织和细胞中NF-κB的激活；NF-κB水平与感染病人和感染动物的预后明显相关。
羟乙基淀粉溶液(HES)是目前临床上常用的扩容剂。在体内，由于HES分子经网状内皮系统代谢，所以HES有可能影响机体炎症反应过程。有一些报道显示，HES对严重炎症反应紊乱状态的机体有一定的改善作用，如降低毛细血管通透性，减小梗死面积，改善预后等等。然而，HES如何产生这些作用，在机体炎症发生发展过程中，它是否影响炎性因子的表达，及其分子机制是什么，尚未清楚。
因此，本研究的目的即为观察HES对LPS感染大鼠PMN介导性全身炎症反应和肺部损伤的影响，并初步探讨其作用的分子机制。
第一部分羟乙基淀粉对内毒素感染大鼠全身炎症反应的影响为探讨HES对LPS腹腔感染大鼠全身炎症反应的影响，本实验观察了HES对血浆TNF-α和CINC水平、PMN表面粘附分子CD11b表达，以及肺、心、肝多种组织内PMN浸润的影响。将雄性Wistar大鼠随机分为对照组、内毒素组(LPS，6mg/kg，ip)、LPS+HES组(LPS，6mg/kg，ip;HES，3.75、7.5、15、30ml/kg，iv)及HES对照组(30ml/kg，iv)。LPS腹腔注射1min后，以0.2ml/min的速率由右颈静脉持续输入不同剂量HES溶液。在LPS注入后4h心脏穿刺采集大鼠血标本，并收集肺、心、肝组织。用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血浆TNF-α和CINC浓度，用流式细胞仪检测PMN表面粘附分子CD11b水平，用髓过氧化物酶法检测组织中PMN浸润情况。结果发现，HES可抑制LPS感染后诱导的上述炎性指标水平的上升。不同的是，不同剂量HES对TNF-α、CINC和三种组织中PMN浸润的影响呈双项效应，其最大效应剂量均为7.5ml/kg；而对CD11b的作用呈剂量依赖性。本研究的结果表明，较低剂量的HES能够抑制调控PMN的粘附分子、促炎因子和趋化因子表达，从而减轻其在组织中的浸润和由此介导的PMN性炎症反应，提示HES的应用对处于炎症状态的机体具有保护作用。
第二部分羟乙基淀粉对内毒素感染大鼠肺损伤的影响
本实验的目的是观察HES对LPS感染时发生率最高的组织损伤——急性炎性肺损伤有无改善作用。大鼠分组及实验同第一部分。LPS感染后4h用伊文思蓝法检测肺组织毛细血管通透性。另一批大鼠进行同样分组和实验，在LPS注入后4h取出肺组织，其中一部分进行湿干重比检测，另一部分用ELISA法检测肺部CINC水平。结果发现，3.75和7.5ml/kgHES明显降低肺组织毛细血管渗漏，减轻肺组织水肿程度。分别将这两项指标与第一部分研究结果中的肺组织PMN浸润进行相关性分析，均呈明显相关。相应剂量的HES也能明显降低肺组织CINC表达。结合第一部分研究中发现的HES能够降低PMN表面粘附分子CD11b水平，本项研究结果提示，HES对感染状态下肺损伤有保护作用，这种作用的产生与它抑制粘附分子和趋化因子表达，减轻肺组织PMN浸润有关。同时，本实验在LPS感染模型中亦证实HES具有堵塞毛细血管漏效应，我们认为HES抑制肺部PMN介导性炎症是产生这种作用的一个重要机制。
第三部分羟乙基淀粉对内毒素感染大鼠全身炎症反应和肺损伤的影响的分子机理研究
为了阐明HES影响机体炎症反应的分子机制，我们观察了HES对LPS感染大鼠循环血单个核细胞(PBMC)、PMN和肺组织NF-κB激活的影响。大鼠分组及实验同第一部分。LPS感染后2h心脏穿刺采集大鼠血标本，分离其中的PBMC和PMN，并采集肺组织。按照低渗溶解继以高盐提取法分别提取其中的核蛋白。采用凝胶电迁移法(EMSA)测定细胞核内NF-κB水平。结果发现，LPS感染后PBMC、PMN和肺组织细胞核内NF-κB均明显激活。HES可抑制上述细胞核内NF-κB的激活，其作用同样显示出U形效应，与前面的绝大部分研究一样，7.5ml/kg是它的最大效应剂量。表明HES很可能通过影响NF-κB的活性进而产生一定的抗炎作用。HES对NF-κB和前面研究的，受NF-κB调控的大部分炎性因子的抑制效应与其剂量之间的不一致性提示，HES对介导NF-κB活性的蛋白激酶如κB激酶抑制因子(IKK)-1，IKK-2可能有不同甚至相反影响，从而导致高剂量HES的效果反而被部分抵消了。
本课题研究了在LPS腹腔感染时应用HES对机体全身炎症反应和肺损伤的影响及其分子机制，发现HES可抑制感染诱导的炎性因子的释放和PMN在组织中的浸润及由此导致的肺组织损伤，并且NF-κB参与了这一作用。首次较为全面系统地研究了HES用于感染状态时对于机体免疫激活状态的影响，提示较低剂量的HES有减轻炎症反应的保护性作用，为HES更好地应用于临床提供了有益的参考。