重度燙傷大鼠早期高血糖和急性胰島素抵抗的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、研究背景:
　　近年來(lái)，急性高血糖引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。此種高血糖往往發(fā)生在重度燒傷、感染、創(chuàng)傷、心梗和大手術(shù)后等危重癥狀態(tài)下，表現(xiàn)為血糖迅速升高和患者既往無(wú)糖尿病病史的特點(diǎn)，而由于在多項(xiàng)臨床研究中，血糖升高幅度與機(jī)體損傷程度、患者死亡率等不良預(yù)后指標(biāo)高度相關(guān),因而又常被稱(chēng)為“危重癥糖尿病”。
　　在急性高血糖的同時(shí)，患者往往出現(xiàn)高胰島素血癥和糖耐量受損，提示其存在胰島素抵抗現(xiàn)象。而在嚴(yán)重?zé)齻?、體外循環(huán)術(shù)后、心梗急性期等患

2、者均有用胰島素控制血糖效果不佳的報(bào)道，進(jìn)一步反映危重癥情況下機(jī)體對(duì)胰島素敏感性降低。作為慢性病“共同土壤”的胰島素抵抗往往經(jīng)年累月才能出現(xiàn)，而危重癥患者所出現(xiàn)的急性胰島素抵抗（AIR）則具有快速發(fā)生的特點(diǎn)，僅需要幾天，幾小時(shí)甚至數(shù)分鐘就可出現(xiàn)，這種在出現(xiàn)時(shí)間上的巨大差異是否意味著二者在產(chǎn)生機(jī)制和其它表現(xiàn)形式上有所不同，其臨床意義何在，目前均不清楚。
　　另外，從Greet Van den Berghe等人進(jìn)行的Leuven研究開(kāi)始

3、，人們就開(kāi)始關(guān)注用胰島素嚴(yán)格控制血糖水平對(duì)ICU病人預(yù)后的影響。但隨后名為“NICE-SUGAR”的多中心大樣本隨機(jī)對(duì)照研究得出了強(qiáng)化胰島素治療對(duì)患者死亡率沒(méi)有影響，且會(huì)增加低血糖風(fēng)險(xiǎn)的陰性結(jié)論。由于褒貶不一，強(qiáng)化胰島素治療目前仍難以在臨床廣泛應(yīng)用。但是否AIR的出現(xiàn)是導(dǎo)致強(qiáng)化胰島素治療效果欠佳的重要原因，成為當(dāng)前亟待回答的重要問(wèn)題。
　　在大面積重度燒傷病人和相應(yīng)燒、燙傷動(dòng)物模型中，高血糖的出現(xiàn)均較為典型。因此，本研究擬以重度燙

4、傷大鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，深入研究高血糖和急性胰島素抵抗出現(xiàn)的特點(diǎn)，以期有助于指導(dǎo)臨床危重癥患者的診療工作。
　　研究目的:
　　1.觀察重度燙傷大鼠早期高血糖特點(diǎn)及其與大鼠死亡率之間的關(guān)系。
　　2.探究重度燙傷后大鼠是否存在急性胰島素抵抗和其臨床意義。
　　實(shí)驗(yàn)方法
　　將80只雄性SD大鼠（200-220 g）腹、背部固定區(qū)域剃毛后隨機(jī)分為（1）假傷組(37℃溫水處理)；（2）燙傷組（95℃熱水處理，背

5、部燙傷15 s，腹部8 s）；（3）早期胰島素治療組（燙傷后立即皮下注射胰島素2.5 IU/kg，目的在于控制燙傷后第1個(gè)高血糖峰）；（4）晚期胰島素治療組（于燙傷后2.5 h皮下注射胰島素2.5 IU/kg，目的是控制燙傷后出現(xiàn)的第2個(gè)高血糖峰），每組20只，乙醚麻醉后用自制模具造成40％總體表面積（TBSA）重度燙傷，腹腔注射生理鹽水抗休克（40 ml/kg）后分組給予不同處理。
　　1.于大鼠燙傷前和燙傷后30 min、1

6、h、3 h、6 h、12 h分別剪尾采血觀察急性期各組大鼠血糖變化；
　　2.于大鼠燙傷前和燙傷后30 min、1 h、3 h、6 h、12 h頸動(dòng)脈取血，靜置離心后取血清，用放免法測(cè)定各時(shí)間點(diǎn)胰島素、胰高血糖素和糖皮質(zhì)激素的變化；
　　3.計(jì)算燙傷組大鼠HOMA-IR指數(shù)［血清胰島素(μU/ml)×血糖(mM)/22.5］作為胰島素抵抗程度參考，采用腹腔注射葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)（IPGTT）和胰島素敏感性實(shí)驗(yàn)(IST)分別測(cè)定燙

7、傷后3 h和10 h組大鼠的胰島素敏感性；
　　4.在燙傷后3 h測(cè)定各組大鼠血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)：平均動(dòng)脈壓（MABP）、左室收縮壓（LVSP）、心率（HR）、左室收縮/舒張壓最大變化速率（±LV dP/dtmax）和皮膚微循環(huán)灌注情況；
　　5.用Western-blot測(cè)定假傷組和燙傷組大鼠心肌、骨骼肌組織pAkt/Akt， pGSK3β/GSK3β和peNOS/eNOS在燙傷后30 min、1 h、3 h、6 h、12 h

8、的表達(dá)量與活性變化；
　　6.分別記錄各組大鼠燙傷后12 h內(nèi)生存曲線(xiàn)與14 d內(nèi)燙傷大鼠的體重、糖耐量和存活率變化情況。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
　　1.重度燙傷大鼠在傷后12 h內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)血糖峰值，分別是在燙傷后30 min（7.4±0.3 mM,較基礎(chǔ)血糖升高13％, n=32, P<0.05）和燙傷后3 h（10.0±1.0 mM,較基礎(chǔ)血糖升高35％, n=31, P<0.01）。進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)兩血糖峰值之間呈線(xiàn)性

9、相關(guān)（r2=0.787, P<0.01, n=31）。以燙傷后3 h大鼠血糖值中位數(shù)（8 mM）作為分組依據(jù)，可發(fā)現(xiàn)燙傷后較低血糖組大鼠生存率（BG<8 mM,92％）明顯高于高血糖組（BG>8 mM,44％）（n=12-16, P<0.05）。
　　2.與假傷組相比，燙傷組大鼠血清胰高血糖素在傷后30 min顯著升高（n=6, P<0.05），之后在6 h逐漸回落（n=6, P>0.05），而燙傷組糖皮質(zhì)激素和胰島素在燙傷后12

10、 h內(nèi)較假傷組始終處于顯著升高水平(n=6, P<0.05)。
　　3.HOMA-IR值提示重度燙傷后大鼠出現(xiàn)胰島素抵抗。在燙傷后3 h和10 h行腹腔糖耐量實(shí)驗(yàn)和胰島素敏感性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明燙傷后存在急性胰島素抵抗（AIR）現(xiàn)象，且在燙傷后3 h機(jī)體胰島素敏感性最低(n=6, P<0.05)。
　　4.Western-blot結(jié)果顯示，燙傷組大鼠心肌和骨骼肌中pAkt/Akt, pGSK3β/GSK3β和peNOS/eNOS

11、比值均隨時(shí)間發(fā)生變化，表現(xiàn)為燙傷后30 min起開(kāi)始升高，至1 h達(dá)到峰值(n=4, P<0.05)，3 h后逐漸下降，至12 h趨于穩(wěn)定。表明在重度燙傷所致的應(yīng)激條件下，盡管機(jī)體胰島素水平升高，但其信號(hào)通路下游分子在傷后3 h出現(xiàn)激活障礙。
　　5.與假傷組相比，大鼠在燙傷后3 h MABP（97.6±5.7 vs.126.7±6.7 mmHg, n=6, P<0.05），LVSP（97.6±6.7 vs.146.7±7.7 m

12、mHg, n=6, P<0.01），HR（348.8±17.4 vs.450±17.1 bpm, n=6, P<0.01），±LV dP/dtmax（2746.8±432.4 vs.5581±384.7 mmHg/s, n=6, P<0.01；1955±244.7 vs.4532±439.0 mmHg/s, n=6, P<0.01）和體表微循環(huán)灌注均顯著降低（n=6, P<0.05），表明重度燙傷后心血管功能明顯受損。
　　6.與

13、燙傷組相比，在燙傷后立即給予胰島素治療可以抑制隨后出現(xiàn)的30 min與3 h血糖峰值，顯著提高燙傷后3 h與10 h的胰島素敏感性（n=6, P<0.05），增強(qiáng)3 h心臟血流動(dòng)力學(xué)和體表微循環(huán)灌注（n=6, P<0.05），最終使早期胰島素治療組大鼠燙傷后12 h內(nèi)存活率較燙傷組顯著提高（93％vs.71％, n=34-43, P<0.05），14 d內(nèi)存活狀態(tài)（體重，糖耐量和生存率）也較燙傷組明顯改善（n=6-43, P<0.05）

14、。
　　7.在燙傷后2.5 h予以同等劑量胰島素治療后，與燙傷組相比，雖然能暫時(shí)降低燙傷后3 h血糖峰值，但隨后另一血糖峰會(huì)在傷后8 h出現(xiàn)，12 h內(nèi)大鼠存活率較燙傷組有下降趨勢(shì)但未見(jiàn)顯著差異(55.6％vs.71％, n=18-34, P=0.17)，且14 d內(nèi)存活狀態(tài)（體重，糖耐量和生存率）與燙傷組相比無(wú)改善（n=6-34, P=0.21）。
　　結(jié)論:
　　1．重度燙傷大鼠在急性期會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)高血糖峰，其中第2