兔后肢骨折后細胞因子與肺栓塞的關系研究

梁玉龍 梁健璟 馮文靜 潤濤 許家鵬

摘要：目的：探討兔后肢骨折后細胞因子白細胞介素-1β（IL-1β）、白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子（TNF-α）變化，及與肺栓塞之間的關系。方法：構建肢骨折后肺栓塞模型，采購40只新西蘭兔，將其分為對照組與實驗組，對其栓塞1、3、7天細胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α變化進行檢測，同時觀察各組兔形態學改變情況。結果：對照組栓塞后第7d血清指標IL-1β表達水平低于栓塞第1d、第3d（P<0.05）;實驗組栓塞第3d血清指標IL-1β、TNF-α測定結果均高于栓塞第1d，栓塞第7d血清指標IL-1β、IL-6、TNF-α測定結果均高于栓塞第1d（P<0.05）;實驗組栓塞第1d、第3d、第7d血清指標IL-1β、IL-6、TNF-α測定結果均高于對照組（P<0.05）。肺組織病理結果顯示，實驗組肺組織聚集了大量致密血栓，同時表現出肺泡水腫、萎縮等特征，有少量紅細胞滲出液。對照組兔肺未觀察到上述變化。結論：兔后肢骨折后表現出細胞因子變化，但合并肺栓塞后呈現出較為突出的細胞因子升高，即表明其可能參與了肺栓塞疾病變化，為臨床研究提供了客觀依據。

關鍵詞：動物模型;細胞因子;肺栓塞

【中圖分類號】R816.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】1673-9026（2021）03-068-02

肺栓塞主要是指外源性或者內源性栓子堵塞肺動脈或者其分支，而導致的肺循環障礙的臨床疾病，有著較高的致死率和發病驟急等特點，栓子70%-90%均來自于盆腔靜脈、下肢深靜脈，多發生于術后或者長期臥床患者[1]。根據國外的統計資料顯示，70年底期間肺栓塞的發病率大約為0.27%，死亡率為20.0%，而在進入到本世紀以后，發病率可迅速升高到0.94%，盡管死亡率有所控制，但仍然在4.1%左右[2]。下肢骨折患者因需要較長時間的臥床修養，故極易形成盆腔靜脈血栓和下肢靜脈血栓，從而導致其生命安全受到威脅。有研究者表示[3]，肺栓塞是涉及到細胞因子網絡的多種炎癥介質，能夠直接參與到病理生理過程中。但該病的確切機制并不明確，關于其發病機制也未做深入研究。本研究采取自體血栓回輸處理法對肺栓塞動脈模型進行復制，觀察其細胞因子白細胞介素-1β（IL-1β）、白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子（TNF-α）變化，旨在為臨床下肢骨折并發肺栓塞患者的生理病理提供客觀依據。

1資料與方法

1.1動物分組

健康新西蘭兔40只，每只2000-3000g，雌雄不限，體質量為（3.2±0.2）kg，月齡在4-6個月，隨機分為對照組與實驗組，各組各有白兔20只。

1.2動物模型的制備

實驗組對兔耳緣實施常規消毒處理，采用1mL/kg的3%戊巴比妥鈉實施麻醉干預，并對其呼吸頻率做好相應控制，使其能夠達到18-22次/min范圍內。在完成麻醉處理之后，取側臥位，以右側俯臥位為例，在平臺上平放左側大腿根部，對左股骨大轉子及其下1.8cm之外側實施擊打，運用專用擊打裝置（海南醫學院附屬醫院骨科特制），用位于28cm高度的擊打物進行擊打（不直接損傷血管），通過骨擦感證實在骨折之后，石膏固定左下肢于屈髖屈膝位，檢查右髖能夠保持自如活動之后，俯臥位進行石膏固定處理。實驗組及對照組分別在第1、3、7天建立起相對應的肺栓塞動物模型，運用150-200mg/kg的奔巴比妥鈉進行腹腔麻醉干預，股靜脈穿刺入導管并深入到心房。經由導管內取5ml靜脈血，并在體外靜止20-45min，在血液凝固之后做成栓子。每次注入0.5ml的栓子，以生理鹽水進行沖注處理，每間隔3min需要重復注入。經由導管注入造影劑以及病理切片之后，即可證實肺栓塞模型成功復制。

1.3實驗方法

每組分別于栓塞1、3、7天取1ml靜脈血，以4℃低溫離心機，通過3000r的速度，進行持續10min的離心處理，并實現對上清液的收集。運用酶聯免疫吸附法觀測血清IL-1β，IL-6、TNF-α濃度，酶聯免疫吸附實驗試劑盒來自于上海恒遠生物科技有限公司，且各項操作均按照說明書要求執行。

1.4形態學觀察

各組均在第1、3、7天分別取1只實驗兔行解剖處理，觀察其肺臟情況，掌握肺血管分布與肺臟損害病理變化情況。

1.5統計學方法

運用統計學軟件SPSS22.0行數據的分析處理，以均數±標準差（）表示計量資料，以t值檢驗;以率（%）表示計數資料，以x2檢驗。若P<0.05即表示差異有統計學意義。

2結果

2.1各組實驗兔血清指標測定結果比較

實驗組實驗兔血栓第1d、第3d、第7d血清指標IL-1β、IL-6、TNF-α測定結果與對照組比較，差異均有統計學意義（P<0.05）;實驗組實驗兔血栓第3d、第7d血清指標IL-1β、IL-6、TNF-α測定結果與第1d比較，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表1。

2.2各組實驗兔形態學觀察結果比較

對各組病理組織形態學情況進行觀察，實驗組可觀察到肺部表面呈現出凹凸狀，肺膨脹明顯不全，肺部有萎陷，且伴隨有分散的暗紅色灶性出血特征。在肺動脈內可以觀察到多處均有血栓現象，栓子結構也非常的緊密。肺泡呈現出萎陷特征，呈現出肺不張的特征，部分有肺泡水腫，肺泡腔中可以觀察到有少量紅細胞滲出液和大量陽性細胞浸潤。部分經過鏡檢可以觀察到有肺靜脈淤血現象。而對照組卻均未出現上述病理特征。見圖1-圖3。

3討論

下肢骨折是一種臨床中非常多見的外傷性疾病，其可對患者運動功能帶來非常大的影響，通常需要經歷很長一段時間的康復。因受到下肢活動的限制，患者需要長時間臥床休養，在下肢活動減少、心臟輸出量下降等原因的共同影響下，靜脈回流受到較為嚴重的阻塞，加之骨折后機體處在應激、高凝狀態下，導致患者極易發生肺栓塞，嚴重危及患者的生命健康[4]。有研究者表示[5]，在下肢骨折合并肺栓塞的發生、發展中，涉及大量細胞因子網絡的多種炎癥介質參與的病理生理過程，但具體的機制尚不明確。

有研究者以大鼠進行肺栓塞模型構建[6]，證實了肺動脈高壓、肺缺血可導致大鼠肺中促炎因子呈現為高表達，同時形成較為顯著的促炎癥反應環境。另有研究者也通過動物模型發現[7]，在血漿與肺組織中血清IL-1、TNF-α表現出非常顯著的高表達，同時可以觀察到肺組織中有水腫、充血等反應，并且有大量炎細胞浸潤與肺泡塌陷。借助動物實驗可以觀察到，肺栓塞后血清IL-1、TNF-α水平均呈現為非常顯著的升高，早期通過血液凈化干預能夠改善其炎癥高表達反應，提升肺部的氧合功能。目前，學界并無關于下肢骨折合并肺栓塞作用機制的相關報道，但結合上述研究成果推測，下肢骨折后多伴隨有骨折結構遭到破壞以及軟組織受損，這就會引發機體有大量炎癥因子釋放，這些細胞因子作用于機體之后會引發一系列的反應，特別是對肺臟造成直接損害。根據本研究所構建的動物模型來看，實驗組實驗兔血栓第1d、第3d、第7d血清指標IL-1β、IL-6、TNF-α測定結果均顯著高于對照組（P<0.05），即表明在后肢骨折合并肺栓塞兔血清中呈現出非常顯著的炎癥因子高表達。該結果與文獻結果一致[8]，其認為骨折患者在發生肺栓塞后其炎癥因子會迅速升高。提示在下肢骨折合并肺栓塞中，炎癥因子發揮了非常重要的參與作用。為了進一步證實該觀點，本研究對實驗組與對照組實驗兔的肺組織形態學進行了對比，觀察發現，實驗組肺組織表現出非常明顯的水腫、充血，大量炎細胞浸潤與肺泡塌陷，與本研究實驗組中的血清IL-1β、IL-6、TNF-α水平上升以及肺組織病理變化均相符，進一步展現了IL-1β、IL-6、TNF-α在下肢骨折合并肺栓塞的參與作用。

綜上所述，本研究證實了細胞因子與兔下肢骨折合并肺栓塞密切相關，涉及到了多種細胞介質和因子的共同參與，但關于各種介質與細胞因子的相互作用機制并不明確，仍然需要我們在今后的實踐中做進一步研究探討。

參考文獻

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