穆钛飞，史业弘，王 成，陈世玖

遵义医科大学第五附属(珠海)医院 整形手外科，广东 珠海 519100

高压喷射伤(high-pressure injection injuries,HPII)是指高压液体或气体喷入皮肤到身体组织内部造成的高能量复合伤。HPII早期诊断难,临床预后差,部分患者最终截指(肢)。目前HPII是否可予糖皮质激素进行消肿和抗炎治疗存在一定争议[1-3]。本实验拟对HPII模型大鼠用甲泼尼龙琥珀酸钠(methylprednisolone,MP)干预后,对喷射面积、生物学行为、肢体循环情况、血管神经肌肉病理、肝指数、血清炎性指标含量等变化进行分析,以探讨MP对大鼠下肢HPII的干预作用。为指导临床诊疗提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物:30只SFP级SD大鼠,雌雄各15只,8～9周龄,200～250 g[长沙市天勤生物技术有限公司,实验动物合格证号为:SCXK(湘)2019-0014]。实验操作符合遵义医科大学珠海校区研发中心相关规定及伦理学要求。

1.1.2 试剂及试剂盒:晨阳水性磁漆(河北晨阳工贸集团有限公司)。HE染色试剂盒(南京建成有限公司)。注射用甲泼尼龙琥珀酸钠(辽宁海思科制药有限公司)。大鼠白介素6(IL-6)、白介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)酶联免疫试剂盒(均武汉华美生物工程有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 大鼠的分组及处理:将大鼠随机分为对照组、模型组(标记左下肢腹股沟中点为注射点,垂直进深3 cm喷射10 mL晨阳水性磁漆,喷射完毕,见“大鼠皮肤破损形成盲管伤”参考文献[4])和治疗组(尾静脉注射30 mg/kg甲泼尼龙琥珀酸钠),6 h后检测实验指标。

1.2.2 喷射面积测定:沿大腿腹股沟纵向剪开大鼠左下肢皮肤,充分暴露注射范围,测量经注射点的长径(a)与短径(b),注射面积记为π×a/2×b/2。

1.2.3 患肢颜色、毛细血管回流实验评分、皮温的测定:1)颜色评分:患肢颜色暗紫严重为4分,暗紫较轻为3分,颜色苍白2分,正常颜色为1分;2)毛细血管回流实验评分:手指轻压皮肤至苍白,移去压迫后,皮肤在1～2 s内转为红润为正常计1分,2～3 s 转为红润计2分,不明显或3～5 s内转为红润计3分,5 s以上转为红润或无变化计4分;3)皮温测定:用红外线体温计测注射点1 cm内的皮温,健侧肢体相应位置测皮温,测量3次,取平均值记录,皮温评分=(患侧皮温-健侧皮温)×10。

1.2.4 肝指数的测定:解剖并取出大鼠肝脏,修剪多余脂肪组织,用纱块吸干表面水分及血液后称重,记为湿质量;肝指数记为肝湿质量×1 000/体质量。

1.2.5 HE染色病理学检查:对各组大鼠伤后6 h分别以高压注射伤创口为中心取大腿肌肉、坐骨神经及动脉血管各1 cm进行HE染色。

1.2.6 ELISA检测血清炎性指标:应用ELISA 试剂盒按说明步骤检测血清TNF-α、IL-1β、IL-6。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 喷射面积

模型组和治疗组喷射面积为(2.84±0.28)cm2和(2.91±0.15)cm2。

2.2 患肢循环变化

和对照组比较,伤后6 h模型组肢体颜色明显青紫(P<0.05);和模型组比较,治疗组肢体由青紫改善为苍白(P<0.05)。和对照组比较,模型组患肢毛细血管回流时间明显延长(P<0.05);和模型组相比,治疗组患肢毛细血管回流时间缩短(P<0.05)。和对照组比较,模型组患肢皮温明显升高(P<0.05);治疗组患肢皮温较模型组降低(P<0.05)(表1)。

表1 患肢循环情况

2.3 肝指数的测定

和对照组比较,模型组肝指数明显降低(P<0.05);和模型组比较,治疗组明显回升(P<0.05)(表2)。

表2 肝指数

2.4 病理学检查

和对照组比较,模型组血管、神经、肌肉损伤明显,治疗组伤后血管、神经、肌肉损伤较模型组减轻(图1～3)。

A.control group:normal vessels; B.model group:The arrow refers to the whole layer of broken blood vessels,a large number of red blood cells and white blood cells out; C.treatment group:Vsscular morphology was basically complete.

A.control group:normal nerves; B.model group:nerve tissue interruption,leukocyte adhesion; C.treatment group:nerve continuous,no white blood cell adhesion.

A.control group:normal muscle; B.model group:myocytolysis and white blood cells in muscle microvessels; C.treatment group:No white blood cells were found in muscle microvessels.

2.5 炎性指标的变化

和对照组比较,模型组血清TNF-α、IL-1β、IL-6含量明显升高(P<0.05);和模型组比较,治疗组上述指标明显回降(P<0.05)(表3)。

表3 TNF-α、IL-1及IL-6(pg/mL)含量的变化

3 讨论

HPII致伤机制复杂,受喷射压力、喷射物物理化学性质等因素影响[5-12]。目前,关于HPII的动物实验相对较少,本研究首先评价了水性磁漆引起的HPII大鼠模型。结果发现,模型组和对照组相比,伤后6 h患肢颜色、毛细血管回流实验评分、皮温改变显著。说明高压喷射时注射物强大的机械力切割皮肤、神经、肌肉和血管等组织,造成直接损害。模型组喷射面积的显著增加符合喷射物在高压喷射过程中穿透皮肤后向周围低压区的疏松组织间隙潜行流注、扩散的特点[13-14],说明高压喷射对周围组织产生剥离作用,导致组织水肿,间隙压力升高,造成间接损害。

从本研究的病理结果看,HPII直接暴力损害引起血管、神经、肌肉断裂,而喷射物的继发损害和毒性损害导致大量炎性细胞和红细胞渗出。从本实验的肝指数的结果看,模型组肝指数明显变化,说明HPII可能引起了肝脏损害。上述结果提示,HPII实验模型造模成功。

MP是一种糖皮质激素药物,具有强大的抗炎和免疫调节作用。从大体观察来看,治疗组患肢循环状况有所改善。从光学显微镜下观察发现,MP干预后组织结构较清晰,水肿程度减轻,细胞间隙减小,白细胞边集及游出少,较多红细胞保有正常形态。从全身炎性反应来看,TNF-α、IL-1和IL-6作为具有调节体内炎性反应水平的因子,其水平高低与疾病严重程度相关。MP干预后血清TNF-α、IL-1和IL-6水平降低。说明急性炎性反应早期使用MP在组织水平上可抑制局部血管扩张,降低毛细血管通透性,缓解组织水肿,减轻HPII对血管、神经、肌肉的急性炎性作用。在细胞和分子水平上,MP通过抑制促炎细胞因子的释放,减少白细胞浸润及吞噬作用,从而减轻大鼠肢体损害,降低肝脏负荷,改善血清炎性指标[15]。

综上,本实验在大鼠HPII模型上验证了MP可调节炎性因子表达水平,减轻组织损伤,初步阐明MP治疗HPII的机制,为其临床应用提供了实验证据,后续实验需对相关通路及肝脏损害做进一步深入验证[16]。