烧冲复合伤是军事冲突、恐怖袭击、交通事故等突发事件中最常见的损伤类型之一。烧冲复合伤后肺脏损伤导致即时死亡的发生率高达47%。急性肺损伤(ALI)和急性呼吸窘迫综合症(ARDS)是烧冲复合伤早期死亡的主要原因之一,烧冲复合伤后即刻引起低血容量性休克与炎症级联反应。大量研究结果显示在ALI/ARDS的发病过程中,细胞因子与中性粒细胞发挥了关键性的作用。IL-33是新近发现的一种细胞因子,属于IL-1家族。IL-33mRNA表达于人类与小鼠的多个器官和不同类型的细胞,在蛋白水平,IL-33主要表达在上皮细胞、内皮细胞和纤维细胞。IL-33能够促进中性粒细胞趋化至感染部位减轻脓毒症。然而,在烧冲复合伤后肺组织IL-33与中性粒细胞是否存在这种机制仍不清楚。因此,我们建立重度烧冲复合伤动物模型,探讨在烧冲复合伤动物模型与烧冲复合伤患者中IL-33是否参与肺损伤。方法：利用野生型C57BL/6小鼠与IL-33转基因小鼠分别建立烧冲复合伤、冲击伤、烧伤动物模型,小鼠随机分为正常对照组,烧伤组,冲击伤组,烧冲复合伤组。通过免疫组织化学法分别检测肺组织髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、白介素-33(IL-33)、G蛋白偶联受体-2(GRK2)、趋化因子CXCR2的表达。透射电镜(transmission electron microscopy)观察肺组织超微结构的变化。real-time RT-PCR检测IL-33mRNA与GRK2mRNA的表达。酶联免疫吸附实验(ELISA)检测血浆IL-6与TNF-a浓度。Micro-CT观察肺组织的变化。同时,通过免疫组织化学法检测烧冲复合伤患者伤后24小时肺组织MPO、IL-33的表达。
酶联免疫吸附实验检测烧冲复合伤患者血浆IL-6与TNF-a浓度。胸部X-ray观察肺组织的变化。结果：1.我们以5g8701为爆炸源,距离爆炸源43cm,53cm,63cm分别建立冲击伤动物模型,压力值分别为200Kpa,94Kpa,88.3Kpa,根据冲击伤诊断标准确定中度冲击伤距离为53cm。2.我们的动物模型表明烧冲复合伤后肺组织严重损伤。与正常对照组小鼠肺组织肉眼观相比,烧伤组小鼠肺组织轻度充血；冲击伤组小鼠肺组织中度充血,可见约3处点灶状出血；复合伤组小鼠肺组织明显充血,可见约5处斑点状出血；烧冲复合伤组小鼠伤后24小时与正常对照组、烧伤组、冲击伤组相比,肺组织湿干比重、出血面积明显增大。3.与各实验组相比,在致伤后24小时烧冲复合伤小鼠的呼吸频率(Rr)、潮气量(Tv)、每分通气量(Mv)、最大呼气流量(PEF)明显降低降低,然而呼气时间(Te)与吸气时间(Ti)显著延长。4.伤后24小时micro-CT检查显示：正常对照组与烧伤组小鼠肺组织未见病变；冲击伤组小鼠左侧肺组织可见轻度的毛玻璃样变区域；烧冲复合伤组小鼠左侧肺组织可见中度毛玻璃样变区域。5.烧冲复合伤野生型C57BL/6小鼠伤后24小时肺组织髓过氧化物酶(MPO)、白介素一33(IL-33)、G-蛋白偶联受体-2(GRK2)表达明显增强。与烧冲复合伤后IL-33转基因小鼠伤后24小时相比,烧冲复合伤野生型C57BL/6小鼠趋化因子(CXCR2)明显减少；与各实验组相比,烧冲复合伤组小鼠血浆IL-6与TNF-α浓度均明显升高。6.在烧伤、冲击伤、烧冲复合伤小鼠肺组织中IL-33的阳性细胞数与GRK2阳性细胞数、MPO阳性细胞数均有显著的正相关(r=0.65,p=0.042；r=0.638, p=0.0047；r=0.764,p=0.001)(r=0.716,p=0.02；r=0.661,p=0.0037；r=0.755, p=0.012),与Mv呈负相关(r=-0.677,p=0.031;r=-0.68,p=0.03;r=-0.816,p=0.004).7.烧冲复合伤尸检见伤侧肺组织表面可见散在的斑片状出血,HE染色观察见大面积肺泡内出血。肺组织标本免疫组化染色见IL-33阳性细胞数高表达区域MPO阳性细胞数也高表达。8.烧冲复合伤患者伤侧肺组织呈中度毛玻璃样变。
结论：1.成功的建立了一种烧冲复合伤小鼠动物模型,具体参数为：野生型C57BL/6小鼠距离爆炸源53cm,压力峰值94Kpa致中度冲击伤,即刻将中度冲击伤小鼠背部脱毛区置入90℃沸水中持续9s,造成小鼠背部25%TBSAⅢ度烫伤。2. IL-33通过激活GRK2通路阻断趋化因子CXCR2下调促进中性粒细胞迁移参与烧冲复合伤小鼠肺损伤。3.高表达的IL-33参与烧冲复合伤患者肺损伤。