膈肌在获得性漏斗胸形成过程中的作用及其机制研究

Pectus excavatum (PE) is the most common chest wall deformity,but its etiology and pathogenesis are unknown up today,its pre-clinical study is very difficult..There were prompted that diaphragm played a role in the pectus formation.To explore the role of diaphragm and its mechanism in the prosess of acquired pectus formation,the animal model of PE is made from cutting off the lower three couples of costal cartilages bilaterally near the sternum in young SD rats in this study. A number of index about the morphology and function of diaphragm will be investigated dynamically in the prosess of acquired pectus formation after operation with methods of radiographic,morphologic,histochemical,physiology,biochemistry and moleculor biology,such as lung function,thoracic volume,morphology and capillary density of diaphragm muscle,systolic function in vitro of diaphragm muscle and its fiber property,myosin heavy chain and its isomers compositions of diaphragm muscle,and so on..The pathogenesis of pectus may be revealed to obtain the expected outcome in this animal experimental study and a theoretical foundation will be made for further study of PE.And than,the theory basis will be provided for provention and treatment of PE.

漏斗胸是最常见的前胸壁畸形，但其病因和发病机制一直未被完全阐明，难以从根本上解决漏斗胸的防治问题。本研究通过切断下位三对肋软骨制作大鼠漏斗胸模型，在漏斗胸形成过程中，利用影像学、形态学、机能学、生物化学和分子生物学等方法相结合，动态检测肺功能、胸腔容积、膈肌毛细血管密度、膈肌形态、离体膈肌收缩功能、膈肌纤维结构特性变化、膈肌肌凝蛋白重链及其异构体组分的变化等，动态研究获得性漏斗胸形成过程中膈肌形态和功能的变化及其与漏斗胸发生的内在联系，以此探讨膈肌在获得性漏斗胸形成过程中的作用及其机制。.预期结果的获得将从动物实验的角度揭开漏斗胸的发病机制，为进一步开展漏斗胸的基础研究奠定理论基础并对防治漏斗胸提供理论依据。

漏斗胸是最常见的前胸壁畸形，但其病因和发病机制一直未被完全阐明，本研究通过切断下位三对肋软骨制作大鼠漏斗胸模型，动态检测胸腔容积、肺功能、离体膈肌收缩功能，结合膈肌形态学、膈肌纤维结构特性和膈肌肌凝蛋白的变化等探讨膈肌在获得性漏斗胸形成过程中的作用及其机制。.通过对4周龄SD大鼠进行造模手术并检测相应指标。结果主要包括：（1）利用多种对肺体积和胸腔容积进行测量并对不同测量方法获得结果进行校正，建立了体表测量计算胸腔容积的数学模型为V=π×a×b×h，证实了获得性漏斗胸大鼠胸腔容积较正常者缩小，漏斗胸动物胸廓前后径缩小、胸廓指数增大，同时，通过20例成年人健康志愿者的体表测量值对该模型进行修正和验证。（2）肺通气和呼吸力学检测结果表明，漏斗胸造模术后动物吸气和呼气阻力增加，胸壁和肺的顺应性均降低。（3）获得性漏斗胸大鼠膈肌收缩储备能力低于正常水平，膈肌收缩力随着漏斗胸形成而下降，即使畸形稳定后膈肌收缩力仍不能恢复。（4）证实了漏斗胸大鼠膈肌细胞内钙离子浓度升高，肌纤维中快收缩纤维成分减少、膈肌肌凝蛋白重链（MyHC）-Ⅱa表达较正常者减少，膈肌收缩性能减弱；膈肌损伤后瘢痕挛缩将导致胸廓径线发生改变甚至出现明显的前胸壁漏斗状畸形。（5）开展了膈肌单细胞悬液制备的研究，机械-酶消化法（机械法加胰蛋白酶、胶原酶Ⅰ和胶原酶Ⅳ混合酶消化法）可获得较多活细胞数量且质量较高。.造模手术造成了幼鼠胸壁损伤、胸壁软化，通气阻力、胸廓和肺的顺应性降低，膈肌活动代偿性增强或因膈肌瘢痕挛缩对胸壁的牵拉而发生前胸壁凹陷畸形，同时由于能量物质消耗，在漏斗胸形成后，膈肌纤维类型发生转变、膈肌细胞内钙离子含量增加而MyHC-Ⅱa表达减少，使膈肌收缩性能和收缩力下降，即使漏斗胸形成也不能恢复，维持了胸壁畸形的状态，漏斗胸动物的胸腔容积缩小、胸廓指数增大，由此而获得利用数学模型的计算方法将对评价胸廓畸形程度和患者随访有益。