老年髋部骨折诱导急性肺损伤的相关分子机制研究

The mortality followed the elderly hip fracture during 1 year is as high as 34%. It has be confirmed that the lung complication is a dominating cause of the death with a rate of 84%. Out of controlled inflammatory reaction play a major role in the acute lung injury (ALI) followed the elderly hip fracture. The activation of the lung vascular endothelium has a very intimate correlation with the ALI. Based on the ALI which may be the fatal complication after the elderly hip fracture, this study was under the guidance of the activation of the lung vascular endothelium caused by the out of controlled inflammatory reaction, further study the mechanism and inter-reaction of the key component elements as HMGB1、TLRs and ICAM1 during their participate and regulation in the ALI procedure. To explore the molecule mechanisms of the ALI induced by the elderly hip fracture, providing a theoretical evidence to finding the incision points on the prevention and treatment of ALI induced by the elderly hip fracture.

老年髋部骨折一年内死亡率最高达34%！其中肺部并发症占到死亡原因的84%。老年髋部骨折后机体失控性炎性反应导致的肺部急性损伤是引起肺部并发症的主要原因，而肺血管内皮细胞的活化与急性肺损伤的发生关系密切。本课题以急性肺损伤这一老年髋部骨折后可能引起致死性并发症的损伤为基础，以失控性炎性反应引起的肺内皮细胞活化为主线，深层次研究HMGB1、TLRs和ICAM1等关键环节在这一主线中参与发生、调控时的机理与相互关系，进一步探索老年髋部骨折诱导急性肺损伤的分子机制，为老年髋部骨折诱发急性肺损伤的预防和治疗寻找切入点提供理论基础。

研究目的: 明确老年髋部骨折后急性肺损伤是否发生，血液中炎症因子（IL-1β，IL-6，IL-10,TNF-α）、mtNDA的浓度的表达变化，炎症因子的升高与mtDNA之间是否相关。研究方法 采用24只雄性SD老年大鼠作为实验对象，随机分成老年髋部骨折组（20只）、空白对照组（4只），分别于处理后4h、8h、24h、48h、72h抽血，行炎症因子IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α、mtDNA的定量检测，处死后的动物，取肺部组织，测肺通透系数、水通道蛋白浓度、肺组织干湿重比以及HE染色，以探讨mtDNA与炎症因子间的相互关系，为老年髋部骨折并发肺损伤的治疗提供新的理论依据。结果 1、老年髋部骨折大鼠外周血IL-1β、IL-6、TNF-α水平随着时间增加逐渐升高，到8小时时达到最高值，随后逐渐下降，在各个时间点都明显高于对照组，IL-10则是先下降到8h达到最低值，而后逐渐升高。外周学中的mtDNA在髋部骨折创伤发生后即升高，且在2h达到高值，随后下降，通过相关分析发现，mtDNA的与炎症因子IL-6的水平成正相关，与炎性因子IL-10成负相关。2、 与正常老年大鼠对照组比较，老年髋部骨折组的肺组织干湿重比、肺通透指数明显升高，且差异具有统计学意义（P〈0.05），肺组织行western blotting结果显示AQP-1显著低于对照组（P〈0.05），肺组织冰冻切片后行HE染色可见肺组织光镜下可见部分组织细胞肿胀、细胞质淡染，细胞体积变大，肺泡间隔增宽，肺泡腔内有较多红细胞和大量中性粒细胞浸润，肺病理损伤几分显著高于正常对照组老鼠。结论 1、髋部骨折的老年大鼠外周血中的IL-1β、IL-6、TNF-α的含量随着时间推移逐渐增加在24h达到高峰，并在随后出现逐渐下降的趋势，IL-10的含量随时间推移先是减少在24h达到最低值后又逐渐增加。2、老年大鼠遭遇髋部骨折后可以引起急性肺损伤，肺组织干湿重比增加，肺通透系数增加，AQP-1的表达水平降低，病理表现为肺组织水肿，肺泡内出血、炎性细胞浸润、肺组织机构发生紊乱。3、外周血mtDNA在髋部骨折的老年大鼠体内升高，并且与炎症反应的发生呈正相关性。