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原文题目: 氢干预盆腹腔手术动物模型的构建及术后血清学指标的改变 (Building of Intervention of Hydrogen – rich Environment During the Operation and Perioperative Period of Animal Abdominal and Pelvic Surgery and the Changes of Serological Indicators)

发表年份:2018年

文献来源:《医学研究杂志》

作者单位:江苏大学附属昆山医院普外科,妇科;北京工业大学生命科学与生物工程学院;北京安默赛斯生物科技有限公司;上海纳诺巴伯纳米科技有限公司;南京中医药大学附属昆山市中医医院泌尿外科。

背景介绍

盆腹腔手术在治疗疾病的同时,手术操作不可避免地会对盆腹腔内脏器表面造成机械损伤,导致局部炎性反应和氧化应激,进而可能引发盆腹腔粘连、肠梗阻、盆腔炎等严重并发症。控制术后的炎症和氧化应激是预防这些并发症的关键。近年来,氢气(氢分子)因其具有选择性抗氧化和抗炎的特性,且在体内扩散性好、不影响正常生理代谢,被认为是一种潜在的保护性物质,对保护细胞和防止脏器损伤有着重要的意义。

本研究旨在构建一个适用于盆腹腔手术围术期的富氢环境模型(吸氢气、口服富氢水、腹腔灌注富氢生理盐水),并评估其对手术损伤后炎症和氧化应激的影响。

研究方法

1. 动物模型: 选取10只健康雌性幼年比格犬,随机分为对照组(n=5)和实验组(n=5)。

2. 手术操作: 所有犬均接受开腹手术(正中切口),暴露并回纳回肠、空肠、回盲部、膀胱、子宫及附件,同时使用电凝刀对这些部位进行标准化损伤(模拟手术创伤)。

3. 富氢环境构建 (核心部分): 实验组在围术期接受富氢干预:

富氢环境构建设备主要有NB-X71A 氢气机、NB-L61氢水机(均由上海纳诺巴伯纳米科技有限公司提供)

  • 术中:吸入含2%氢气的混合气体2小时,并在脏器回纳后用100ml饱和富氢生理盐水腹腔灌洗。

  • 术后:每天吸入含2%氢气的混合气体1小时(确保血液氢浓度饱和并作用30分钟以上);饮用2000ml饱和富氢水,并每小时更换一次以维持有效浓度(约400 μmol/L以上);每天进行3次腹腔灌洗,每次灌注200ml饱和富氢生理盐水,滞留15分钟后排出。

  • 浓度监测依据:通过预实验确定了上述干预方案:

  • 吸入2%氢气30分钟后血氢浓度达稳定(饱和)。

  • 新制饱和富氢水暴露于空气1小时后浓度降至初始一半。

  • 腹腔灌注饱和富氢生理盐水15分钟后浓度降至初始一半。

    【纳诺氢科研】文献速递② |氢干预对盆腹腔手术损伤后炎症和氧化应激的影响

4. 对照组处理:对照组接受相同手术操作,术后按常规处理(普通饮水,腹腔灌注普通生理盐水)。

5. 指标检测:在术前、术后第1天和第3天采集血清,检测以下指标:

  • 炎症指标:白细胞计数 (WBC)、白细胞介素-6 (IL-6)、肿瘤坏死因子-α (TNF-α)

  • 氧化应激指标:丙二醛 (MDA,氧化损伤产物)、超氧化物歧化酶 (SOD,抗氧化酶)

6. 统计分析:使用SPSS 20.0和Graphpad 6.0软件进行统计学分析,计量资料采用t检验,P<0.05认为差异有统计学意义。

主要发现

1. 成功构建富氢环境模型:研究明确了吸入、口服富氢水、腹腔灌注富氢生理盐水三种方式在比格犬体内达到和维持有效氢浓度的具体参数(如吸入时间、换水频率、灌洗液滞留时间),为后续研究和应用提供了可操作的方案。

2. 显著降低炎症指标:与对照组相比,实验组在术后第1天和第3天的WBC、IL-6和TNF-α水平均显著降低 (P<0.05)。

3. 显著改善氧化应激指标:与对照组相比:

  • 实验组在术后第1天和第3天的MDA水平显著降低 (P<0.05),表明氧化损伤减轻。

  • 实验组在术后第1天和第3天的SOD活性显著升高 (P<0.05),表明抗氧化能力增强。

4. 术前指标无差异:两组动物在手术前的所有检测指标均无统计学差异 (P>0.05),说明术后指标的差异是由干预措施(富氢环境)引起的。

结论

本研究成功构建了一个适用于盆腹腔手术围术期(术中及术后)的综合性富氢环境干预模型(包含氢气吸入、饮用富氢水、腹腔灌注富氢生理盐水)。应用该模型能有效降低盆腹腔手术后的血清炎症因子(IL-6, TNF-α)水平和白细胞计数(WBC),同时降低氧化损伤标志物(MDA)并提高抗氧化酶(SOD)活性。

这些结果表明,该富氢环境模型能有效控制盆腹腔手术引发的炎症反应和氧化应激,为未来研究氢气预防盆腹腔手术相关并发症(如粘连、肠梗阻、盆腔炎)提供了重要的模型基础和理论依据。