微静脉白细胞流动分布的影响因素及其在失血性休克时的变化
姜勇 刘爱华 赵克森
一、材料与方法
20只SD大鼠，雌雄不拘，随机分为正常对照组和失血性休克组，每组10只。用质量分数为13.3%的乌拉坦(urethane)加质量分数为1%的氯醛糖(chloralose)麻醉动物(6 ml/kg, 肌肉注射)，复制大鼠重症失血性休克模型，观察并记录肠系膜微循环变化［1，2］。用微循环图像多参数计算机分析系统(MIMPCAS)测量血管直径(D)。红细胞流速(Vrbc)、可见白细胞流速(VLV)、可见白细胞流量(VLF)，测定方法见文献［2］。实验数据以±s表示，用Student's t检验判定差异显著性。
二、结果
1． 失血性休克对血管直径与白细胞流动分布关系曲线的影响：选择血流速度1.2 mm/s左右，直径分布范围为10～50 μm微静脉，研究血管直径与白细胞流动分布的关系。在生理条件下，直径较大的血管， VLF也较高；当血管直径从10 μm增加到50 μm时，VLF 也从3.6 cells/min增加到28.2 cells/min。在失血性休克晚期，上述关系曲线明显下移，说明肠系膜微静脉中沿管壁滚动的白细胞已显著减少。血管直径对VLV并无显著的影响。正常情况下，微静脉中VLV一般维持在25～30 μm/s。而在失血性休克晚期，血管直径和VLV的关系曲线明显下移，VLV约为5～15 μm/s。
2． 失血性休克对血流速度与白细胞流动分布关系曲线的影响：选择直径(31.2±1.5) μm的肠系膜微静脉研究Vrbc对白细胞流动分布的影响。发现正常状态下，血流速度的增加可使VLF明显下降。当血流速度从0.2 mm/s上升到1.4 mm/s时，VLF从28.3 cells/min下降到2.4 cells/min。但在失血性休克晚期，这种关系曲线发生反向变化，在血流速度较低的微静脉，VLF反而减少。血流速度对VLV也有着明显的影响。血流速度的增加，可见白细胞流速也随之增加。然而，在失血性休克晚期，血流速度-VLV曲线下移。
三、讨论
白细胞和内皮细胞的相互作用(LEI)是一种重要的生物学现象，参与了人体多种生理和病理状态的功能调节。白细胞在微血管中的流动和分布状态，取决于白细胞和内皮细胞的黏附力和壁切应力的相互作用。这两种力的相互作用不仅遵循机械动力学原理，而且，可通过复杂的生物信号系统进行相互影响和调节［3］。在大鼠肠系膜微静脉，血管直径对VLF有着显著的影响。本研究中发现，在微静脉中VLF与血管直径呈正相关。在失血性休克晚期，血管直径和VLF的关系曲线下移。这可能与休克晚期的大量白细胞附壁黏着，使循环白细胞减少有关。血管直径大小对微静脉中VLV无明显的影响，但在失血性休克晚期，却发现血管直径与VLV的关系曲线明显下移。提示在失血性休克晚期具有高黏附力的黏附分子显著增加，通过与相应受体结合，介导LEI使白细胞与内皮细胞黏附力增强，VLV普遍明显低于失血前水平。然而，与其相关的黏附分子的鉴定和发生机制尚待研究。失血性休克时，血流速度普遍明显下降。本研究表明，在正常状态下，血流速度的下降会带来VLF明显增加；但在失血性休克晚期，在血流速度较慢的血管，VLF反而明显减少。这种VLF和血流速度关系的反向变化，可能与失血性休克晚期白细胞-内皮细胞之间的黏附力明显增加，造成白细胞大量附壁黏着，使参与循环的白细胞急剧减少有关［1］。从VLV与血流速度的关系曲线可见，血流速度的下降会带来VLV明显减慢，这反映了失血性休克时，初始的白细胞移边、附壁滚动、黏着可能与血流速度下降有关。而在休克晚期，VLV和血流速度的关系曲线明显下移，也反映了细胞表面黏附分子的表达已显著增加，使VLV明显下降。这些发现不仅有利于阐明失血性休克时白细胞流动分布的变化规律，而且可能为重症失血性休克的临床防治提供新的思路［1,2］。
(本文编辑：何跃)■
基金项目：国家自然科学基金资助项目（39270852）
作者单位：姜勇（广州，第一军医大学病理生理教研室、全军休克微循环重点实验室 510515）
赵克森（广州，第一军医大学病理生理教研室、全军休克微循环重点实验室 510515）
刘爱华（第一军医大学附属南方医院呼吸科）
参考文献：
［1］姜勇，赵克森.休克大鼠微循环中白细胞流动分布的变化及虎杖4号的治疗作用. 解放军医学杂志， 1993， 18:405-408.
［2］姜勇，刘爱华，赵克森.大鼠肠系膜微循环白细胞流动分布的研究.中国病理生理学杂志， 1998， 14:347-350.
［3］Traub O, Berk BC. Laminar shear stress mechanisms by which endothelial cells transduce an atheroprotective force c. Aterioscler Thromb Vasc Biol, 1998, 18:677-685.
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