煤工尘肺鼠并发脑血管病的模型制备及血液流变学机制分析

【摘要】： 1实验背景：煤工尘肺(Coal worker's pneumoeoniosis简称CWP)的概念最早于1942年由英国工业肺疾病委员会提出,是指煤矿各工种工人长期吸入生产环境中的粉尘,所引起肺部尘肺病变的总称。近年在我国一些煤炭大省,随着采煤生产机械化程度的提高,生产场所粉尘浓度随之上升,在一些仍采用干式作业的矿井,或是一些防尘措施还不很到位的矿井,煤工尘肺的罹患率仍居高不下。近来有流行病学调查资料显示,煤工尘肺的并发症中除了肺结核、肿瘤和肺心病等传统并发症以外,脑血管病的并发率正在日益上升。 利用大鼠形成尘肺病的疾病模型国内已有不少先例,并且染尘发生的尘肺病变大部分在各方面和人都是很相似的。有成功先例的染尘方法大致有气管内注入法、自然吸入法、腹腔注入法与皮下注入法等。其中相对具有实用价值的有气管内注入法和自然吸入法两种。但国内对于尘肺病变引起脑血管病的动物模型尚无先例报道,对于相关的发病机制也较少研究。 大量资料表明：血液粘滞性增高可以影响脏器微循环灌注,造成脏器组织缺血、缺氧、酸中毒、微循环障碍,高粘血症是某些疾病如脑梗死、心肌梗死、冠心病、高血压和肺心病等发生发展的重要因素,疾病与其所呈现的高粘血症往往互为因果,造成恶性循环。从动物模型角度详细揭示脑血管病发生发展过程中的血液流变学机制,可以为临床脑血管病的预防及诊治多辟一条途径。 2实验目的：通过实验性煤工尘肺大鼠模型的制备,初步探讨煤工尘肺并发脑血管病的血液流变学机制,拟为煤工尘肺并发脑血管病的预防提供科研依据,同时也对临床脑血管病发病过程中血液流变学因素的作用机制作一分析。 3实验方法：用一定方法制备好无烟煤煤尘悬液,确保煤尘颗粒有95%以上粒径小于5微米。将200-250g左右雄性wistar大鼠随机分为四组,模型组和对照组各两组,采用非暴露气管内注入法将煤尘悬液一次性注入模型组大鼠气管内,同时对照组注入等量生理盐水。模型一组动物正常饲养,出现神经行为学症状后的大鼠视为发病,予以隔离组成脑血管病组,参照Zea Longa评分方法对其进行神经功能学评分,采血并留取肺、脑组织标本；模型二组动物分别于第4、8、12、16、20W后各随机处死6只并留取血及肺脑标本。实验期满后处死所有大鼠并如上留取相关标本。对留取血样行动脉血气分析、血清EPO含量测定及部分血液流变学指标测定。对肺脑组织标本经固定切片后予以形态学检测。 4实验结果：模型一组大鼠在整个实验过程中累计发病11只,对照一组大鼠没有出现任何神经行为学异常。两组间评分差距有显著的统计学意义。模型二组、对照二组及脑血管病组三组间比较结果：三组大鼠在相同时间条件下两两之间血清EPO含量差别都有统计学意义,以脑血管病组EPO含量为最高。进一步分析模型二组和对照二组组内各不同时间点的血清EPO含量,发现对照组组内差别无统计学意义,而模型组内差别有统计学意义。造模4周后的模型鼠血清EPO含量较对照组明显升高,以后随着时间的延长逐渐有所下降,但仍高于对照组。同期比较三组大鼠之间PaO2差别均有显著性意义,模型组要显著低于对照组,但要高于脑血管病组。同期比较三组大鼠之间全血粘度与HCT之间差别均有统计学意义,脑血管病组要显著高于模型组和对照组。组内分析：随着时间的延长,各组全血粘度均呈上升趋势,尤其模型组间各时点间的差别有显著性意义。形态学观察结果：可见到模型组大鼠肺部有轻重不等的煤尘纤维灶及灶周肺气肿,少数模型鼠有局灶性纤维化。模型组大鼠脑部有轻重不等的淡染的神经元减少甚至缺失区域,脑血管病组大鼠镜下能见到大小不等的梗死灶,灶中神经元明显减少,有些呈空泡状,胞质染色较淡,胞核固缩甚至碎裂、坏死、溶解,病灶周围有小胶质细胞增生。对照组大鼠肺脑形态学正常。 5实验结论：煤工尘肺鼠是会并发脑血管病的,以缺血性脑血管病为多。煤工尘肺鼠相较对照组大鼠呈现一个明显的随实验时间延长而渐加重的缺氧过程。缺氧可以刺激血清EPO含量上升,进而促进红细胞压积和全血粘度上升,高粘血症是煤工尘肺鼠并发脑血管病的重要发病机制之一。