亚甲蓝对脓毒症大鼠血压和病死率的影响

戴　成， 朱肖萌， 于湘友

(新疆医科大学第一附属医院重症医学科， 乌鲁木齐　830054)



亚甲蓝对脓毒症大鼠血压和病死率的影响

戴成， 朱肖萌， 于湘友

(新疆医科大学第一附属医院重症医学科， 乌鲁木齐830054)

摘要：目的探讨亚甲蓝治疗脓毒症最优治疗剂量和最优给药时间及亚甲蓝对早晚期脓毒症大鼠动脉血压和病死率的影响。方法采用盲肠结扎穿孔建立脓毒症模型。200只大鼠随机分为8 h组和24 h组，每组按给药剂量分为5个亚组，每个亚组20只；术后每个亚组按分组时间分别注射亚甲蓝5、10、15、20、25 mg/kg体质量，得到最优给药剂量。140只大鼠按给药时间随机分为7组，分别于术后0、6、12、18、24、30、36 h给予最优剂量，并得出最优给药时间。126只大鼠按给药时间随机分为7组，每组再分为假手术组、脓毒症组和亚甲蓝组3个亚组，给予得到的最优剂量的亚甲蓝，测量注射去氧肾上腺素前后的平均动脉压。结果8 h组各亚组脓毒症大鼠的生存率差异无统计学意义(P>0.05)；而24 h组各亚组脓毒症大鼠的生存率差异有统计学意义(P<0.01)。亚甲蓝对不同时期脓毒症大鼠生存率的影响不同，差异有统计学意义(P<0.01)；随着给药时间点的延长，脓毒症大鼠的中位生存时间呈现逐渐缩短的趋势，24 h后脓毒症大鼠中位生存时间呈现逐渐增加，生存率逐渐升高。与假手术组相比，6～36 h组脓毒症大鼠平均动脉压明显降低，差异有统计学意义(P<0.01)；12～30 h组平均动脉压变化值明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)；与脓毒症组相比，亚甲蓝明显增加12～36 h大鼠的平均动脉压，差异有统计学意义(P<0.01)，改善12～30 h大鼠的平均动脉压变化值，差异有统计学意义(P<0.01)。结论亚甲蓝不会对早期脓毒症大鼠的病死率产生影响，但可以延长晚期脓毒症大鼠的中位生存时间和生存率。亚甲蓝能明显增加脓毒症大鼠的平均动脉压和对血管活性药的反应性。

关键词：脓毒症； 亚甲蓝； 盲肠结扎穿孔

脓毒症是外科重症监护病房最常见的死亡原因之一[1]。临床上虽然应用了最新的治疗措施，但严重脓毒症，尤其是感染性休克的病死率依然很高。Jang等[2]研究表明亚甲蓝可明显提高脓毒症时的平均动脉压，提高心血管对血管升压药的反应性，维持全身血流动力学稳定。目前亚甲蓝治疗脓毒症大多用于动物实验研究，临床研究较少，而且亚甲蓝治疗脓毒症的有效时间和最佳剂量仍有争议，需进一步研究。本实验旨在观察不同给药剂量的亚甲蓝对早期和晚期脓毒症大鼠病死率的影响，探讨亚甲蓝治疗脓毒症的有效时间及最优剂量，为临床使用亚甲蓝治疗脓毒症提供理论依据。

1材料与方法

1.1模型制作健康的成年Wistar雌性大鼠，体质量190～250 g，由新疆维吾尔自治区疾病控制与预防中心提供。饲养于控制条件下，12∶12 h光-暗周期，给予标准大鼠饲料。大鼠用2%戊巴比妥0.03 mL/kg体质量腹腔注射麻醉。在盲肠末端进行无梗阻性结扎，用20 G针头穿刺盲肠2次，挤出少许粪便。将盲肠放回腹腔，勿造成肠梗阻，腹壁分2层缝合。假手术组大鼠仅做开腹手术和盲肠系膜分离，不进行结扎和穿孔。术后所有大鼠皮下注射30 mL/kg体质量生理盐水。待动物清醒后予丁丙诺啡0.05 mg/kg体质量腹腔注射镇痛，并允许自由进食饮水。

1.2分组方法按随机数字表分组，脓毒症早期组(8 h组)和晚期组(24 h组)各按给药剂量分为5个亚组，每个亚组20只大鼠。早期组在术后8 h按分组分别给予亚甲蓝(江苏济川制药有限公司提供)5、10、15、20、25 mg/kg体质量；晚期组在术后24 h按分组分别给予亚甲蓝5、10、15、20、25 mg/kg体质量，观察120 h确定最优给药剂量。最优剂量确定后，将140只大鼠按给药时间随机分为7组，大鼠分别于术后0、6、12、18、24、30、36 h给予得到的最优剂量，确定亚甲蓝的最优给药时间。所有大鼠在术后每6 h观察1次，连续观察120 h，并记录每只大鼠死亡的时间。126只大鼠按给药时间随机分为7组，每组再分为假手术组、脓毒症组和亚甲蓝组3个亚组，亚甲蓝组大鼠分别于术后0、6、12、18、24、30、36 h给予得到的最佳剂量的亚甲蓝，脓毒症组和假手术组注射相同剂量的0.9%NaCl盐水。给药后6 h，行右侧颈动脉置管，测量注射60 mmol/L去氧肾上腺素前后的平均动脉压的峰值，由心电监护仪(迈瑞监护仪·上海庞驰)记录血压数据。动物在手术前禁食12 h，禁饮8 h。

2结果

2.1不同剂量亚甲蓝对早期脓毒症大鼠生存率的影响术后8 h组各剂量亚组脓毒症大鼠的生存率差异无统计学意义(P>0.05)。但随着剂量的增加，脓毒症大鼠的中位生存时间呈现逐渐缩短的趋势，见表1。

表1　术后8 h组各剂量亚组大鼠中位生存时间和生存率

2.2不同剂量亚甲蓝对晚期脓毒症大鼠生存率的影响术后24 h组各剂量亚组脓毒症大鼠的生存率差异有统计学意义(P<0.01)。15 mg/kg体质量组脓毒症大鼠的中位生存时间长于其他剂量组，且给药后的生存率在各剂量组中最高，见表2。

表2　术后24 h组各剂量亚组大鼠中位生存时间和生存率

2.3亚甲蓝对不同时期脓毒症大鼠生存率的影响术后各给药时间组脓毒症大鼠的生存率差异有统计学意义(P<0.01)。随着给药时间点的延长，脓毒症大鼠的中位生存时间呈现逐渐缩短的趋势，24 h后脓毒症大鼠的中位生存时间逐渐增加，生存率逐渐升高，见表3。

表3　不同时期脓毒症大鼠的生存时间和生存率

2.4亚甲蓝对不同时期脓毒症大鼠平均动脉压的影响与假手术组相比，除0 h组外，所有给药时间组脓毒症大鼠平均动脉压明显降低，差异有统计学意义(P<0.01)；与亚甲蓝组相比，脓毒症组大鼠0～6 h组平均动脉压无明显差异，12～36 h组平均动脉压明显降低，差异有统计学意义(P<0.01)，见表4。

2.5去氧肾上腺素对不同时期脓毒症大鼠平均动脉压变化值的影响0、6 h各组平均动脉压变化值无明显差异，与假手术组比较，12～30 h脓毒症组大鼠平均动脉压变化值明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)，亚甲蓝组大鼠12～30 h平均动脉压提高，与脓毒症组比较，差异有统计学意义(P<0.01)，见表5。

表4　亚甲蓝对不同时期脓毒症大鼠平均动脉压的影响(±s, mmHg)

注: 与假手术组相比，*P<0.01； 与亚甲蓝组相比，△P<0.01。

表5　不同时期脓毒症大鼠平均动脉压的变化值(±s, mmHg)

注：与假手术组相比，*P<0.05；与亚甲蓝组相比，△P<0.01。

3讨论

法国医生Schneider等[3]发现静脉注射2 mg/kg体质量的亚甲蓝可以显著改善感染性休克患者对去甲肾上腺素的反应性，增加血管阻力和平均动脉压，而对心率和肺动脉楔压无影响，这与Kirov等[4]研究观察到的结果一致。早期脓毒症表现为高排低阻型，血压可维持正常；晚期脓毒症表现为低排高阻型，表现为低血压。亚甲蓝对正常血压无明显影响，但能明显恢复晚期脓毒症低血压，维持血流动力学稳定，改善组织正常的血流灌注。本研究结果显示0 h脓毒症大鼠血压无明显下降，同时间的亚甲蓝组无明显变化；6～36 h组脓毒症大鼠平均动脉压明显降低，且明显低于同时间的亚甲蓝组，而且脓毒症大鼠在术后12～24 h平均动脉压变化值明显降低，而亚甲蓝组与假手术组无区别。提示亚甲蓝对正常的血压无明显影响作用，可明显增加中晚期脓毒症大鼠的平均动脉压及血管对升压药的反应性。

本研究结果显示，8 h给药组脓毒症大鼠的中位生存时间随着亚甲蓝剂量增加，呈逐渐下降的趋势，且生存率无明显差异；24 h给药组的大鼠，5、10、15 mg/kg体质量组脓毒症大鼠的中位生存时间相差不大，且明显长于20、25 mg/kg体质量组。亚甲蓝对正常血压无影响，在脓毒症早期不能发挥相关作用，可能是导致8 h组各剂量亚组脓毒症大鼠死亡率无差异的重要原因。而且亚甲蓝升高血压呈剂量依赖性，低剂量的亚甲蓝即可明显改善脓毒症时期的血流动力学，但高剂量的亚甲蓝在升高平均动脉压的同时，损害内脏器官的血流灌注和组织氧供[5]，这可能是导致24 h组中高剂量组脓毒症大鼠死亡率高和中位生存时间下降的重要原因。本研究用实验得到的最优给药剂量继续进行实验，结果提示术后24 h以后给药的脓毒症大鼠的中位生存时间长于术后18 h以内给药的脓毒症大鼠，此与Fernandes等[6]的研究一致，这可能与亚甲蓝在脓毒症晚期发挥其作用有关。

总之，亚甲蓝作为一种廉价而有效的药物，能减少脓毒症患者的经济负担。但亚甲蓝治疗脓毒症的临床应用价值仍有待进一步的研究。

参考文献：

[1]Lo JC, Darracq MA, Clark RF. A review of methylene blue treatment for cardiovascular collapse[J].J Emerg Med,2014,46(5):670-679.

[2]Jang DH, Nelson LS, Hoffman RS. Methylene blue for distributive shock: apotential new use of an old antidote[J]. J Med Toxicol, 2013, 9(3):242-249.

[3]Schneider F, Lutun P, Hasselmann M, et al. Methylene blue increases systemic vascular resistance in human septic shock[J]. Intensive Care Med, 1992, 18(5): 309- 311.

[4]Kirov MY, Evgenov OV, Evgenov NV, et al. Infusion of methylene blue in human septic shock: a pilot, randomized, controlled study[J]. Crit Care Med, 2001, 29(10):1860-1867.

[5]Juffermans NP, Vervloet MG, Daemen-Gubbels CR, et al. A dose-finding study of methylene blue to inhibit nitric oxide actions in the hemodynamics of human septic shock[J]. Nitric Oxide,2010, 22(4):275-280.

[6]Fernandes D, Sordi R, Pacheco LK, et al. Late, but not early, inhibition of soluble guanylate cyclase decreases mortality in a rat sepsis model[J]. J Pharmacol Exp Ther, 2009, 328(3):991-999.

(本文编辑王艳)

Effect of methylene blue on blood pressure and mortality in rats with sepsis

DAI Cheng， ZHU Xiaomeng， YU Xiangyou

(DepartmentofCriticalCareMedicine，FirstAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity，Urumqi830054，China)

Abstract：ObjectiveTo investigate the optimal dosage and optimal administration time of methylene blue in the treatment of sepsis, and the effect of methylene blue onthe artery blood pressure and mortality in the early and late phase of sepsis. MethodsA model of sepsis was established by cecal ligation and puncture. 200 rats were randomly divided into 8 hour group and 24 hour group, each group according to the dosage was divided into 5 subgroups, 20 rats in each subgroup; After operation, each subgroup was injected with 5, 10, 15, 20, 25 mg/kg methylene blue according to the grouping time, respectively, got the optimal dosage. 140 rats were randomly divided into 7 groups according to the time of administration, the optimal dosage was administered at 0, 6, 12, 18, 24, 30, 36 hour after the operation，respectively，and got the optimal administration time. 126 rats according to the administration time were randomly divided into 7 groups, each group was divided into sham operation group, sepsis group and methylene blue group 3 subgroups, administration the optimal dose of methylene blue, measurement the mean artery pressure before and after the injection of phenylephrine. ResultsThere was no significant difference in survival rate between the 8 groups (P>0.05), but there was a significant difference in the survival rate between the 24 h groups (P<0.01).The effect of methylene blue on the survival rate of septic rats in periods was different, and the difference was statistically significant (P<0.01); with the prolongation of administration time, the median survival time of sepsis rats showed a tendency to shorten. The median survival time of sepsis rats increased gradually after 24 h, and the survival rate increased gradually. Compared with the sham operation group, the mean arterial pressure of sepsis rats in 6-36 h group was significantly decreased, and the difference was statistically significant (P<0.01); the variation of mean arterial pressure was significantly decreased in 12-30 hour group, and the difference was statistically significant (P<0.05). Compared with the sepsis group, methylene blue significantly increased mean arterial pressure of rats in 12-36 h group, and the difference was statistically significant (P<0.01); It improved the variation of mean arterial pressure of rats in 12-30 h group, and the difference is statistically significant (P<0.01). ConclusionMethylene blue had no effect on the mortality of rats with early sepsis, but it could prolong the median survival time and survival rate of the rats in the late stage of sepsis. Methylene blue can significantly increase the mean arterial pressure and the response of the blood vessels to vasoactive drug.

Keywords:methylene blue; sepsis; cecal ligation and puncture

[收稿日期：2015-08-10]

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.04.012

中图分类号：R631

文献标识码：A

文章编号：1009-5551(2016)04-0433-04

作者简介：戴成(1987-)，男，硕士，研究方向：脓毒症的诊断和治疗。通信作者：于湘友，男，教授，主任医师，博士生导师，研究方向：脓毒症诊断和治疗，E-mail：yu2796@163.com。

基金项目：国家自然科学基金 (81160232)