简介:摘要目的探讨体外膈肌起搏(EDP)联合高压氧(HBO)处理对呼吸机相关膈肌功能障碍(VIDD)的保护性作用及其机制。方法将100只健康雄性大鼠按随机数字表法分为空白对照组(BC组)、模型组(VIDD组)、体外膈肌起搏组(EDP组)、高压氧处理组(HBO组)和联合处理组(EDP+HBO组,体外膈肌起搏的同时给予高压氧处理),每组20只。气管切开后给予控制性机械通气建立VIDD大鼠模型,VIDD组不进行干预,其余各组给予相应的处理。连续处理10 d后取材,检测膈肌重量(DW)及膈肌重量/体重比(DW/BW)、离体膈肌收缩力、肌纤维横截面积变化情况及膈肌相关因子的表达水平。结果与BC组比较,VIDD组DW、DW/BW及肌纤维横截面积下降,膈肌纤维结构损伤明显,离体膈肌收缩力显著下降;膈肌组织中肌球蛋白重链-1(MHC-1)、Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)、线粒体动力相关蛋白1(Drp1)、肌肉萎缩蛋白Fbox-1(atrogin-1)、肌肉环状指蛋白-1(MuRF-1)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)、自噬相关蛋白(beclin1)明显升高(P<0.05),肌球蛋白重链-2(MHC-2)、核因子E2相关因子2(Nrf2)、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)、线粒体融合蛋白-2(Mfn2)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)表达水平明显下降(P<0.05)。与VIDD组比较,EDP+HBO组DW、DW/BW增高[(0.35±0.02)g vs.(0.63±0.06)g,(0.78±0.08)×103vs.(1.34±0.06)×103,均P<0.05),膈肌纤维结构损伤明显改善,肌纤维横截面积明显增加[(2 235.33±142.58)μm2 vs(4 564.82±406.72)μm2,P<0.05],离体收缩力显著增强[(1.15±0.42)N/cm2vs.(2.19±0.10)N/cm2,P<0.05],膈肌标本中MHC-1、Keap1、Drp1、atrogin-1、MuRF-l、caspase-3、beclin1表达逐渐下降,MHC-2、p-Akt、Mfn2、Nrf2、SOD、GSH-Px表达水平明显升高,膈肌功能改善最明显,差异有统计学意义(P<0.05)。结论体外膈肌起搏联合高压氧处理能显著增加膈肌收缩力、减轻氧化应激反应、减轻膈肌萎缩和膈肌结构损伤,从而减轻或减缓VIDD的发生及进展。