万汶对内毒素血症大鼠肠系膜微循环障碍的影响(1).doc

万汶对内毒素血症大鼠肠系膜微循环障碍的影响1 北京大学第一医院麻醉科 1000342 北京大学医学部天士力微循环中心 北京大学基础医学院中西医结合教研室 100083姚彤1 吴新民1 韩晶岩2摘 要目的 内毒素血症的一个早期病理生理改变是白细胞与内皮细胞粘附，释放过氧化物，促使肥大细胞脱颗粒和血管壁损伤，引起血管通透性增加和血浆白蛋白渗出，造成微循环障碍。一些研究表明羟乙基淀粉具有一定的抗炎作用，本研究利用荧光倒立显微摄像系统，首次在活体下动态观察万汶（6羟乙基淀粉130/0.4，HES）对LPS所致大鼠内毒素血症中肠系膜微循环障碍的影响。方法 Wistar大鼠54只，随机分为3组。脂多糖组静脉给予LPS（2 mgkg-1）后补充生理盐水（16 mlkg-1h-1）；万汶组静脉给予LPS（2 mgkg-1）后补充万汶（16 mlkg-1h-1）；对照组静脉给予等量生理盐水后补充生理盐水（16 mlkg-1h-1）。补液时间60 min。将麻醉状态中的大鼠小心暴露肠系膜，置于倒立显微观察系统中，用彩色摄像机、超敏感荧光摄像机和高速度摄像机观察并记录给药前及补液开始后90 min内大鼠肠系膜微血管管径、红细胞血流速度、细静脉内白细胞与内皮细胞滚动、粘附和游出、血管壁过氧化物产生、白蛋白渗出以及血管外周肠系膜间质内肥大细胞脱颗粒发生率等微循环变化情况。用流式细胞仪测量外周血粒细胞粘附分子CD11b/CD18表达，透射电镜观察血管内皮细胞超微结构。结果 LPS可引起的一系列时间相关性的微循环障碍变化，包括给予LPS后10 min时白细胞滚动和粘附增加、20 min时血管壁过氧化物产生、50 min时白细胞游出血管壁和白蛋白渗出、70 min时细动脉和80 min时细静脉红细胞血流速度降低。与脂多糖组比较，万汶减轻了LPS引起的细动脉和细静脉血流速的降低（P0.05）。同时万汶显著抑制LPS引起的肠系膜内白细胞沿血管壁的滚动、粘附和游出（P0.05），显著抑制血管壁过氧化物产生和肥大细胞脱颗粒（P0.05），显著减少血浆白蛋白渗出及内皮细胞损伤（P0.05）。万汶显著抑制LPS引起的CD11b/CD18表达的增加（P0.05）。结论 万汶对LPS引起的大鼠肠系膜微循环障碍有多方面的改善作用。万汶可能通过抑制白细胞-内皮细胞相互作用，抑制血管壁过氧化物产生和肥大细胞脱颗粒，减少血管内皮损伤，从而抑制了LPS引起的血浆白蛋白的渗出，减少了血管通透性的增加，为临床复苏液体的选择提供理论依据。Effect of Hydroxyethyl Starch (130/0.4) on Lipopolysaccharide-Induced Microcirculatory Disturbance in Rat Mesentery MicrovesselsYAO Tong1 WU Xin-min1 HAN Jing-yan21 Department of Anesthesiology, Peking University First Hospital, Beijing, 100034ABSTRACTOBJECTIVE The early pathophysiological changes of endotoxemia is microcirculatory disturbance characterized by increased rolling and adhesion of leukocytes, production of oxygen free radicals and enhanced mast cell degranulation, all of which could impair vascular endothelium causing increased vascular permeability and albumin efflux. Few studies focused on the effect of hydroxyethyl starch (HES) on microcirculation during endotoxemia. By using inverted intravital microscope and high speed video camera system, the effects of the third generation hydroxyethyl starch, Voluven (HES 130/0.4, 6%), on LPS-induced microcirculatory disturbance in rat mesentery microvessels were assessed dynamically in vivo.METHODS 54 Wistar rats were divided into 3 groups. Rats received LPS (E. coli, O55:B5, 2 mg/kg) and followed by Voluven in LPS+HES group or normal saline in LPS+NS group. Rats in control group received equal volume of saline. Rat were given fluid for 60 min. An inverted intravital microscope assisted with the 3 charge-coupled device (3CCD) camera, silicon-intensified target (SIT) camera, and high speed video camera system were utilized. During 90 min period after saline or LPS injection, rat mesentery arteriolar and venular diameter and RBC velocity changes, leukocyte-endothelium interactions (rolling, adhesion and emigration), production of oxygen free radicals in venular wall, FITC-albumin efflux and mast cell degranulation around microvessels were evaluated. The expression of CD11b and CD18 on the neutrophils was examined using flow-cytometry and the ultrastructure of postcapillary venule was observed using electron microscopy.RESULTS Single injection of LPS (2 mg/kg) could induce a series of microcirculatory disturbance at different time, including increase of rolling and adherent leukocytes at 10 min, enhancement of DHR fluorescent intensity on venular wall at 20 min, leukocyte emigration and albumin efflux from venules at 50 min, reduction of RBC velocities in arterioles and venules at 70 min and venules at 80 min(P0.05). Voluven significantly reduced LPS-induced leukocyte rolling, adhesion and emigration (P0.05), significantly inhibited the production of hydrogen peroxide and mast cell degranulation (P0.05). Also Voluven significantly inhibited albumin efflux from rat mesentery venules (P0.05) and alleviated endothelial cell injury. The increase of CD11b/CD18 expression was significantly suppressed by Voluven (P0.05).CONCLUSION Voluven could improve LPS-induced microcirculatory disturbances in a rat sepsis model, including leukocyte-endothelial interactions, production of oxygen free radical in venular wall, mast cell degranulation and CD11b/CD18 upregulation on the neutrophil surface. Voluven exerted protective effects on endothelial integrity and attenuated albumin leakage from venules. 前 言内毒素血症早期的一个病理生理改变，是以白细胞和血管内皮细胞激活和血管通透性增加为特征的微循环障碍。大量血浆蛋白渗出到间质中，引起组织水肿和有效血容量减少，产生毛细血管渗漏综合征（CLS）(1)。因此，改善内毒素血症初期微循环障碍是治疗内毒素血症引起全身炎症反应的重要环节。研究表明羟乙基淀粉（hydroxyethyl starch，HES）能够减少白细胞通过内皮细胞的迁移(2)，减轻腹部手术病人的炎症反应(3,4)和创伤病人的毛细血管渗漏(5)。有关羟乙基淀粉对内毒素引起的微循环障碍的动态观察，特别是对微血管通透性等影响的在体研究尚未见报道。因此，本研究用微循环观察系统，活体状态下动态观察了万汶（6HES 130/0.4）对内毒素引起的大鼠肠系膜微循环障碍的影响。材料和方法试剂及药物 万汶（6% HES 130/0.4，Voluven）购于Fresenius Kabi公司，德国。脂多糖（LPS）：E. Coli O55:B5、FITC标记牛血清白蛋白以及甲苯胺蓝购于sigma公司，美国。二氢罗丹明（dihydrorhodamine 123，DHR）购于Molecular Probe公司，美国。FITC标记的抗CD11b和抗CD18抗体以及溶血素购于BD公司，美国。实验动物分组 选择雄性Wistar大鼠（200-250g，北京大学医学部实验动物中心提供），随机分为三组：生理盐水对照组（C组，n=18）：给予与脂多糖组等量的生理盐水；脂多糖组（LPS+NS组，n=18）将LPS（2 mg/kg）溶于生理盐水0.5 ml，经静脉一次性缓注后，持续补充生理盐水16 ml-1kg-1h-1；万汶组（LPS+HES组，n=18）：给予LPS后持续补充万汶16 ml-1kg-1h-1。各组补液（生理盐水或万汶）共60 min，停止补液后继续观察30 min。每组各取6只用于观察肠系膜细动、静脉管径，细动、静脉红细胞流速，白细胞滚动和粘附数以及肥大细胞脱颗粒；6只用于观察血管壁DHR荧光强度变化；6只用于观察FITC标记白蛋白渗出。动物微循环观察模型制备 大鼠实验前禁食12小时，自由饮用水。双侧大腿肌肉注射20%乌拉坦1ml/100g麻醉后，仰卧固定，左颈动脉插管用于测定血压和取血，左颈静脉插管用于给药和输液。剪去大鼠腹部毛发，沿腹白线做一长约2 cm切口，暴露小肠，轻柔拉出距回盲部1015 cm以内小肠系膜，展开平放在盛有生理盐水的透明观察板上方，观察板置入配有37恒温装置的倒置显微镜（Leica，德国）下观察，连续滴入37 生理盐水以保持肠系膜温度及表面湿润。选择单支、无弯曲、无分支、长200m以上、直径在3045m的细静脉和直径在1525m的细动脉作为观察血管，经10 min基础观察，选择10秒内细静脉内滚动白细胞数目10个/200m，粘附的白细胞数目1个/200m，FITC标记白蛋白没有血管外渗出者进行实验观察。用连接在显微镜上的3CCD彩色摄像机（TOSHIBA，日本）、高速摄像机（PHOTRON，日本）和超敏感荧光摄像机（HAMAMATSU，日本）观察微循环的动态变化。在彩色显示屏上观察，用DVD刻录机记录，用时间视频显示器（For.a，日本）描记观察时间。微循环动态的观察 基础观察10 min后，于基础状态（0 min）及补液开始后每隔10 min观察并记录心率（HR）和平均动脉压（MAP）。大鼠肠系膜细动、静脉管径：在回放的DVD录像上，用Image-Pro Plus 5.0图像分析软件（Media Cybernetic，美国）测量细动脉和细静脉血管管径。大鼠肠系膜细动、静脉红细胞流速：于基础状态（0 min）及补液开始后各时间点用2000幅/s的条件记录，再以25幅/s速度回放录像测量细动脉和细静脉红细胞流速。白细胞滚动、粘附和游出数量：在回放的DVD录像上，计数沿直径3045m、长200m细静脉血管壁滚动的白细胞数，以每10秒钟内滚动的白细胞数目表示。计数粘附于细静脉壁同一部位10秒钟以上的白细胞数。以每10秒钟内粘附的白细胞数目表示。计数游出于所选细静脉血管外的白细胞数量。FITC标记白蛋白的渗出：基础观察前30 min，经颈静脉注入10 mgml-1 FITC标记牛血清白蛋白（50 mgkg-1）。在荧光显微镜下经420 nm紫外荧光光源激发，用超敏感荧光摄像机观察并记录FITC标记白蛋白渗出到血管外的情况。从回放的录像和图片中运用Image-Pro Plus 5.0图像分析软件对血管内（IV）及血管周围FITC（IP）的荧光强度进行测定。基础观察10 min时IP/ IV比值为基础值，用各时间点IP/ IV比值与基础值的比即荧光强度变化率表示FITC标记白蛋白的渗出状态。细静脉血管壁过氧化物依赖性DHR荧光强度：二氢罗丹明123（DHR）与血管内皮细胞氧化产物发生反应形成罗丹明，具有荧光性。将DHR（10 mol/L）连续滴加在肠系膜微血管的表面，用超敏感荧光摄像机观察并记录细静脉血管壁DHR荧光强度。从回放的录像和图片中运用Image-Pro Plus 5.0图像分析软件对血管壁（IW）和血管外背景（IB）荧光强度进行测定。基础观察10 min时IW-IB值为基础值，用各时间点IW-IB值与基础值的比表示细静脉血管壁过氧化物依赖性DHR荧光强度的变化。肥大细胞脱颗粒：观察90min结束后，在观察的肠系膜区域点滴0.1%甲苯胺蓝进行肥大细胞染色，1 min后用生理盐水冲洗肠系膜。沿所观察的细静脉计数5个视野内未发生和已发生脱颗粒的肥大细胞数量，计算肥大细胞脱颗粒率%=脱颗粒肥大细胞数/肥大细胞总数100。外周血白细胞表面CD11b/CD18测定 观察结束后，取动脉血肝素抗凝。将全血50 l分别与0.5 mg/ml FITC标记的抗CD11b、抗CD18抗体和同型抗体各1l室温避光孵育20 min。以溶血素破碎红细胞，用PBS洗涤细胞两次（1500 rpm离心5 min）。用流式细胞仪测定各组CD11b、CD18抗体的荧光强度。细静脉管壁的超微结构 观察90 min后，每组3只大鼠取下观察部位肠系膜。用3戊二醛磷酸缓冲液和1%锇酸固定液进行双固定，系列丙酮脱水，Epon812树脂包埋剂包埋，60孵育48小时。修块切片后用醋酸铀和柠檬酸铅染色，用透射电镜（JEM-1230，JEOL，日本）观察细静脉管壁的超微结构。统计学分析 所有计量资料以均数标准误（SE）表示，用SPSS11.5统计软件进行统计分析。计量资料组内采用配对t检验，组间采用单因素方差分析（ANOVA）。P0.05）。LPS+NS组自20 min时HR增加，MAP下降（P0.05）。LPS+HES组在补液初期（2030 min）HR增加（P0.05），MAP在观察期间内无明显变化（P0.05）。表1 各组大鼠HR和MAP变化情况（n=6）（SE）指标组别0 min30 min60 min90 minHRC 39414.68410.522.47399.517.90427.8319.91（次/分）LPS+NS 380.3312.00405.6710.67*409.335.90*428.837.89*LPS+HES 394.6717.86434.339.52*423.334.66 43115.06MAPC 93.030.6692.340.8388.011.8587.82.19（mmHg）LPS+NS 93.953.3488.123.76*82.241.98*76.101.42 * #LPS+HES 93.243.1789.791.7388.282.1588.722.37 * 和0min 比较P0.05；# 和C组比较P0.05； 和LPS+NS组比较P0.05）。表2 万汶对LPS注射后大鼠肠系膜细动、静脉血管管径的影响（n=6，SE）指标组别0 min30 min60 min90 min细动脉C组19.781.5220.051.5720.071.6220.651.37（m）LPS+NS组19.780.8419.950.8119.830.8820.220.83HES+HES组20.141.2620.591.4320.831.2320.921.52细静脉C组37.412.4737.942.6638.192.7738.502.34（m）LPS+NS组35.331.9635.112.0035.631.9735.691.85HES+HES组34.841.5434.901.4235.321.7035.351.55表3 万汶对LPS注入后大鼠肠系膜细动、静脉RBC流速的影响（n=6，SE）指标组别0 min30 min60 min90 min细动脉C组6.350.526.800.696.340.866.321.00 （mm/s）LPS+NS组6.980.926.831.1036.961.14 5.151.04 *#HES+HES组6.650.717.490.717.491.087.550.86 细静脉C组3.640.384.050.354.060.403.750.33 （mm/s）LPS+NS组3.170.323.000.313.080.35 2.250.19 *#HES+HES组3.580.234.130.683.910.373.370.26 * 和0min 比较P0.05；# 和C组比较P0.05； 和LPS+NS组比较P0.05）。LPS+NS组在70 min时，细动脉红细胞流速显著降低（P0.05），80 min时细静脉红细胞流速显著降低（P0.05）。4. 大鼠肠系膜细静脉内白细胞滚动、粘附和游出（表4） C组在观察期间白细胞滚动和粘附的数目无明显变化（P0.05）。LPS+NS组在LPS注入后1060 min，白细胞滚动数明显增加（P0.05）。LPS+HES组白细胞滚动数在1080 min较LPS+NS组明显减少（P0.05）。注入LPS后10 min，LPS+NS组白细胞粘附数明显增加（P0.05），持续至观察结束。LPS+HES组白细胞粘附数在60和80 min时增加（P0.05），白细胞粘附数明显低于LPS+NS组（P0.05）。LPS+NS组在给予LPS后50 min可以观察到白细胞游出于细静脉，60 min起明显增加（P0.05）。表4 各组大鼠肠系膜白细胞滚动、粘附和游出数（个/200m细静脉，n=6）（SE）指标组别0 min30 min60 min90 min白细胞滚动数C6.51.368.171.335.671.945.331.15LPS+NS6.331.31 15.332.12 *# 151.95 *#8.171.35LPS+HES4.831.19 7.52.97 41.03 5.831.25白细胞粘附数C0.170.171.830.542.51.571.170.65LPS+NS0.50.34 13.173.11 *#7.831.74 *#10.832.70 *#LPS+HES0.170.17 3.331.41 1.830.70 * 10.52 白细胞游出数C0000LPS+NS000.830.31 *#1.330.42 *#LPS+HES00 0 0 * 和0min 比较P0.05；# 和C组比较P0.05； 和LPS+NS组比较P0.055. FITC标记白蛋白渗出（图1） 与C组相比，LPS+NS组在50 min时FITC标记白蛋白渗出明显增加（p0.05），持续至观察结束。LPS+HES组白蛋白渗出介于C组与LPS+NS组之间，自70 min起与LPS+NS组差异有统计学意义（p0.05）。#图1 各组大鼠肠系膜细静脉白蛋白渗出荧光强度变化率经时变化（n=6，SE）# 和C组比较P0.05； 和LPS+NS组比较P0.056. 细静脉血管壁DHR荧光强度（图2） 与C组相比，LPS+NS组大鼠肠系膜细静脉血管壁DHR的荧光强度变化率在LPS投入20 min后即显著增加（P0.05），其强度持续增加。LPS+HES组自20 min起血管壁DHR荧光强度变化率明显低于LPS+NS组（P0.05）。#图2 各组大鼠肠系膜细静脉血管壁DHR荧光强度变化率经时变化（n=6，SE）# 和C组比较P0.05； 和LPS+NS组比较P0.057. 肥大细胞脱颗粒率 与C组相比（16.416.47）%，LPS+NS组肥大细胞脱颗粒率显著增加（50.167.27）%，P0.05。LPS+HES组肥大细胞脱颗粒率显著低于LPS+NS组（24.465.02%），P0.05。8. 外周血粒细胞粘附分子CD11b/CD18表达 观察结束后，C组CD11b和CD18平均荧光强度为分别为42.7515.19和58.309.80，LPS+NS组CD11b和CD18平均荧光强度明显增加（分别为119.9216.95和110.9520.17，P0.05），LPS+HES组CD11b和CD18平均荧光强度明显低于LPS+NS组（分别为100.2113.44和75.1515.05，P0.05）。9. 大鼠肠系膜细静脉血管内皮细胞超微结构 C组大鼠肠系膜细静脉内皮细胞表面光滑，偶见表面小凹和细胞浆内少量小泡（A），细胞间连接紧密无断裂。LPS+NS组大鼠肠系膜细静脉内皮细胞表面凸凹不平，胞浆内出现大量大小不等的小泡（B）。细胞间连接松散，断裂。LPS+HES组大鼠肠系膜细静脉内皮细胞的凸凹和小泡明显减少（C）。C：LPS+HES组B：LPS+NS组A：C组 （箭头所指：内皮细胞）讨 论尽管治疗技术和方法不断提高，败血症或感染性休克始终是导致外科重症病人死亡的主要原因之一。败血症或感染性休克引起炎症反应早期的病理生理改变是以系统性毛细血管渗漏为特征的微循环障，毛细血管通透性增加，血浆白蛋白、电解质和水进入组织间隙，引起组织水肿、血流障碍以及循环血容量不足(6,7)。在控制和消除感染源的同时，积极补液治疗能够改善感染病人的血流动力学和预后(8)，但一些研究表明液体本身即可以引起原发的炎症效应，潜在加重液体治疗后免疫功能障碍 (4,9-11)。选择何种液体来补充循环容量、改善组织氧供、维持酸碱平衡、减少炎症损伤是临床治疗感染性休克，特别是在合并毛细血管渗漏情况时，是十分棘手但又极为重要的问题。本研究运用活体微循环观察系统，动态观察了万汶对内毒素引起的大鼠肠系膜微循环障碍的影响。为临床复苏液体的选择提供理论依据。本研究结果显示，LPS在不同时间点引起一系列微循环障碍变化：给予LPS后10 min时白细胞滚动和粘附增加、20 min时心率增快、血压降低和DHR荧光强度增加、50 min时白蛋白渗出、70 min时细动脉和80 min时细静脉红细胞血流速度降低，肥大细胞期间也发生了脱颗粒。同时静脉给予万汶可以抑制LPS引起的上述大鼠肠系膜微循环障碍。低浓度LPS可以诱导白细胞L-选择素和血管内皮细胞E-选择素表达，引起白细胞沿血管内皮滚动，诱导白细胞CD11b/CD18和血管内皮细胞ICAM-1表达，引起白细胞粘附于血管壁。粘附于血管壁的白细胞爆发性释放的过氧化物和蛋白酶，一方面加重白细胞与血管内皮细胞进一步的粘附，另一方面直接损伤血管内皮细胞和基底膜。白细胞经由损伤的血管内皮和基底膜游出于血管外。万汶是第三代中分子量低取代级羟乙基淀粉。以往的研究已经证实HES在体外具有阻断白细胞与内皮细胞间相互作用，减少白细胞通过内皮细胞的迁移的作用(2)。本研究用微循环连续观察的方法证实了万汶能够抑制LPS引起的白细胞在体内沿细静脉的滚动、粘附和游出。同时万汶能够明显抑制LPS引起的大鼠粒细胞表面CD11b/CD18表达的增加。Tian等人(12)发现HES对LPS引起的CD11b的表达呈剂量相关性抑制。可以认为万汶可能通过抑制白细胞CD11b/CD18的表达，抑制了LPS引起的白细胞与血管内皮的粘附以及其后的游出。本研究首次证明了万汶可抑制LPS引起的大鼠细静脉血管壁过氧化物的产生。LPS诱导白细胞粘附使之爆发性地产生过氧化物(13)。但是关于LPS刺激后血管内皮是否产生过氧化物，尚缺少直接的证据。我们用过氧化氢敏感的荧光探针DHR，动态观察LPS引起的血管壁过氧化物产生的过程。结果表明LPS刺激后白细胞粘附部位以外的大鼠肠系膜细静脉血管壁也有DHR荧光强度的增加，提示LPS可引起细静脉血管壁（以血管内皮细胞为主）产生过氧化物。万汶具有抑制细静脉管壁过氧化物产生的作用，该作用可能是其抑制了白细胞与血管内皮粘附的间接效应，也不能排除其有直接抑制过氧化物产生的效果，其机制需要进一步探讨。本研究的也首次证实了万汶可抑制LPS引起的肥大细胞脱颗粒。LPS与肥大细胞膜上的TR4结合，诱导其脱颗粒(14)。LPS诱导血管内皮细胞和白细胞产生的过氧化物也可引起肥大细胞脱颗粒。肥大细胞脱颗粒释放的组胺、IL-6及TNF-等从外部攻击血管，进一步增加白细胞粘附以及白蛋白渗漏。有研究证实，HES能降低内毒素血症大鼠TNF- 、IL-6等(15)炎性因子水平。本研究首次用活体染色方法进一步证实了万汶具有抑制LPS引起的肥大细胞脱颗粒作用，从而可以阻断来自血管外炎性因子的攻击。 Wisselink等(16)在兔的脊髓再灌注模型和Zikria等人(17)在狗的心肌缺血再灌注损伤研究中均发现HES突出的毛细血管漏封闭效应。Tian等人(12)观察到中等剂量HES能减轻内毒素血症大鼠肺部毛细血管通透性的增加。本研究则进一步证实万汶可以抑制LPS引起的大鼠血浆白蛋白的渗出增加。正常情况下血浆白蛋白等大分子颗粒不易透过血管内皮细胞和基底膜细胞漏出到血管外。LPS刺激后血管内、外受到各种炎性介质的攻击，导致血管通透性增强。本研究的电镜观察结果显示LPS刺激大鼠肠系膜细静脉血管内皮细胞小泡增多，细胞间隙扩宽。内皮细胞小泡是细胞转运大分子的主要途径(18)。LPS刺激后血管内皮细胞小泡增加和细胞间隙扩宽的结果导致了白蛋白外漏的增加。万汶可以抑制血管内皮小泡的增加和细胞间隙扩宽，减少白蛋白的外漏。该作用与其抑制LPS引起的白细胞与血管内皮细胞粘附、抑制血管壁过氧化物的产生和抑制肥大细胞脱颗粒作用相关。本研究结果显示万汶对内毒素血症中大鼠肠系膜细动、静脉的管径没有影响。但万汶在一定程度上可以抑制LPS引起的心率增加和血压下降，该作用除其自身扩容能力外，还可能与其抑制白蛋白外漏，进而抑制血管内液体外漏，进一步维护了血容量有关。总之，本实验结果表明万汶通过抑制LPS引起的白细胞沿细静脉血管壁的滚动、粘附和游出，抑制血管壁过氧化物产生和肥大细胞脱颗粒，减少了血管内皮的损伤，抑制了血浆白蛋白的渗出，从而改善了LPS引起的微循环障碍，具有多种改善微循环障碍效应。参考文献1.Fleck A, Raines G, Hawker F et al. 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Shock 2005;23:565-570.Effect of Hydroxyethyl Starch (130/0.4) on Lipopolysaccharide-Induced Microcirculatory Disturbance in Rat Mesentery MicrovesselsTong Yao 1), Yu-Ying Liu 2), Bai-He Hu 2), Xin Chang2), Kai Sun 2), Ji-Ying Yang 2), Jing-Yu Fan2), Jing-Yan Han 2,3) and Xin-Min Wu1)1 Department of Anesthesiology, Peking University First Hospital, Beijing, China2 Tasly Microcirculation Research Center, Peking University Health Science Center, Beijing, China3 Department of Integration of Chinese and Western Medicine, School of Basic Medicine Sciences, Peking University, Beijing, ChinaINTRODUCTIONPerioperative patients are always complicated with endotoxemia, which could lead to systemic inflammatory response syndrome (SIRS) and multiple organ failure (MOF) with high mortality (1,2). The endotoxemia is characterized by a multifactory process with a cascade of insults interplaying each other. The major component of endotoxin, lipopolysaccharide (LPS), could sequentially associate with LPS-binding protein (LBP), membrane-bound CD14 (mCD14) on leukocyte or soluble CD14 in plasma (3) and Toll-like receptor-4 (TLR-4) on the surface of leukocyte or endothelium through myeloid differential protein-2 (MD-2) (4,5). The LPS signal is transferred into nucleolus through nuclear factor kappa-B inducing kinase - inhibitor kappa-B kinase (NIK-IKK) system by degradating inhibitor kappa-B (I-B) and activating nuclear factor kappa-B (NF-B) to express and release selectin, adhesion molecules and proinflammatory mediators (6). The expression of L-selectin in leukocytes and E-selectin in endothelial cells leads to leukocyte rolling along vascular endothelium (7,8). The expression of adhesion molecules CD11b/CD18 in leukocytes and intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) in endothelial cells causes firm adhesion of leukocytes to vascular wall (9-11). Adherent leukocytes burst out oxygen-derived free radicals through NADHP system and release proteinases to attack vascul