多聚人血白蛋白进行小容量液体复苏在失血性休克中的作用
Small-volume resuscitation from hemorrhagic shock with polymerized human serum albumin
Catalina Messmer, Ozlem Yalcin, Andre F. Palmer, Pedro Cabrales
American Journal of Emergency Medicine, 2011
一、研究背景
胶体液可用于增加或维持血管内血容量，但是可降低红细胞浓度和血液粘度。胶体液有多种，如凝胶、低分子右旋糖酐、羟乙基淀粉（HES）和人血白蛋白（HSA），它们各有优缺点。凝胶增加血容量的能力较差，且导致过敏反应和水肿较常见。低右和HES可有效恢复循环血量和微血管的灌注，但是可能会抑制凝血功能、加快红细胞聚集进而导致肾功能衰竭。HSA占总血浆蛋白的50%，有大量临床试验和Meta分析证明HSA使用的安全性，但是在sepsis、shock、烧伤等情况下，血管通透性增加，组织水肿明显，HSA亦有不好的作用。因此我们需要一种新一代的有效的基于HSA的胶体液，增加其血管保留能力。
因此研究者通过某种简单而有效的化学反应，通过在HSA表面合成多种不同浓度的谷氨酰胺，即形成PolyHSA。PolyHSA和增加液体的粘性和胶体渗透压。
科研假设：在低血容量性休克模型中，小量液体复苏（small-volume resuscitation）过程中，PolyHSA的生物物理学属性/性质（如分子量大小、粘性、胶体渗透压）影响全身和微血管血流动力学、血容量的扩张、血浆蛋白的保留能力。为证明该假设，本实验采用hamster model，放血造失血性休克模型（放全身血容量的50%，维持1小时）。复苏分为两个阶段，第一阶段：使用高渗盐水（7.5%NaCl），给予血容量的3.5%；5分钟后，第二阶段：使用PolyHSA，给予血容量的10%。本研究中采用三种不同谷氨酰胺浓度的HSA：PolyHSA 24:1，PolyHSA 60:1，PolyHSA 94:1。
二、方法学
1、 PolyHSA的合成、光散射及粘性、胶体渗透压和蛋白浓度的测定
(1)合成：首先将人血白蛋白用磷酸盐缓冲液稀释成25mg/ml，按照24:1、60:1、94:1的比例将70%的谷氨酰胺加入人血白蛋白（HSA）溶液中。在
（2）采用锥/板粘度计DV-II联合CPE40测定粘性，胶体渗透压采用Wescor 4420进行监测，蛋白浓度采用分光光度计监测。
2、实验动物的准备：55
3、纳入标准：（1）全身指标在参考范围内：心率＞340次/分，MAP＞80mmHg，红细胞比容＞45%，动脉氧分压＞50mmHg，（2）从开窗部位用显微镜观察，在放大650倍的情况下组织未显示水肿或出血。
4、急性出血和液体复苏流程：在5分钟内通过颈动脉放血（量：全身血容量的50%），维持一小时。首先给予高渗盐水（HTS）量为全身血容量的3.5%，给予HTS5分钟后，给予HAS或PolyHSA，量为全身血容量的10%（同上图）。
数据分析的时间点：baseline、shock（出血后45min）、液体复苏后90min。
实验动物在实验过程中未给予任何其他的液体。实验结束时，用肝素化的注射器留取1.5ml的血样监测血浆和全血的粘性、胶体渗透压和蛋白浓度。
5、复苏分组：（1）HSA组，（2）PolyHSA 24:1组，（3）PolyHSA 60:1组，（4）PolyHSA 94:1组。不同HSA的生物物理学属性/性质在表1中显示。
6、全身指标：MAP、HR、Hct、Hb、血气分析（PH、PaO2、PaCO2）
7、微循环血流动力学指标：动静脉的血流速度、血管直径、血管壁的剪切力Wall shear stress (WSS)和剪切速率wall shear rate（WSR），分别有公式进行计算、功能毛细血管密度的测定。
8、血容量改变的计算：增加的血容量V E = (Hct 0 − Hct t )/Hct t，Hct0指基础状态时的红细胞比容，Hct t指某个测定时间点的红细胞比容。
9、PolyHSA的药代动力学分析：在估计约40%的血容量交换后，在30min、1h、2h、4h、8h、12h、24h和48h这几个时间点分别留取50uL的血样立即离心获取上清。48小时后实验终止。
三、研究结果
实验动物共24只，随机分成（1）HSA组，(n = 6; 62.6 ±
1、全身参数：血液红细胞比容、血气结果如表2所示。与基础值相比，出血显著降低了Hct和Hb浓度。在复苏后，血液Hct和Hb浓度较休克状态相比仍然降低，其中PolyHSA 24:1组相对PolyHSA 94:1组降低更明显。
失血性休克时各组血压显著下降。小容量复苏后PolyHSA 24:1组和PolyHSA 60:1组MAP均有所升高，但是仍较基础值偏低。PolyHSA 94:1组的MAP和休克状态的MAP无显著差异。各组心率在各个时间点无显著差异。
失血性休克显著影响动脉氧分压和二氧化碳分压，PolyHSA 24:1组和PolyHSA 60:1组，复苏后PaO2和PaCO2均有所纠正，但是PaO2高于基础状态，而PaCO2低于基础状态。血pH值在复苏后和基础状态无显著差异。PaO2、PaCO2、PH这三个指标，在PolyHSA 94:1组休克和复苏后均与基础值有显著差异。
各复苏组间全血和血浆的粘性有显著差异。具体如表1所示。
2、微血管血流动力学指数：
各实验组在休克状态下动静脉的直径均减小。，PolyHSA 24:1组和PolyHSA 60:1组的动脉直径与休克状态有显著差异，与基础状态无差异。PolyHSA 94:1组与其他两组相比，动脉直径明显较小，且与休克状态无显著差异。
各实验组在休克状态下动脉血流均降低。所有组复苏后动脉血流均提高，但是较基础状态相比仍然偏低。复苏9分钟后的动脉血流，PolyHSA 94:1组显著低于其他两组。所有组在复苏后静脉直径均得到恢复。休克时静脉血流与基础状态时相比显著降低，复苏后各组静脉血流较休克时相比均增加，但PolyHSA 94:1组较PolyHSA 24:1组和PolyHSA 60:1组低。
功能血管密度（FCD）在休克时显著降低，复苏后各组FCD均增加。各组之间FCD无显著差异。动静脉血管壁剪切速率在休克时均较基础状态时下降。PolyHSA 60:1组复苏后动静脉血管壁剪切速率上升，显著高于PolyHSA 94:1组。
3、12只动物进行PolyHSA药代动力学研究
动物随机分成：随机分成（1）HSA组，(n = 3; 63.6 ±
具体如图5和表3所示。
四、结论
在失血性休克小容量液体复苏时，HSA的分子量和粘度影响全身血流动力学、微血管血流、血容量扩张和循环容量的维持。在血管通透性恶化的情况下，PolyHSA可以作为HSA的替代品。
五、评论
失血性休克仍然是目前临床上常见的危重症，早期积极液体复苏，快速纠正患者的血流动力学状态可以明显改善患者的预后。目前使用哪种液体进行液体复苏仍然存在很大的争议。采用高渗生理盐水进行液体复苏可以观察到早期血液流变学改变，采用高粘性的PolyHSA溶液行液体复苏可以稳定并限制血管外的容量，同时将血管外的容量拉回血管内。在使用PolyHSA液体复苏时逐步且平稳的增加FCD、血压，可以提示有效循环血量的逐步增加，伴有心输出量的增加，并且可降低再出血的风险。
本研究指出，为纠正失血性休克后微血管的功能，所选择的液体必须可以有效的保持血管内的充足容量，同时可以增加血浆粘性。PolyHSA因其保留液体在血管内的能力及流变学的特性，已成为一种新兴的复苏液体。
但是PolyHSA的临床应用效果仍有赖于更多的临床试验进行评估。
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