朱梅(荊州市傳染病(胸科)醫(yī)院麻醉科,湖北 荊州434000)
萬(wàn)紹華(長(zhǎng)江大學(xué)醫(yī)學(xué)院,湖北 荊州434023)
肺缺血再灌注損傷常見(jiàn)于肺移植、體外循環(huán)、肺動(dòng)脈切除重建、失血性休克等,炎性反應(yīng)在肺缺血再灌注損傷中起重要作用[1]。丙泊酚是常用的鎮(zhèn)靜催眠藥、麻醉藥,在臨床上被廣泛應(yīng)用于各種麻醉。研究表明,丙泊酚可影響多種細(xì)胞因子和炎癥反應(yīng)通路,具有抗氧自由基、抗脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的功能及減輕炎癥反應(yīng)的作用[2]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察丙泊酚對(duì)肺組織中炎性介質(zhì)和脂質(zhì)過(guò)氧化的變化,進(jìn)一步探討丙泊酚對(duì)肺缺血再灌注損傷炎性反應(yīng)的影響。
健康雄性SD大鼠30只,體質(zhì)量210~280g,由長(zhǎng)江大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。丙泊酚注射液由AstraZeneca公司提供。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、IL-6、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)測(cè)定試劑盒購(gòu)自博士德公司。722型光柵分光光度計(jì)。
1.2.1 模型建立 依照文獻(xiàn)[3],3%戊巴比妥鈉25mg/kg腹腔注射麻醉,氣管切開(kāi)插管后接小動(dòng)物呼吸機(jī),通氣頻率60~70次/min,潮氣量10ml/kg,呼吸比2∶1。持續(xù)心電監(jiān)測(cè)。于左第5肋間左前側(cè)開(kāi)胸,暴露左肺門,肝素2mg/kg腹腔注射,5min后,用微血管夾夾閉左肺門,同時(shí)潮氣量減少1/3。缺血90min后開(kāi)放,恢復(fù)原潮氣量,再灌注2h后處死動(dòng)物,提取肺泡灌洗液(BALF),留取左肺組織標(biāo)本。
1.2.2 動(dòng)物分組 隨機(jī)將實(shí)驗(yàn)大鼠分為3組,每組10只。假手術(shù)對(duì)照組(A組):左肺門游離后不夾閉;肺缺血再灌注組(B組):夾閉左肺門90min后開(kāi)放,機(jī)械通氣2h;丙泊酚預(yù)處理組(C組):左肺門夾閉前20min,經(jīng)尾靜脈注射丙泊酚20mg/kg。肺缺血再灌注組給予同體積的生理鹽水。
1.2.3 指標(biāo)測(cè)定 采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)測(cè)定BALF中的TNF-α、IL-6的含量;選取部分肺組織置于玻璃勻漿器制備肺組織勻漿,采用722型光柵分光光度計(jì)測(cè)定SOD、MDA含量。剩下肺組織稱重,80℃下烘干24h再稱其重量,兩者之比為肺組織濕干質(zhì)量比(W/D)。
計(jì)量資料以(±s)表示,兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)。P<0.05代表差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與假手術(shù)組(A組)比較,肺缺血再灌注組(B組)BALF中TNF-α、IL-6和肺組織 W/D均增高,SOD含量明顯下降,MDA含量明顯上升,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。給予丙泊酚預(yù)處理(C組),與肺缺血再灌注組相比,BALF中TNF-α、IL-6和肺組織 W/D均降低,肺組織SOD含量明顯升高,MDA含量明顯下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠BALF中TNF-α、IL-6以及肺組織W/D、SOD和MDA的比較
研究表明,在肺缺血再灌注損傷中,細(xì)胞因子等炎性介質(zhì)的異常釋放是重要環(huán)節(jié)[4]。TNF-α和IL-6的作用極為重要,TNF-α是主要炎性介質(zhì),IL-6是由單核巨噬細(xì)胞分泌的多效應(yīng)細(xì)胞因子,它能引起其他炎性介質(zhì)如TNF-α等進(jìn)一步釋放,加重全身性炎癥反應(yīng)。本研究觀察到肺缺血再灌注組BALF中TNF-α、IL-6較假手術(shù)組增高,也表明再灌注期間炎性反應(yīng)增強(qiáng)。
目前認(rèn)為肺缺血再灌注損傷與血管內(nèi)皮細(xì)胞功能的失調(diào)密切有關(guān),表現(xiàn)為損傷后血管通透性增加[4]。肺W/D用來(lái)評(píng)價(jià)肺水含量,其增高反映血管通透性的增加。本研究發(fā)現(xiàn)肺缺血再灌注損傷和丙泊酚預(yù)處理組肺W/D明顯增高,亦表明再灌注期間肺血管損傷后通透性增加,肺水腫加重。
在缺血和再灌注時(shí),機(jī)體或細(xì)胞內(nèi)自由基的產(chǎn)生和抗氧化防御之間嚴(yán)重失衡,導(dǎo)致活性氧在機(jī)體或細(xì)胞內(nèi)蓄積而引起細(xì)胞毒性反應(yīng),從而導(dǎo)致組織損傷的過(guò)程[5]。本研究觀察到再灌注后肺組織SOD含量明顯下降,MDA含量明顯上升,與文獻(xiàn)[2]一致。表明缺血再灌注后肺組織內(nèi)氧自由基的產(chǎn)生與清除的動(dòng)態(tài)平衡遭到破壞,進(jìn)而破壞肺內(nèi)皮細(xì)胞及細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)和功能,最終引起肺水腫、出血、滲出等損害。
本研究觀察到,丙泊酚能夠降低再灌大鼠BALF中TNF-α、IL-6含量和肺組織W/D比值,提高肺組織中SOD水平,降低MDA含量,表明丙泊酚能夠減輕缺血再灌注損傷后的炎性反應(yīng),發(fā)揮對(duì)缺血再灌注后肺損傷的保護(hù)作用。有研究表明,丙泊酚可調(diào)節(jié)FMLP受體而抑制細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度增加,也可直接抑制電壓依賴性鈣離子通道或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)儲(chǔ)備的鈣離子釋放[6-7]。目前普遍認(rèn)為丙泊酚具有抗自由基、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的作用,降低自由基損害,丙泊酚可能通過(guò)抗擊腦缺血再灌注后自由基損傷而起到保護(hù)作用。還有實(shí)驗(yàn)證明丙泊酚能抑制缺血再灌注后神經(jīng)元凋亡,阻止延遲性神經(jīng)元死亡[8]。此外,丙泊酚的大豆油溶劑-長(zhǎng)鏈甘油三酯(LCT)也可參與丙泊酚的抑制作用,LCT可能利用其脂溶特性,直接與膜NADPH結(jié)合,延遲NADPH氧化酶復(fù)合物形成,抑制黏附、吞噬作用和呼吸爆發(fā)[9]。
綜上所述,缺血再灌注肺損傷實(shí)質(zhì)是一種炎癥損傷。丙泊酚主要通過(guò)抑制缺血再灌注過(guò)程中TNF-α、IL-6等炎性介質(zhì)的釋放,減輕肺血管損傷,降低肺毛細(xì)血管的通透性,降低脂質(zhì)過(guò)氧化水平,減輕炎癥反應(yīng)及肺水腫,從而對(duì)肺缺血再灌注產(chǎn)生保護(hù)作用。
[1]陳志新,曾因明,方志源.缺血預(yù)處理對(duì)離體大鼠肺缺血再灌注損傷炎性反應(yīng)的影響[J].中華麻醉學(xué)雜志,2004,24(3):220-221.
[2]張殷,高偉忠,但伶.丙泊酚對(duì)大鼠肝缺血再灌注致急性肺損傷時(shí)Nrf2和HO-1表達(dá)的影響[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,2013,33(13):3126-3128.
[3]羅海燕,孫宗全,蔣雄剛,等.基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑對(duì)肺缺血再灌注損傷炎性反應(yīng)的影響[J].臨床心血管病雜志,2008,24(8):613-615.
[4]Krishnadasan B,Naidu BV,Byrne K,et al.The role of proinflammatory cytokines in lung ischemia-reperfusion injury[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2003,125(2):261-267.
[5]Konishi T.Brain oxidative stress as basic target of antioxidant traditional oriental medicines[J].Neurochem Res,2009,34(4):711-716.
[6]范隆,王國(guó)林.咪達(dá)唑侖和丙泊酚對(duì)炎性反應(yīng)的影響[J].國(guó)外醫(yī)學(xué):麻醉學(xué)與復(fù)蘇分冊(cè),2005,26(1):48-51.
[7]Hans P,Bonhomme V,Collette J,et al.Propofol protects cultured rathippocampal neurons against N-methyl-D-aspartate receptormediated glutamate toxicity[J].J Neurosurg Anest hesiol,1994,6 :249-253.
[8]Kodaka M,Mori T,Tanaka K,et al.Depressive effects of propofol on apoptotic injury and delayed neuronal death after forebrain ischemia in the ratcomparison with nitrous oxide-oxygen-isoflurane[J].Masui,2000,49:130-138.
[9]Heine J,Jaeger K,Osthaus A,et al.Anaesthesia w ith propofol decreases FMLP-induced neutrophil respiratory burst but not phagocytosis compared with isoflurane[J].Br J Anaesth,2000,85(3):424-430.