孫 洋 常 青 崔 嵐
紫檀芪對(duì)腸缺血再灌注損傷的保護(hù)作用和機(jī)制研究
孫 洋 常 青 崔 嵐
目的 本研究擬通過建立腸缺血再灌注動(dòng)物模型,分析紫檀芪對(duì)腸缺血再灌注損傷的作用和相關(guān)機(jī)制。方法 選用雄性健康清潔級(jí) Wistar大鼠,隨機(jī)分四組,造模通過無創(chuàng)小動(dòng)脈夾夾閉腸系膜上動(dòng)脈30 min,再灌注 24 h。取腸組織切片進(jìn)行HE染色和光鏡觀察腸組織損傷。結(jié)果 應(yīng)用紫檀芪預(yù)先作用,其腸組織結(jié)構(gòu)損傷明顯減輕。結(jié)論 本研究證實(shí)紫檀芪預(yù)處理腸缺血再灌注可減輕腸組織的病理損傷,為治療藥物提供參考依據(jù)。為進(jìn)一步深入研究對(duì)腸缺血再灌注損傷的保護(hù)作用和機(jī)制提出理論基礎(chǔ)。
紫檀芪;腸缺血再灌注;病理損傷
腸組織是對(duì)缺血性損傷最為敏感的內(nèi)臟器官。腸缺血再灌注損傷在眾多臨床疾病或應(yīng)激狀態(tài)過程中,尤其是大面積燒傷、腸套疊、嚴(yán)重創(chuàng)傷、重癥胰腺炎、休克以及小腸移植等外科手術(shù)病理生理過程中扮演著重要的角色[1-2]。紫檀芪具有多重保健作用和藥理作用,因此本研究擬通過建立腸缺血再灌注動(dòng)物模型,應(yīng)用紫檀芪進(jìn)行相關(guān)干預(yù),分析紫檀芪對(duì)腸缺血再灌注損傷的作用和相關(guān)機(jī)制。
1.1動(dòng)物飼養(yǎng)與分組
選取清潔級(jí) Wistar大鼠,24只,雄性,鼠齡6~8周,體重150~250 g,平均體重(180±30)g,以隨機(jī)數(shù)字表法將大鼠隨機(jī)分為4組,每組6只:第1組(Group I)(sham group):假手術(shù)組;第2組(Group II)(Intestinal I/R):大鼠腸缺血再灌注模型組;第3組(Group III)(Pterostilbene):給予紫檀芪組;第4組(Group IV)(Pterostilbene+Intestinal I/R):紫檀芪作用于大鼠腸缺血再灌注模型。
1.2建立大鼠腸缺血再灌注模型
在常規(guī)飼養(yǎng)適應(yīng)和相關(guān)處理后,根據(jù)隨機(jī)分組結(jié)果,分別對(duì)第2組和第4組(在給予紫檀芪作用后)大鼠進(jìn)行腸缺血再灌注模型制備。手術(shù)前,將實(shí)驗(yàn)組大鼠禁食12 h,但可以進(jìn)水。利用1 500 mg/kg安甲酸乙酯和10 mg/kg甲苯噻嗪注射 2~5 min后分別麻醉大鼠,應(yīng)用加熱燈使整個(gè)手術(shù)操作過程大鼠體溫維持在37.5°C,利用聚維酮碘溶液對(duì)大鼠腹部手術(shù)區(qū)域消毒并刮毛,以大鼠的腹正中線為手術(shù)切口,充分暴露腹主動(dòng)脈近端游離腸系膜動(dòng)脈,利用無創(chuàng)小動(dòng)脈夾夾閉腸系膜上動(dòng)脈(SMA),用肉眼觀察SMA的變化,當(dāng)夾閉后,分別觀察腸系膜動(dòng)脈搏動(dòng),腸組織顏色以及腸蠕動(dòng)三項(xiàng)指標(biāo),其中腸缺血模型成功標(biāo)志包括腸系膜動(dòng)脈搏動(dòng)減弱乃至消失,腸組織顏色由粉紅色變得蒼白,腸蠕動(dòng)減弱。
2.1大鼠一般狀態(tài)觀察
觀察24 h,結(jié)果可見,各組大鼠均未出現(xiàn)死亡。第1組(Group I)假手術(shù)組大鼠毛色光滑,進(jìn)食、睡眠略少,但活動(dòng)受限受手術(shù)影響較??;第2組(Group II):大鼠腸缺血再灌注模型組大鼠食欲降低,進(jìn)食、飲水均減少,精神萎靡,活動(dòng)較少,遲緩;第3組(Group III)給予紫檀芪組大鼠,毛色光滑,進(jìn)食、睡眠正常,正?;顒?dòng),各方面狀態(tài)優(yōu)于其他各組;第4組(Group IV)紫檀芪作用于大鼠腸缺血再灌注模型飲食、進(jìn)食情況好于腸缺血再灌注模型組,精神狀態(tài)和活動(dòng)量也優(yōu)于大鼠腸缺血再灌注模型組大鼠。
2.2各組大鼠腸組織組織學(xué)狀態(tài)觀察
結(jié)果顯示假手術(shù)組(Group I)大鼠腸系膜動(dòng)脈搏動(dòng)正常,腸蠕動(dòng)正常,而腸組織顏色保持正常粉紅色。第2組(Group II):大鼠腸缺血后可見腸系膜動(dòng)脈搏動(dòng)減弱乃至消失,腸組織顏色由粉紅色變得蒼白,腸蠕動(dòng)減弱,而經(jīng)過再灌注治療后,可見出現(xiàn)腸系膜動(dòng)脈搏恢復(fù)搏動(dòng),腸組織顏色由淺白色重新恢復(fù)為粉紅色,腸蠕動(dòng)增強(qiáng),但出現(xiàn)腸壁充血水腫,腸脹氣,以及腸粘膜節(jié)段性改變。第3組(Group III)與假手術(shù)組一致,腸系膜動(dòng)脈搏動(dòng)正常,腸蠕動(dòng)正常,而腸組織顏色保持正常粉紅色。第4組(Group IV)紫檀芪作用于大鼠腸缺血再灌注模型可見雖也有腸缺血再灌注的三個(gè)標(biāo)志腸系膜動(dòng)脈搏從搏動(dòng)減弱到恢復(fù)搏動(dòng),腸蠕動(dòng)減弱到增強(qiáng),以及腸組織顏色由粉紅色變得蒼白再到粉紅色,但未見腸壁充血水腫,腸脹氣,以及腸黏膜節(jié)段性改變[3]。提示紫檀芪預(yù)處理對(duì)腸缺血再灌注損傷可能有一定的保護(hù)作用。
進(jìn)一步通過HE染色并在光鏡下觀察各組大鼠腸組織病理學(xué)改變觀察。結(jié)果可見,假手術(shù)組(Group I)大鼠腸系膜組織結(jié)構(gòu)正常,無病理改變,腸絨毛結(jié)構(gòu)并未被破壞,并未發(fā)生黏膜出血、壞死、水腫。第2組(Group II)大鼠腸缺血再灌注損傷后,可見出現(xiàn)不同程度的固有層出現(xiàn)出血、壞死、水腫,固有層結(jié)構(gòu)破壞,同時(shí)可見大量浸潤在周圍的中性粒細(xì)胞,導(dǎo)管擴(kuò)張,絨毛尖端完全剝脫,隱窩層出現(xiàn)不同程度的損傷,嚴(yán)重者出現(xiàn)跨黏膜層壞死。第3組(Group III)與假手術(shù)組一致,腸系膜組織結(jié)構(gòu)正常,無病理改變,腸絨毛結(jié)構(gòu)并未被破壞,并未發(fā)生黏膜出血、壞死、水腫。第4組(Group IV)利用紫檀芪預(yù)先作用,然后再制備大鼠腸缺血再灌注模型,其腸組織結(jié)構(gòu)損傷明顯減輕。僅見部分腸道絨毛尖端出現(xiàn)不同程度的上皮下空隙,上皮層與固有層中等程度的分離,部分可見固有層出血,但無壞死,水腫改變。
在動(dòng)脈瘤手術(shù),體外循環(huán),絞窄性疝,小腸移植等外科手術(shù)過程中,往往容易誘發(fā)腸缺血再灌注損傷。腸組織作為對(duì)缺血性損傷最為敏感的內(nèi)臟器官中,在缺血再灌注過程中最易受到損傷,且往往造成嚴(yán)重后果。在缺血再灌注過程中,由于血流的中斷供應(yīng),導(dǎo)致腸道組織缺血性損傷,其他創(chuàng)傷如急性腸系膜動(dòng)脈閉塞、腸套疊、休克等也容易發(fā)生腸缺血再灌注損傷[4-5]。當(dāng)缺血部位由于再灌注而恢復(fù)血供,反而造成再次損傷,且損傷程度甚至高于初始的缺血性損傷。有報(bào)道認(rèn)為經(jīng)過腸缺血再灌注的損傷過程會(huì)造成腸的重吸收功能障礙[6]。腸缺血再灌注的病理過程認(rèn)為包括活性氧、一氧化氮、炎癥因子、補(bǔ)體激活以及多形核中性粒細(xì)胞。然而,在腸缺血再灌注的病理過程中細(xì)胞水平的氧化還原平衡的失衡是最主要的惡化原因[7]。
在本實(shí)驗(yàn)中,假手術(shù)組大鼠腸系膜組織結(jié)構(gòu)正常,無病理改變,腸絨毛結(jié)構(gòu)并未被破壞,并未發(fā)生黏膜出血、壞死、水腫。大鼠腸缺血再灌注損傷后,可見不同程度的固有層出血、壞死、水腫,固有層結(jié)構(gòu)破壞,同時(shí)可見大量浸潤在周圍的中性粒細(xì)胞,導(dǎo)管擴(kuò)張,絨毛尖端完全剝脫,隱窩層出現(xiàn)不同程度的損傷,嚴(yán)重者出現(xiàn)跨黏膜層壞死。紫檀芪單獨(dú)作用,腸系膜組織結(jié)構(gòu)正常,無病理改變,腸絨毛結(jié)構(gòu)并未被破壞,并未發(fā)生黏膜出血、壞死、水腫[8]。利用紫檀芪預(yù)先作用,然后再制備大鼠腸缺血再灌注模型,其腸組織結(jié)構(gòu)損傷明顯減輕。僅見部分腸道絨毛尖端出現(xiàn)不同程度的上皮下空隙,上皮層與固有層中等程度的分離,部分可見固有層出血,但無壞死,水腫改變。以上結(jié)果提示利用紫檀芪進(jìn)行預(yù)處理,可以有效降低大鼠腸缺血再灌注的病理損傷。而單獨(dú)給予正常大鼠紫檀芪對(duì)其腸黏膜結(jié)構(gòu)無影響。說明紫檀芪可以保護(hù)腸組織免受缺血再灌注的病理損傷,而不影響其正常狀態(tài)。
[1]He XH,Li QW,Wang YL,et al.Transduced PEP-1-Heme Oxygenase-1 Fusion Protein Reduces Remote Organ Injury Induced by Intestinal Ischemia/Reperfusion[J].Med Sci Monit,2015,21(9):1057-1065.
[2]張靜,沈永青,智利彩,等.紫檀芪誘導(dǎo)人視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤WERI—Rb-1細(xì)胞的細(xì)胞凋亡及其機(jī)制研究[J].中國癌癥雜志,2015,25(11):900-905.
[3]呂民,李哲,趙冬梅.紫檀芪對(duì)體外循環(huán)心肌缺血與再灌注損傷的保護(hù)作用[J].中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué),2015,19(2):187-189.
[4]胡向陽,舒曉春,馬義.紫檀芪對(duì)腦缺血/再灌注損傷大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)的影響[J].中成藥,2011,33(7):1225-1227.
[5]張爾婷,江娜,劉清,等.紫檀芪抗氧化機(jī)制及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J].皮膚性病診療學(xué)雜志,2015,22(5):407-409.
[6]M Tahir,S Arshid,AMC Heimbecker,et al.Evaluation of the effects of ischemic preconditioning on the hematological parameters of rats subjected to intestinal ischemia and reperfusion[J].Clinics,2015,70(1):61-68.
[7]胡向陽,舒曉春,孟曉軍,等.紫檀芪對(duì)腦缺血/再灌注大鼠海馬CA1區(qū)ATP酶、COX活性影響[J].中國中藥雜志,2011,36(13):1827-1829.
[8]陳虹,張閃閃,董錦蕾,等.紫檀茋和乙酰紫草素抑制B16F10細(xì)胞增殖的協(xié)同作用[J].中國藥理學(xué)通報(bào),2016,32(6):818-824.
The Protective Effect and Mechanism of Pterostilbene on Intestinal Ischemia Reperfusion Injury
SUN Yang CHANG Qing CUI Lan Department of Anesthesia,Heilongjiang Hospital,Harbin Heilongjiang 150001,China
Objective This study was to establish an animal model of intestinal ischemia-reperfusion,to analyze the role of pterostilbene on intestinal ischemiareperfusion injury and its mechanism.Methods Healthy male Wistar rats of clean grade were randomly divided into four groups,casting small noninvasive artery by clamping the superior mesenteric artery 30 min,reperfusion 24 h.Taking intestinal tissue sections for HE staining and light microscopy of intestinal tissue damage.Results Apply the pterostilbene in advance,significantly reduced intestinal tissue structural damage.Conclusion This study demonstrated pterostilbene preconditioning can reduce intestinal ischemia-reperfusion injury in intestinal tissue pathology,and to provide a basis for treatment.For further study of the protective effect and mechanism of intestinal ischemia-reperfusion injury presented theoretical basis.
Pterostilbene,Intestinal ischemia-reperfusion,Pathological injury
R285.5
A
1674-9316(2016)20-0193-03
10.3969/j.issn.1674-9316.2016.20.123
黑龍江省醫(yī)院麻醉科,黑龍江 哈爾濱 150001