劉偉存

1 材料與方法

1.1 實驗動物 選擇華北理工大學實驗動物中心清潔級雄性SD大鼠180只, 質量230～270g, 隨機分為假手術組、模型組、舒血寧注射組、番茄紅素5 mg/kg組、番茄紅素10 mg/kg組、番茄紅素20 mg/kg組,每組30只。

1.2 藥物與試劑 番茄紅素、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)試劑盒、超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒、丙二醛(MDA)試劑盒、舒血寧注射液、髓過氧化物酶(MPO)試劑盒、過氧化氫酶(CAT)試劑盒、烏拉坦。

1.3 實驗儀器 UV759紫外-可見分光光度計, HX-300S型動物呼吸機, 24D高速離心機, 光學顯微鏡, FA-25勻漿機,RM-2135型石蠟切片機。

1.4 方法

1.4.1 給藥方法 舒血寧注射組、番茄紅素組在手術30 min前通過尾靜脈注射相應藥物, 模型組和假手術組注射等體積的生理鹽水。稱取適量的番茄紅素,然后將番茄紅素溶解在K-H溶液中, 以此來制備20 mg/ml番茄紅素溶液, 以這個番茄紅素為基礎, 以此稀釋制備10、5mg/ml番茄紅素溶液,最后根據(jù)體質計算藥物容積, 使得藥體質量和藥物容積成正比例關系［4］。

1.4.2 模型的制備 除去假手術組之后, 對各組大鼠經腹腔注射烏拉坦麻醉之后, 實施插管, 給動物連接呼吸機,呼吸機設置要求是：呼吸比例是1∶1, 頻率為50次/min, 潮氣量為10 ml/kg。在大鼠的左胸的第4肋和第5肋間進行開胸手術, 對左肺門進行手術, 最后使用無創(chuàng)血管夾閉左肺門,30 min后將夾門松開, 恢復大鼠的血流, 整個過程必須機械通氣, 不然會影響手術結果；假手術組不進行夾閉左肺門手術, 其他操作和手術組一樣。

1.4.3 肺組織細胞凋亡的觀察及凋亡指數(shù)的計算 肺組織細胞凋亡的觀察和凋亡指數(shù)的計算過程：首先取出肺組織石蠟切片, 根據(jù)試劑盒上說明步驟進行HE染色, 然后使用光學顯微鏡對肺組織內細胞凋亡情況進行觀察；最后在每張切片中選取6個視野, 計算出每個視野內肺細胞總數(shù)和各個組中大鼠肺組織細胞凋亡指數(shù)。

1.5 觀察指標 觀察六組大鼠肺組織細胞凋亡情況, 比較六組大鼠肺組織干濕質量比值、細胞凋亡指數(shù)、大鼠血清MDA含量及MPO活性。

1.6 統(tǒng)計學方法 采用SPSS21.0統(tǒng)計學軟件對研究數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差(-x±s)表示, 組間比較采用單因素方差分析, 兩兩比較采用LSD進行檢驗。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 六組大鼠肺組織細胞凋亡情況 HE染色進行觀察發(fā)現(xiàn), 紅色的是凋亡細胞, 在假手術大鼠組織中能夠見到很少的凋亡細胞；模型組中大鼠肺組織凋亡情況較為嚴重, 通過番茄紅素進行預處理之后, 細胞凋亡情況有所改善, 其中效果最好的是番茄紅素20 mg/kg進行預處理。

2.2 六組大鼠肺組織干濕質量比值及細胞凋亡指數(shù)比較模型組大鼠肺組織細胞凋亡指數(shù)明顯高于假手術組, 差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)；番茄紅素10、20 mg/kg組大鼠肺組織細胞凋亡指數(shù)明顯低于模型組, 差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05或0.01), 大鼠肺細胞凋亡處理效果最好的是番茄紅素20 mg/kg預處理。模型組大鼠肺組織干濕質量比值明顯高于假手術組, 差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.01), 番茄紅素10、20 mg/kg組大鼠肺組織肺組織干濕質量比值明顯低于模型組,差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05或0.01)。舒血寧組肺組織干濕質量比值及細胞凋亡指數(shù)均低于模型組, 差異具有統(tǒng)計學意義 (P＜0.01)。見表 1。

2.3 六組大鼠血清MDA含量和MPO活性比較 模型組大鼠血清中MDA含量和MPO活性高于假手術組, 差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)；番茄紅素10、20 mg/kg組大鼠血清中MDA含量和MPO活性明顯低于模型組, 差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05或0.01), 番茄紅色劑量為20 mg/kg時發(fā)現(xiàn)實驗大鼠的預后效果為最佳。舒血寧組大鼠血清中MDA含量和MPO活性均低于模型組, 差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。見表2。

表1 六組大鼠肺組織干濕質量比值及細胞凋亡指數(shù)比較(±s)

表1 六組大鼠肺組織干濕質量比值及細胞凋亡指數(shù)比較(±s)

注：與假手術組比較, aP＜0.05, bP＜0.01；與模型組比較, cP＜0.05, dP＜0.01

組別 劑量 (mg/kg) 只數(shù) 干濕質量比值 細胞凋亡指數(shù)(%)假手術組 - 30 5.13±0.34 2.18±0.97舒血寧組 4 30 5.96±0.48d 22.15±1.93d模型組 - 30 6.47±0.62a 31.26±2.25b番茄紅素組 5 30 6.25±0.57 27.49±2.18 10 30 5.98±0.51c 21.38±1.85c 20 30 5.76±0.39d 15.54±1.61d

表2 六組大鼠血清MDA含量和MPO活性比較(±s)

表2 六組大鼠血清MDA含量和MPO活性比較(±s)

注：與假手術組比較, aP＜0.01；與模型組比較, bP＜0.05, cP＜0.01

組別 劑量(mg/kg) 只數(shù) MDA(nmol/L) MPO(U/L)假手術組 - 30 2.59±0.32 3.48±0.72舒血寧組 4 30 5.97±0.64b 5.68±1.47b模型組 - 30 8.38±0.68a 9.35±2.16a番茄紅素組 5 30 7.46±0.72 7.73±1.94 10 30 5.74±0.63b 5.57±1.78b 20 30 4.28±0.59c 4.36±1.59c

3 討論

隨著體外循環(huán)手術、肺移植手術和單側肺循環(huán)阻斷手術技術的應用, 肺缺血再灌注損傷在臨床中越來越容易見到,這也是導致早期肺組織發(fā)生障礙的主要原因。隨著研究的深入, 發(fā)現(xiàn)造成肺缺血再灌注損傷的主要發(fā)生機理是人體內氧自由基過剩從而引發(fā)了氧化應激損傷和人體肺組織細胞凋亡［5-9］。有學者使用藥物干預肺缺血再灌注大鼠模型,發(fā)現(xiàn)該藥物能夠抑制自由基繼續(xù)氧化, 從而保護了大鼠肺缺血再灌注損傷［10］。

番茄紅素屬于胡蘿卜素, 具有增強體質、抗腫瘤和抗氧化的作用, 本次實驗選用夾閉左肺門30 min后松夾的方式制備肺缺血再灌注損傷大鼠模型來進行分析研究, 研究分析之后發(fā)現(xiàn)番茄紅素10、20 mg/kg處理后能夠抑制肺組織細胞,降低人體細胞的凋亡率, 且當番茄紅素20 mg/kg時預處理效果最好, 這就表明番茄紅素對肺缺血再灌注大鼠具有良好的保護作用。

綜上所述, 番茄紅素對于肺缺血再灌注大鼠具有一定的保護作用, 該作用機制主要是因為番茄紅素能夠改善機體抗氧化酶活性, 抑制肺組織氧化。

［1］ 魏延, 沈新南, 麥嘉儀, 等.番茄紅素對腦缺血再灌注大鼠活性氧及缺氧損傷的影響.中華預防醫(yī)學雜志, 2010, 44(1):34-38.

［2］ 張建武, 閡冬幽, 周云, 等.番茄紅素對H2O2致乳鼠心肌細胞氧化應激損傷的保護作用.中國實驗方劑學雜志, 2014, 20(12):160-164.

［3］ 岳榮川.番茄紅素保護線粒體DNA減輕心肌缺血再灌注損傷的作用及機制研究.第三軍醫(yī)大學, 2015.

［4］ 李雪, 趙明智, 張安易, 等.番茄紅素對大鼠肺缺血再灌注損傷的保護作用研究.現(xiàn)代藥物與臨床, 2015, 30(6):637-641.

［5］ 史欣, 劉書花, 焦清海, 等.番茄紅素對大鼠肝臟局部缺血再灌注損傷的保護作用.中藥藥理與臨床, 2015(3):64-66.

［6］ 春玉虎, 黨宏偉, 閆業(yè)軍.番茄紅素對大鼠心臟缺血再灌注的保護作用及其機制研究.現(xiàn)代藥物與臨床, 2014, 29(9):974-979.

［7］ 王超臣.番茄紅素對大鼠肝臟缺血再灌注損傷過程中凋亡和自噬的作用.揚州大學, 2016.

［8］ 譚楊波, 李通 , 甘嘉亮.番茄紅素對大鼠腸缺血再灌注損傷的保護作用.第三軍醫(yī)大學學報, 2016, 38(23):2512-2515.

［9］ 武向麗.番茄紅素對大鼠肝臟缺血再灌注損傷的保護作用.中國生化藥物雜志, 2015, 35(2):17-20.

［10］ 賀建東, 韓沖芳, 董玥穎, 等.七氟烷預處理聯(lián)合后處理對大鼠心肌缺血再灌注時HO-1表達的影響.當代醫(yī)學, 2013,12(8):189-191.