韩敏珍,冉群钗(贵阳医学院第二附属医院,贵阳 556000)
体外循环心脏外科手术、肺移植、心肺联合移植手术在临床上已成为常规手术,但肺缺血再灌注损伤是术后最常见的并发症和导致死亡(流行病学调查显示其病死率达35%~40%)的主要原因之一[1~3]。川芎(Ligusticum chuanxiong Hort.)原名芎藭,民间常用其治疗跌扑肿痛、头痛等证。其性味辛、温、香、燥,乃血中之气药,具有辛散、解郁、通达、止痛等功效。丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)又名赤参、紫丹参、红根等,民间常用其治疗月经不调、热痹疼痛,心烦不眠、心绞痛等证。其性味苦、微寒,具有活血调经、祛瘀止痛、凉血消痈、清心除烦、养血安神等功效[4]。目前对于川芎和丹参联合治疗肺缺血再灌注损伤方面的研究少有报道。为此,笔者将川芎有效成分川芎嗪与丹参有效成分丹参酮ⅡA对肺缺血再灌注损伤模型大鼠的保护作用进行研究,以期为肺缺血再灌注损伤的临床用药提供理论依据。
BH-1200型电子天平(上海英展机电企业有限公司);DZF型真空干燥箱(上海华连医疗器械有限公司);UV3200型紫外分光光度计(上海美普达仪器有限公司);MX51型显微镜(日本Olympus公司);AJ5805型微量注射泵(上海安洁电子设备有限公司);1-14K型高速离心机(德国Sigma公司)。
盐酸川芎嗪(珠海远程医药化工有限公司,批号:20110317,含量:>99%);丹参酮ⅡA(武汉大华伟业医药化工有限公司,批号:20110109,含量:90%);醋酸地塞米松(DEX,上海抚生实业有限公司,批号:20101105);维库溴铵(上海工硕生物技术有限公司);丙二醛(MDA)、髓过氧化物酶(MPO)检测试剂盒(南京建成生物工程研究所)。
清洁级SD大鼠70只,♀♂兼用,体重(220±20)g,由重庆医科大学实验动物中心提供(动物使用合格证号:SCXK(渝)2002001)。
参考Eppinger方法[5],以维库溴铵0.6 mg·kg-1·h-1经微量注射泵持续输注维持麻醉。大鼠右侧卧位,经左侧第五肋间进胸,离断左下肺韧带,游离左肺门,静脉注射50 u肝素5 min后,用无创血管夹夹闭左肺门(包括左主支气管与左肺动、静脉),少量冰盐水冲洗肺表面,缝线闭合胸腔。阻断45 min后松开血管夹,形成再灌注。假手术组的大鼠仅做游离左肺门,并不进行夹闭。
70只大鼠均分为7组,即空白对照(等容生理盐水)、假手术(等容生理盐水)、模型(等容生理盐水)、DEX(5 mg·kg-1)和川芎嗪+丹参酮ⅡA高、中、低剂量(40+12、20+6、10+3 mg·kg-1)组。ig相应药物,每天1次,于缺血前3 d进行,连续3 d。
2.3.1 MDA含量、MPO活性的检测 于再灌注24 h后,动脉放血处死大鼠,取大鼠血浆按试剂盒说明书检测MDA含量;留取部分左肺下叶组织冻存,按试剂盒说明书检测肺组织MPO含量。
2.3.2 湿重/干重比值(W/D)的检测 取肺吸干表面水分后称重,为湿重(W);再置于80℃真空干燥箱干燥48 h至恒重后称重,为干重(D)。计算W/D。
2.3.3 肺通透指数的检测 于再灌注24 h后,局麻状态下将纤维支气管镜插入左肺舌段的支气管,将其端口插入支气管分支开口,注入37℃的无菌生理盐水,每次30~50 mL,总量200 mL,以-15 kpa负压吸出,收集于容器。取大鼠全血,于4 ℃、3000 r·min-1离心10 min,取上清液。采用考马斯亮蓝染色法(Bradford法)测定血清总蛋白含量和支气管灌洗液(BALF)蛋白含量,按下列公式计算肺通透指数:肺通透指数(%)=BALF蛋白含量/血清蛋白含量×100%。
缺血再灌注24 h后,与空白对照组比较,模型组MDA含量显著增加(P<0.01),MPO活性显著增强(P<0.01)。与模型组比较,川芎嗪+丹参酮ⅡA高、中剂量组MDA含量显著减少(P<0.01或P<0.05),MPO活性显著减弱(P<0.01或P<0.05);川芎嗪+丹参酮ⅡA低剂量组MDA含量有所减少,MPO活性有所减弱,但无显著性差异(P>0.05)。MDA含量、MPO活性的测定结果见表1。
缺血再灌注24 h后,与空白对照组比较,模型组W/D、肺通透指数显著增加(P<0.01)。与模型组比较,川芎嗪+丹参酮ⅡA高、中剂量组W/D、肺通透指数显著减少(P<0.01或P<0.05);川芎嗪+丹参酮ⅡA低剂量组W/D、肺通透指数有所减少,但无显著性差异(P>0.05)。W/D、肺通透指数的测定结果见表2。
表1 MDA含量、MPO活性的测定结果(±s,n=10)Tab 1 Determination of MDA content and MPO activity(±s,n=10)
表1 MDA含量、MPO活性的测定结果(±s,n=10)Tab 1 Determination of MDA content and MPO activity(±s,n=10)
与空白对照组比较:*P<0.01;与模型组比较:#P<0.05,##P<0.01vs.blank control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
组别空白对照组假手术组模型组DEX组川芎嗪+丹参酮ⅡA高剂量组川芎嗪+丹参酮ⅡA中剂量组川芎嗪+丹参酮ⅡA低剂量组剂量/mg·kg-1---540±1220±610±3 MDA/mmol·mg-16.89±0.376.72±0.269.31±0.30*7.06±0.29##7.34±0.31##7.92±0.24#8.87±0.35 MPO/IU·g-11.13±0.091.19±0.071.64±0.12*1.20±0.08##1.29±0.12##1.38±0.14#1.46±0.11
表2 W/D、肺通透指数的测定结果(±s,n=10)Tab 2 Determination of W/D and lung permeability index(±s,n=10)
表2 W/D、肺通透指数的测定结果(±s,n=10)Tab 2 Determination of W/D and lung permeability index(±s,n=10)
与空白对照组比较:*P<0.01;与模型组比较:#P<0.05,##P<0.01vs.blank control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
组别空白对照组假手术组模型组DEX组川芎嗪+丹参酮ⅡA高剂量组川芎嗪+丹参酮ⅡA中剂量组川芎嗪+丹参酮ⅡA低剂量组- - - 540±1220±610±34.15±0.164.17±0.145.73±0.09*4.24±0.11##4.45±0.08##4.87±0.13#5.19±0.110.69±0.110.74±0.092.84±0.09*0.85±0.12##1.24±0.17##1.89±0.14#2.42±0.08剂量/mg·kg-1W/D肺通透指数
肺缺血再灌注后机体供氧突然增加,产生大量过氧化产物,中性粒细胞(PMN)大量生成,激活与释放多种炎性介质,引起微血管损伤[6]。MDA是脂质过氧化过程中形成的代谢产物,其含量高低不仅反映了体内氧化程度,并且被视为判断氧自由基产生和组织损伤的主要标志之一[7]。PMN中存在MPO,每个细胞所含该酶的量约为细胞干重的5%,通过分析该酶活性可间接测定PMN的数量,反映PMN的异常情况,也间接反映组织损伤水平。有报道[8],肺经缺血再灌注后,PMN的激活与黏附可引起微血管通透性增高,细胞间质水肿,肺含水量增多,是患者呼吸功能下降的原因之一。W/D表示组织水肿形成情况,间接反映毛细血管的通透性。肺通透指数能更加直观地反映肺的通透性。
本研究表明,模型组较空白对照组大鼠血浆MDA含量显著增加(P<0.01),肺匀浆MPO活性显著增强(P<0.01),W/D、肺通透指数显著增加(P<0.01),表明肺缺血再灌注模型大鼠复制成功。川芎嗪+丹参酮ⅡA高、中剂量组较模型组大鼠血浆MDA含量显著减少(P<0.05或P<0.01),肺匀浆MPO活性显著减弱(P<0.05或P<0.01),W/D、肺通透指数显著减小(P<0.05或P<0.01);川芎嗪+丹参酮ⅡA低剂量组各项指标有改善趋势但无显著性差异,表明川芎嗪+丹参酮ⅡA联合用药对肺缺血再灌注损伤大鼠有保护作用。
综上所述,川芎嗪+丹参酮ⅡA联合用药可减少过氧化物MDA的生成,减弱MPO活力,从而起到减少PMN数量的作用,并能降低W/D和肺通透指数以增加肺与毛细血管的通透性,从而在临床对肺缺血再灌注损伤的用药方面提供实验支持。
[1]Apostolakis E,Filos KS,Koletsis E,et al.lung dysfuction following cardiopulmonary bypass[J].J Card Surg,2010,25(1):47.
[2]胡克俭,叶 磊,姜 桢,等.体外循环中急性肺水肿分析[J].上海生物医学工程,2002,23(1):7.
[3]Ng CSH,Wan S,Yim APC,et al.Pumonary dysfunction after cardiac surgery[J].Chest,2002,121(2):1269.
[4]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[S].2010年版.北京:中国医药科技出版社,2010:38、70.
[5]Bellido-Reyes YA,Akamatsu H,Kojima K,et al.Cytosolic phospholipase A2inhibition attenuates ischemia-reperfusion injury in an isolated rat lung mode[J].Transplantation,2006,81(12):1700.
[6]Van der Kaaij NP,Kluin J,Haitsma JJ,et al.Ischemia of the lung causes extensive long-term pulmonary injury:an experimen-tal study[J].Respir Res,2008,9(1):28.
[7]David I,Sternberg MD,Ram Gowda BS,et al.Blockade of receptor for advanced glycation end product attenuates pulmonary reperfusion injury in mice[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2008,136(6):1576.
[8]de Perrot M,Liu M,Waddell TK,et al.Ischemia-reperfusion-induced lung injury[J].Am J Respir Crit Care Med,2003,167(4):490.