右美托咪定预处理对大鼠肢体缺血再灌注肺损伤时血红素加氧酶－1的影响

丁 明，王宏伟，王昕辉

缺血再灌注（ischemia reperfusion，IR）引起的损伤发生机制是多因素综合作用的结果，因此对如何预防或减轻缺血再灌注损伤的研究则成为了大家关注的热点。研究表明，肢体缺血再灌注后可以引 起急性肺损伤［1］。 血红素加氧酶－1（hemeoxygenase－1，HO－1）广泛地存在于哺乳动物的微粒体中。近年发现HO－1在有害刺激或疾病状态时可被诱导产生，且对机体具有保护作用，特别是HO－1的过表达在抗IR损伤方面具有很好的功效。右美托咪定是一种新型的高选择性α2肾上腺素能受体激动剂，近年来有研究表明，右美托咪定具有抗感染及保护缺血再灌注损伤的作用［2，3］。本实验通过建立肢体缺血再灌注肺损伤模型，探讨右美托咪定预处理对肢体缺血再灌注后大鼠肺脏HO－1表达的影响及其在肺损伤保护中产生的作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物与分组 健康SD大鼠30只（中国人民解放军89医院动物中心提供），体重300～350 g，随机分成，假手术组（Sham组），肢体缺血再灌注组（IR组），右美托咪定组（Dex组），每组 10只。Dex组于缺血前10 min经腹腔注射右美托咪定25 μg/kg体重，IR组、Sham组输注等量的生理盐水。

1.2 动物模型制备 术前12 h禁食，自由饮水。IR组和Dex组按照文献［4］方法复制大鼠肢体缺血再灌注模型，即：七氟醚浅麻醉下，用橡皮筋于大鼠双后肢根部结扎，结扎4 h后剪断橡皮筋瞬间恢复血流灌注4 h。

1.3 试剂 右美托咪定（江苏恒瑞医药股份有限公司，批号：12101734），生理盐水，七氟醚（上海恒瑞医药有限公司，批号：13032531），血红素加氧酶－1（HO－1）试剂盒（南京建成生物工程研究所）。

1.4 样品采集及检测 全部大鼠分别于再灌注4 h末，经腹主动脉取血2 ml，肝素抗凝，行血气分析。然后放血处死大鼠，取左肺上叶制成匀浆，测定肺组织中HO－1的含量；取左肺下叶称重，然后置于80℃烤箱中烘干72 h取出再次称重，测定肺的湿干比（W/D），取右肺上叶置于10%甲醛溶液中固定行病理切片及HE染色。

1.5 统计学分析 全部实验数据均采用SPSS 17.0医学统计学软件对数据进行分析处理，计量资料用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用单因素方差分析，均数的两两比较应用SNK－Q检验，P<0.05为有统计学差异。

2 结 果

2.1 动脉血气分析结果 与Sham组比较，IR组和Dex 组 PaO2、PaCO2降低 （P＜0.05）； 与 IR 组比较，Dex 组 PaO2、PaCO2升高（P＜0.05）；各组大鼠 pH 值无显著性差异（P＞0.05）。见表 1。

表1 各组大鼠动脉血PaO2、PaCO2和pH值（±s）

表1 各组大鼠动脉血PaO2、PaCO2和pH值（±s）

注：与 Sham 组比较，▲P＜0.05；与 IR 组比较，☆P＜0.05

组别 n Sham组 10 IR组 10 Dex组 10 PaO2（mmHg） PaCO2（mmHg） pH 97.0±2.8 34.6±3.9 7.4±0.0 85.6±4.6▲ 28.5±4.1▲ 7.4±0.0 93.5±3.9▲☆ 31.8±3.7▲☆ 7.4±0.0

2.2 肺 W/D 与 Sham组比较，IR组和 Dex组的W/D 升高（P＜0.05）；与 IR 组比较，Dex 组 W/D 降低（P＜0.05）。 见表 2。

2.3 肺组织中HO－1的含量 与Sham组比较，IR组和 Dex 组 HO－1 含量均显著升高（P＜0.05）；与 IR组相比，Dex组 HO－1 含量增多更显著（P＜0.05）。 见表2。

表2 各组大鼠肺组织W/D及HO－1含量（±s）

表2 各组大鼠肺组织W/D及HO－1含量（±s）

注：与 Sham 组比较，▲P＜0.05；与 IR 组比较，☆P＜0.05

组别 n Sham组 10 IR组 10 Dex组 10 W/D HO－1（ng/ml）3.0±0.6 0.58±0.05 6.0±0.6▲ 0.89±0.03▲4.6±0.8▲☆ 1.20±0.04▲☆

2.4 光镜下形态学改变 Sham组肺组织结构完整，肺泡腔清晰，肺泡隔间无水肿及炎症等改变（图1A）；IR组肺组织水肿，肺泡腔内可见红染物质，肺泡隔明显增宽，毛细血管扩张充血，血管床中可见大量炎性细胞，主要是中性粒细胞，另还可见淋巴细胞及单核细胞，并伴有局限性肺不张 （图1B）；Dex组肺组织上述病理改变明显减轻，仅见肺泡隔稍增宽及少量中性粒细胞浸润（图1C）。

图1 各组大鼠肺组织光镜下改变（HE×400）

3 讨 论

肢体缺血再灌注引起的肺损伤是临床最常见的一种损伤，有学者将其称之为 “再灌注性肺损伤”［5］。最容易也是最主要的损伤部位是肺毛细血管的内皮细胞和肺泡上皮细胞［6］。本文结果中IR组W/D升高，血气分析中PaO2和PaCO2降低以及光镜下的形态学改变等进一步证实了此种损伤的可发生性，并表明肢体缺血4 h再灌注4 h继发肺损伤模型制备成功。

有研究表明，肢体IR可使肺内诱导型的HO－1表达增多进而使CO产生增多，而CO/HO－1具有抗感染抗氧化作用，以保护受伤害性刺激的组织器官［7，8］。本文实验采用ELISA法对大鼠肢体IR后肺组织中HO－1进行检测，结果大鼠肢体缺血4 h再灌注后4 h可见肺组织内HO－1的含量增加；而Dex组中HO－1的含量增加的更明显，并且W/D降低，PaO2升高，PaCO2降低，同时病理损伤减轻，此结果都提示右美托咪定预处理减轻了大鼠肢体IR肺损伤。

右美托咪定是高选择性α2的受体激动剂，具有较强的抗伤害性刺激作用［9］。有研究指出，右美托咪定通过对PKC的激活，可使热休克蛋白27（HSP27）磷酸化，从而产生神经保护作用［10］。 HO－1亦为热休克蛋白中的一种（HSP32），且作为一种应激蛋白广泛地存在于心、脑、肺、肾等组织中，参与抗氧化应激损伤［11］。主要体现在两方面：一方面可降解受损细胞中游离血红素，减少氧自由基生成；另一方面降解血红素后的产物具有较强的抗氧化功能，可有效地减低脂质过氧化反应对器官造成的损伤；另外产物中的CO还可以通过激活可溶性的鸟苷酸环化酶来抑制再灌注时的血管收缩。研究表明，右美托咪定可通过上调肾缺血再灌注大鼠肾组织中的HO－1mRNA表达来减轻肾组织损伤［12］。笔者研究发现，应用右美托咪定后肺组织中HO－1含量明显增多，肺组织的损伤也明显减轻，这与上述报道一致。

本文结果表明，肢体IR可诱导肺组织HO－1的生成，产生内源性的保护作用，右美托咪定预处理可进一步上调肢体IR肺损伤大鼠肺组织中HO－1的表达，并明显减轻了肺损伤，提示右美托咪定可通过上调肢体缺血再灌注大鼠肺组织HO－1的含量来减轻肺组织损伤，至于到底是通过何种途径来使HO－1表达增多来发挥抗再灌注损伤作用还有待进一步研究。

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