李 娟,蔡垣星,王 彬
(煤炭总医院麻醉科,北京 100028)
地佐辛后处理对大鼠肠缺血再灌注致急性肺损伤的影响
李娟,蔡垣星,王彬*
(煤炭总医院麻醉科,北京100028)
目的探讨地佐辛后处理对大鼠肠缺血再灌注所致急性肺损伤的影响以及可能的机制。方法选取健康成年雄性SD大鼠32只,采用随机数字表法分为4组:CON组为假手术组;II/R组制备肠缺血再灌注模型;Dez组于缺血1 h经股静脉注射地佐辛3 mg 0.6 mL,再灌注1 h;5-HD组于缺血前30 min腹腔注射5-羟基葵酸钠10 mg/kg,随后制备肠缺血再灌注模型,后续处理同Dez组。再灌注1 h即刻,取部分肠组织,观察肠粘膜形态并进行肠粘膜损伤评分;取左肺组织,观察肺组织形态并进行肺损伤评分;取右肺组织测定丙二醛MDA的含量、超氧化物岐化酶SOD活性及髓过氧化物酶MPO的活性,取动脉血检测血清中TNF-a和IL-6的水平。 结果 地佐辛后处理能减轻肠缺血再灌注引起的远隔脏器肺的损伤,降低肠粘膜损伤评分、肺损伤评分,使肺组织丙二醛MDA的含量降低,超氧化物岐化酶SOD活性上升,髓过氧化物酶MPO的活性下降,血清TNF-a和IL-6的浓度明显下降。使用线粒体ATP敏感钾通道抑制剂5-羟基葵酸钠处理后可以减弱地佐辛对肺损伤的保护效应。结论地佐辛后处理可改善大鼠肠缺血再灌注对远隔脏器肺的损害,激活线粒体ATP敏感钾通道可能是保护机制之一。
地佐辛;缺血再灌注;肠;急性肺损伤;线粒体ATP敏感钾通道;氧化应激
前期实验研究证明[1],肠缺血再灌注确实可以导致远隔脏器肺的损伤。舒芬太尼预处理可减轻肺损伤,并且κ受体参与了舒芬太尼预处理的保护作用。根据文献[2]报道,远隔脏器肺损伤发生较早,主要表现在肺微血管内皮细胞通透性增高以及肺泡巨噬细胞浸润这两方面。近年来地佐辛作为强效镇痛剂广泛应用于临床,通过激动κ受体产生与吗啡相似的镇痛作用[3]。临床试验证明,通过激活ATP敏感钾通道抑制钙离子内流,增强机体抗氧化能力抑制氧化应激反应,预先给予地佐辛可对下肢缺血再灌注引起心肌损伤起到保护作用[4]。动物实验研究也证实缺血后给予地佐辛可以减轻大鼠再灌注引起的脑组织损伤[5]。而线粒体ATP敏感钾通道是组织缺血再灌注损伤保护效应中多种措施和药物作用的触发点。本研究皆在探讨地佐辛后处理能否对肠缺血再灌注模型所致的肺损伤的有影响作用,以及线粒体ATP敏感钾通道是否为地佐辛的作用靶点。
1.1材料
1.1.1主要药品及试剂
地佐辛(批号: 14082041,扬子江药业,中国);丙二醛MDA、超氧化物岐化酶SOD及髓过氧化物酶MPO测定试剂盒(北京中杉金桥生物科技有限公司);免疫组化试剂盒和酶联免疫吸附试剂盒(南京建成生物研究所);5-羟基葵酸钠(上海组培贸易有限公司)。
1.1.2实验动物
实验动物由山西医科大学动物实验中心【SCXK(晋)2015-0001】提供,动物使用许可证:【SYXK(晋)2015-0004】,所有动物试验通过了煤炭总医院伦理委员会的批准(批件号:K14-27)。选取SPF级雄性SD大鼠(42~49日龄)32只,体重(220~240)g。术前禁食8 h,不禁水。参照文献[6]提供的实验步骤制备II/R模型。20%乌拉坦0.5 mL/100g腹腔注射麻醉大鼠,规范消毒,取腹正中切口,待分离出肠系膜上动脉后用微创动脉夹夹闭,关腹。缺血1 h后再次开腹,松开动脉夹,恢复血供1 h。
1.2实验方法
1.2.1实验分组与处理
采用随机数字表法,将32只大鼠随机分为:对照组(CON组)、肠缺血再灌注组(II/R组)、地佐辛后处理组(Dez组)、和5-羟基葵酸钠组(5-HD组),共4组,每组8只。CON组分离出SMA不用动脉夹夹闭;II/R组制备肠缺血再灌注模型,缺血1 h经股静脉注射生理盐水0.6 mL后再灌注1 h;Dez组于缺血1 h经股静脉注射地佐辛3 mg 0.6 mL,再灌注1 h; 5-HD组于制备模型前30 min经腹腔注射5-HD10 mg/kg,后续处理同Dez组。
1.2.2肠黏膜损伤评分
再灌注1 h即刻处死大鼠,取大鼠肠组织,常规石蜡切片,HE染色,采取改良Chiu评分法[7]在光镜下观察组织形态学改变评价肠黏膜损伤程度。
1.2.3肺组织损伤评分
取左肺组织,切片,HE染色,光镜下每张切片分为9个视野,随机选择3个视野,按照文献[8],通过累加各指标相应分数计算肺组织学损伤评分。
1.2.4肺组织丙二醛 malondialdehyde (MDA)含量及超氧化物岐化酶 superoxide dismutase (SOD) 及髓过氧化物酶 myeloperoxidase (MPO) 活性的检测
取100 mg左肺组织制备匀浆,严格按试剂盒(北京中杉金桥生物科技有限公司)说明书测定。
1.2.5血浆肿瘤坏死因子α(turnor necrosis factor-α, TNF-α)及白细胞介素-6(interleukin-6)水平的检测
处死前采集大鼠动脉血按照酶联免疫吸附法试剂盒(南京建成生物研究所)操作说明测定。
1.3统计学处理
与CON组比较,II/R组、Dez组、5-HD组三组肠黏膜损伤评分、肺损伤评分明显升高(P< 0.05);与II/R组比较,Dez组肠黏膜损伤评分、肺损伤评分降低,(P< 0.05);与Dez组比较,5-HD组肠黏膜损伤评分、肺损伤评分升高(P< 0.05),但与II/R组比较,肠黏膜损伤评分、肺损伤评分降低(P< 0.05)(表1 所示)。各组肠黏膜和肺组织光镜图片见图1、图2。
与CON组比较,II/R组、Dez组、5-HD组三组肺组织MDA的含量升高,SOD活性下降,MPO的活性升高,血清TNF-α和IL-6的浓度明显升高(P< 0.05);与II/R组比较,Dez组肺组织MDA的含量降低,SOD活性上升,MPO的活性下降,血清TNF-α和IL-6的浓度明显下降(P< 0.05);与Dez组比较,5-HD组肺组织MDA的含量升高,SOD活性下降,MPO的活性升高,血清TNF-α和IL-6的浓度明显升高(P< 0.05),但与II/R组比较,肺组织MDA的含量降低,SOD活性下降,MPO的活性下降,血清TNF-α和IL-6的浓度下降(P< 0.05)(表2所示)。
本研究以及前期研究[1]均按照文献[6]提供的步骤制备大鼠肠缺血再灌注的模型,实验表明,II/R组的肠黏膜损伤评分、肺损伤评分均较CON组增高,提示肠缺血再灌注确实诱发了急性肺损伤。前期实验研究证明[1],舒芬太尼预处理可通过激动μ、δ和κ三种阿片受体来减轻大鼠肠缺血再灌注引起的急性肺损伤。本研究中使用的地佐辛是阿片受体部分激动拮抗剂,既可以激动κ受体也是μ受体的拮抗剂,其镇痛效果强成瘾性小,广泛应用于术前、术中和术后的镇痛,尤其是术后痛、内脏及癌性疼痛。
与II/R组比较,Dez组肠黏膜损伤评分、肺损伤评分降低,研究结果提示地佐辛后处理可以减轻大鼠肠缺血再灌注所致的急性肺损伤。Dez组肺组织MDA的含量降低,SOD活性上升,MPO的活性下降,血清TNF-α和IL-6的浓度明显下降,提示地佐辛后处理的保护机制可能是通过减少氧自由基生成、抑制炎性介质的释放和减少中性粒细胞的聚集发挥作用。与Dez组比较,给予线粒体ATP敏感钾通道抑制剂5-羟基葵酸钠后,地佐辛后处理的保护作用减弱,提示地佐辛后处理的保护作用与激活线粒体ATP敏感钾通道有关。实验表明5-羟基葵酸钠并没有完全逆转只是减弱了地佐辛后处理的保护作用,提示激活线粒体ATP敏感钾通道只是地佐辛作用机制之一。
表1 四组大鼠肠黏膜损伤评分、肺损伤评分比较
注:与CON组比较,aP< 0.05; 与II/R组比较,bP< 0.05;与Dez组比较,cP<0.05。
Note.aP< 0.05, compared with the group CON;bP< 0.05, compared with the group II/R;cP< 0.05, compared with the group Dez.
表2 四组大鼠肺组织MDA含量、SOD活性、MPO活性、血清TNF-α和IL-6浓度的比较
注: 与CON组比较,aP< 0.05; 与II/R组比较,bP< 0.05;与Dez组比较,cP< 0.05。
Note.aP< 0.05, compared with the group CON;bP< 0.05, compared with the group II/R;cP< 0.05, compared with the group Dez.
综上所述,缺血后静脉给予地佐辛对大鼠肠缺血再灌注引起急性肺损伤有保护效应,线粒体ATP敏感性钾通道可能是其作用位点之一。
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Effect of dezocine post conditioning on acute lung injury induced by intestinal ischemia-reperfusion in rats
LI Juan, CAI Yuan-xing, WANG Bin*
(Department of Anesthesiology, China Meitan General Hospital, Beijing 100028, China)
ObjectiveTo explore dezocine post conditioning on acute lung injury induced by intestinal ischemia and reperfusion induced in rats. Methods According to the random number seed, the healthy male SD rats were randomly divided into 4 groups : Rats in Control group (CON group) were subjected to separate the superior mesenteric artery without being obstructed. Rats in intestinal ischemia-reperfusion group (II/R group) were set intestinal ischemia-reperfusion model and administered saline 0.6 mL intravenously after occlusion. In dezocine post conditioning group (Dez group)rats were administered dezocine 0.6 mL 3 mg intravenously after occlusion. In 5-hydroxydecanoate sodium group (5-HD group) rats were administered 5-hydroxydecanoate sodium (10 mg/kg) by peritoneal injection 30min before occlusion then operated as group Dez. The animals were killed at 1 h of reperfusion with the intestinal tissue removed to calculate the index of quantitative assessment of intestinal mucous membrane injury. Tissues of left lung were obtained for observation of histopathology with light microscope and the index of quantitative assessment of histologic lung injury was calculated. The concentrations of malondialdehyde (MDA) , superoxide dismutase (SOD) activation and myeloperoxidase level in each group were detected via tissues of left lung. The concentrations of TNF-a and IL-6 were also examined. ResultsAcute lung injury induced by intestinal ischemia and reperfusion induced in rats was improved by dezocine post conditioning. Chiu score, lung injure score, malondialdehyde (MDA) content, myeloperoxidase(MPO) level and the concentrations of TNF-a and IL-6 were descended while superoxide dismutase (SOD) activation was rised. The protective effects of dezocine post conditioning were attenuated by injecting 5-hydroxydecanoate sodium via peritoneal cavity which was a selective mitochondrial ATP-sensitive potassium channel antagonist. ConclusionsDezocine post-conditioning protects against lung injury induced by intestinal ischemia-reperfusion in rats. One of the protective effects may be related to opening mitochondrial ATP-sensitive potassium channel.
Dezocine; Ischemic preconditioning; Intestines; Acute reperfusion injury; Mitochondrial ATP-sensitive potassium channel; Oxidative stress
李娟(1985-)女,硕士研究生,研究方向:麻醉与循环。Email: huoniaolijuan@sina.com。
王彬(1978-)女,硕士研究生,研究方向:麻醉与免疫。Email: 13911836447@163.com。
研究报告
R-332
A
1671-7856(2016)07-0048-04
10.3969.j.issn.1671-7856.2016.07.008
2016-01-06