吴 静,沈翠珍
丹参素钠对大鼠压疮缺血再灌注损伤ICAM-1,TNF-α,MPO表达的影响研究
吴 静,沈翠珍
[目的]探讨丹参素钠(SDSS)对大鼠压疮缺血再灌注损伤(I/RI)的保护作用及机制。[方法]将50只雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组及SDSS低剂量组、中剂量组、高剂量组,对低剂量、中剂量、高剂量组大鼠预防性使用丹参素钠1周后,利用自制压力装置建立缺血再灌注损伤模型,应用酶联免疫吸附法观察各组大鼠细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和髓过氧化物酶(MPO)的表达水平。[结果]与空白组相比,SDSS不同剂量组大鼠ICAM-1、TNF-α和MPO浓度显著增高(P<0.05);与模型组相比,注射丹参素钠的大鼠ICAM-1、TNF-α和MPO含量均明显降低(P<0.05),且与剂量呈依赖关系。[结论]预防性使用丹参素钠对压疮缺血再灌注损伤具有保护作用,能有效预防皮肤组织的炎性及氧化应激损害。
压疮;缺血再灌注损伤;丹参素钠;大鼠;ICAM-1;TNF-α;MPO
压疮是由于皮肤和皮下组织通过长期受压,血液循环不良,致使受压部位组织缺血而腐败乃至坏死[1]。目前,关于压疮的发生机制存在多种假说,其中缺血再灌注损伤(ischemia reperfusion injury,I/RI)是压疮发生的重要机制之一,是当前国内外关于压疮发生机制研究的热点。缺血再灌注损伤学说认为[2]:机体受压后,毛细血管被阻断,可造成组织缺血缺氧,机体由此产生代偿反应,在机体血流恢复后,组织器官的损伤反而加重,是外科常见的一种损伤,本实验将选择缺血再灌注损伤作为压疮模型进行实验。丹参具有活血化瘀、凉血消肿、养阴生肌的作用[3],临床上已广泛应用。丹参提取物丹参素钠(sodium danshensu, SDSS)对于大鼠、小鼠以及细胞的缺血再灌注模型具有潜在的抗氧化、抑制炎症反应、促进血管内皮生长[4]和抑制细胞凋亡的作用[5-6],对于疮面修复具有重要的促进作用。本研究将对大鼠预防性使用丹参素钠后模拟缺血再灌注损伤模型,对丹参素钠作用于压疮缺血再灌注损伤大鼠模型的细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和髓过氧化物酶(MPO)的表达水平进行研究。
1.1 实验动物 选取SPF级健康雄性SD大鼠50只,月龄12周~14周,体重220 g±20 g,由浙江中医药大学动物实验中心提供。大鼠单笼饲养,自由进食、饮水,室内温度维持在22 ℃~30 ℃,相对湿度50%~70%,明暗周期12 h。大鼠在恒温恒湿条件下适应性喂养1周后开始实验。将大鼠随机分为空白组、模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组5组 ,每组10只,各组体质量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。
1.2 施压材料 依据蔡福满等[7]的研究,利用自制压力装置,根据公式F=Mg,P=F/S(P指作用于大鼠大腿股薄肌处的压强;F指作用于大鼠大腿股薄肌处的压力;S指受压面积,S=πr2;g=9.8 N/kg)。1.3 主要试剂 丹参素钠(每支20 mg,批号JS90062-20mg),购于上海金穗生物科技有限公司。
1.4 实验方法 各组大鼠在恒温恒湿条件下适应性喂养1周,参照权伟等[8]应用丹参素钠的使用剂量,空白组和模型组大鼠腹腔注射生理盐水2 mL/(kg·d),低剂量组大鼠给予15 mL/(kg·d)丹参素钠注射液腹腔注射;中剂量组大鼠给予30 mL/(kg·d)丹参素钠注射液腹腔注射;高剂量组大鼠给予60 mL/(kg·d)丹参素钠注射液腹腔注射,给药期间大鼠正常进食、活动。给药7 d后应用缺血再灌注循环来促进压力性溃疡的形成。模型组和SDSS组大鼠均于清洁级动物手术室内对一侧后肢腹部及腿部皮肤进行剃毛,腹腔注射10%水合氯醛300 mg/kg进行麻醉后,选择大鼠后肢有较大接触面且皮下组织浅薄的股薄肌处施压,造成局部组织缺血,每次缺血2 h后再将装置取下,让局部血流恢复30 min,如此循环。每只大鼠进行5个连续的循环,整个实验过程中按需补充麻醉药,且每2.5 h腹腔注射2 mL~3 mL葡萄糖盐水(2.5%葡萄糖注射液加0.45%氯化钠注射液)1次以保证麻醉期间正常水合。12 h后将装置移去,心脏取血后处死实验大鼠。
1.5 检测方法 采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清ICAM-1,TNF-α,MPO的表达水平,严格按照各检测试剂盒说明书操作。
2.1 丹参素钠对缺血再灌注损伤大鼠模型ICAM-1浓度的影响 与空白组大鼠相比,各实验组大鼠ICAM-1浓度显著升高;与模型组相比,注射丹参素钠组大鼠ICAM-1浓度较低,且与剂量呈依赖关系(P<0.05)。详见表1。
表1 各组大鼠ICAM-1浓度比较(±s) ng/mL
2.2 丹参素钠对缺血再灌注损伤大鼠模型MPO浓度的影响 与空白组相比,各实验组大鼠MPO浓度显著增高;与模型组相比,注射丹参素钠的大鼠MPO浓度较低,且与剂量呈依赖关系。详见表2。
表2 各组大鼠MPO浓度比较(±s) U/L
2.3 丹参素钠对缺血再灌注损伤大鼠模型TNF-α浓度的影响 与空白组相比,各实验组大鼠TNF-α浓度显著增高;与模型组相比,注射丹参素钠组大鼠TNF-α浓度较低,且与剂量呈依赖关系。详见表3。
表3 各组大鼠TNF-α浓度比较(±s) ng/mL
皮肤缺血再灌注损伤是导致压疮的重要因素,但发生机制尚未完全阐明,目前认为与炎症反应、细胞凋亡等因素有关。因此,寻找有效的预防压疮缺血再灌注损伤的药物是研究的热点之一。目前关于丹参防治缺血再灌注损伤的研究多集中于心、脑、肾、肝、肠道等器官[9-12],对丹参防治早期压疮缺血再灌注损伤的研究较少,对其疗效和作用机制则更不明确。TNF-α是在缺血再灌注损伤早期就产生的一种炎性因子,对免疫反应、炎症反应具有重要的调节和介导作用,可刺激单核巨噬细胞和其他细胞分泌炎性因子,还能增加细胞黏附分子的表达,促进中性粒细胞与内皮细胞的黏附,加剧缺血区的微血管阻塞。MPO为中性粒细胞的标志酶,是一种可靠的评价组织中中性粒细胞浸润程度的指标,通过检测MPO水平可反映压疮缺血再灌注时炎症反应程度。ICAM-1是免疫球蛋白超家族黏附分子之一,ICAM-1同受体结合后可介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质间黏附作用和炎症反应[13-14]。研究发现:黏附分子介导的白细胞与内皮细胞相互黏附是白细胞聚集、活化和释放炎性介质的关键,在缺血再灌注损伤中起着重要作用[15-16]。
本实验对大鼠进行预防性腹腔注射丹参素钠,观察大鼠血清ICAM-1,MPO,TNF-α的表达水平。结果显示:与空白组相比,各实验组大鼠ICAM-1,TNF-α和MPO浓度显著增高;与模型组相比,注射丹参素钠的大鼠ICAM-1,TNF-α和MPO浓度较低,且与剂量呈依赖关系(P<0.05)。说明丹参素钠能有效抑制缺血再灌注损伤大鼠血清TNF-α的产生和释放,抑制炎症因子则具有皮肤保护作用;能降低大鼠血清中MPO的水平,减轻压疮缺血再灌注时的炎症反应程度;能有效下调压疮缺血再灌注损伤模型大鼠血清ICAM-1的表达,有效拮抗ICAM-1与炎性因子的黏附,从而抑制炎症反应的发生,减轻皮肤损伤程度。因此,丹参素钠对皮肤的保护作用与其显著的抗炎密切相关。
预防性使用丹参素钠对压疮有保护作用,可降低大鼠血清中ICAM-1,TNF-α和MPO浓度,说明丹参素钠可能通过抑制缺血再灌注损伤的炎症反应来发挥皮肤保护作用,且在本研究中随着给药剂量的增加,血清中ICAM-1,TNF-α和MPO浓度水平减低,提示丹参素钠减轻炎症反应的作用与剂量存在一定的关系,其机制可能同减少炎症反应对皮肤损害有关,但具体的分子机制有待进一步研究。
本研究结果为临床治疗压疮提供了新思路、新方法,在今后的研究中可进一步明确丹参素钠的最佳剂量,并将实验结果应用于临床。若将预防性使用丹参素钠这一概念应用于临床工作中,医护人员可有意识地对压疮高危人群进行筛查并预防性用药,以预防压疮的发生,达到减轻病人痛苦、提高病人生活质量的目的。
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(本文编辑李亚琴)
Study on influence of sodium Darshensu on expression of ICAM-1,TNF-α and MPO in rats with pressure ischemia-reperfusion injury
Wu Jing,Shen Cuizhen
(College of Nursing,Zhejiang Chinese Medical University,Zhejiang 310000 China)
Objective:To explore the protective effect and mechanism of Salvianolic acid A sodium (SDSS) on rats with pressure ischemia-reperfusion injury.Methods:A total of 50 male SD rats were randomly divided into the blank group,model group,and SDSS low-dose group,middle-dose group and high-dose group.The rats in the low-dose,middle-dose and high-dose groups received the preventative use of SDSS.After a week,using the self-made pressure device was used to establish a model of ischemia-reperfusion injury,the expression level of ICAM-1,TNF-α,and MPO in each group were observed by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA).Results:Compared with the blank group,the levels of ICAM-1,TNF-α,and MPO in all experimental groups were significantly higher than those in blank group (P<0.05).Compared with the model group,the level of ICAM-1,TNF-α,and MPO in rats injected with SDSS were significant lower (P<0.05),which was depended on the dose.Conclusion:Preventative use of SDSS had a protective effect on pressure sore ischemia-reperfusion injury,and it could effectively prevent inflammatory and oxidative stress damage of skin tissue.
pressure sores;ischemia-reperfusion injury;sodium Danshensu,SDSS;rats;ICAM-1;TNF-α;MPO
浙江省中医药科技计划项目,编号:2016ZA051。
吴静,硕士研究生在读,单位:310000,浙江中医药大学护理学院;沈翠珍(通讯作者)单位:310000,浙江中医药大学护理学院。
R471
A
10.3969/j.issn.1009-6493.2017.13.011
1009-6493(2017)13-1576-03
2016-10-12;
2017-04-16)
引用信息 吴静,沈翠珍.丹参素钠对大鼠压疮缺血再灌注损伤ICAM-1,TNF-α,MPO表达的影响研究[J].护理研究,2017,31(13):1576-1578.