谷氨酰胺对肝缺血再灌注导致急性肺损伤肺组织MDA、SOD水平及预后的影响

林萍 邓才林

·论著·

谷氨酰胺对肝缺血再灌注导致急性肺损伤肺组织MDA、SOD水平及预后的影响

林萍 邓才林

目的评价分析谷氨酰胺对肝缺血再灌注导致急性肺损伤肺组织MDA、SOD水平及预后的影响。方法选取45例行肝肿瘤手术患者作为研究对象，根据随机数表法分为S组(假手术组)、I-R组(缺血-再灌注组)、G组(谷氨酰胺组)，每组15例。I-R组完全阻断门静脉、肝动脉、胆总管持续缺血30 min后再进行灌注1 h，G组于全肝血流阻断前1 h静脉滴注0.75 mg/kg谷氨酰胺实施预处理。对3组患者组织超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、肺湿/干重比(W/D)、髓过氧化物酶(MPO)活性进行测定，并评估肺组织学评分。结果与I-R组比较，G组患者肺组织MDA水平、MPO活性、W/D及TNF-α水平降低，SOD水平上升，差异有统计学意义(P<0.05)；与S组比较，G组患者肺组织MDA、TNF-α水平、W/D上升，SOD水平降低，差异有统计学意义(P<0.05)；I-R组肺组织学评分高于G组、S组，差异有统计学意义(P<0.05)。结论给予肝缺血再灌注导致急性肺损伤进行谷氨酰胺预处理能够有助于抑制炎性因子释放，从而显著增加肺组织表达，改善MDA、SOD水平，利于预后质量。

谷氨酰胺；肝缺血再灌注；急性肺损伤；MDA；SOD；预后

肝缺血再灌注损伤是指因诸多原因造成肝脏缺血恢复血液再灌注后肝细胞结构、功能障碍受损反而加重的现象[1]。目前，临床针对本病的发病机制尚未阐明，多认为与肝细胞凋亡、黏附分子、一氧化氮、内皮素、中性粒细胞、活性氧等因素相关，若未得到及时干预，不仅容易损伤肝脏本身，且还可诱发肝脏等肝外器官衰竭[2]。相关研究证实，谷氨酰胺(Gln)具有重要的抗氧化及免疫调节等能力，有助于促进细胞分化、生长，增加机体免疫功能[3]。基于此，本研究对行肝肿瘤手术患者全肝缺血-再灌注损伤模型进行分析，探究Gln对肝缺血再灌注导致急性肺损伤肺组织MDA、SOD水平及预后的影响。总结如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院行肝肿瘤手术的患者45例为研究对象。根据随机数表法分为S组、I-R组、G组，每组15例。S组男7例，女8例;年龄31～75岁，平均年龄(51.05±4.27)岁；I-R组男8例，女7例;年龄30～73岁，平均年龄(50.97±3.31)岁；G组年龄男7例，女8例;年龄30～77岁，平均年龄(50.89±3.89)岁。2组患者性别比、年龄及体重等基础资料差异无统计意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 损伤模型建立：术前不限水，禁食12 h，建立肝缺血再灌注模型，详细措施：静脉注射3% 50 mg/kg戊巴比妥钠(上海新亚药业有限公司)进行麻醉，成功后实施右颈动脉置管测体动脉压。于腹部正中做一切口，并逐层开腹，对肝门进行游离，借助小型无创动脉夹夹闭对胆管、肝动脉、门静脉，30 min后重新开放形成肝脏缺血-再灌注，持续1 h。

1.2.2 试验方法:S组：麻醉后对门静脉及肝动脉进行游离，但不实施夹闭，尾静脉注入1.0 ml氯化钠溶液。I-R组：在夹闭胆管、肝动脉、门静脉前1 h经股静脉注射1.0 ml氯化钠溶液，将胆管、肝动脉、门静脉进行分离并夹闭，维持30 min后开放。G组：在夹闭胆管、肝动脉、门静脉前1 h经股静脉注射0.75 g/kg等容量的谷氨酰胺(重庆莱美药业股份有限公司)，将胆管、肝动脉、门静脉进行分离并夹闭，维持30 min。

1.3 观察指标 (1)MDA水平。利用硫化巴比妥酸法对MDA水平进行测定。(2)SOD活性。利用黄嘌呤氧化酶法对SOD含量进行测定[4]。(3)MPO活性。选取右上肺标本置于-70℃冰箱中进行保存，采用邻联茴香胺法对MPO活性进行测定。(4)W/D值。在100℃下烘干，24 h后再进行称重，前后两次重量之比即为W/D。(5)TNF-α水平。严格根据试剂盒说明利用双抗体夹心ELISA法对TNF-α水平进行测定。本次试剂盒均选自南京建成生物工程公司。(6)肺组织学评分。0分：无小气道损伤、炎性细胞浸润、肺叶肺组织水肿等病理变化；1分：出现局限或轻微病理变化；2分：局限或中等病理变化；3分：明显、中等且广泛病理变化；4分：明显的广泛性病理变化。

2 结果

2.1 MDA、SOD水平 MDA：I-R组>G组>S组，差异有统计学意义(P<0.05)；SOD：S组>G组>I-R组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

组别MDA(nmol/mgp)SOD(U/ml)S组1．25±0．1892．36±1．15I⁃R组2．92±0．4273．96±1．16G组2．14±0．2684．91±1．33t值(S组VSI⁃R组)14．15543．628P值(S组VSI⁃R组)<0．05<0．05t值(S组VSG组)10．90016．411P值(S组VSG组)<0．05<0．05t值(I⁃R组VSG组)6．16624．031t值(I⁃R组VSG组)<0．05<0．05

2.2 MPO活性、W/D值、TNF-α水平 MPO：I-R组>S组，I-R组>G组，差异有统计学意义(P<0.05)，G组>S组，差异无统计学意义(P>0.05)；TNF-α：I-R组>G组>S组，差异有统计学意义(P<0.05)；W/D：I-R组>G组>S组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2，图1。

2.3 肺组织学评分 S组、I-R组及G组的光镜下肺组织结构如图2所示，面I-R组肺组织学评分高于G组、S组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3，图2。

组别MPO(U/g)W/DTNF⁃α(ng/g)S组0．86±0．144．36±0．411．41±0．36I⁃R组1．36±0．265．96±0．468．83±0．58G组1．02±0．274．91±0．334．02±0．31t值(S组VSI⁃R组)6．55810．05742．098P值(S组VSI⁃R组)<0．05<0．05<0．05t值(S组VSG组)2．0384．04721．278P值(S组VSG组)>0．05<0．05<0．05t值(I⁃R组VSG组)3．5137．18328．327t值(I⁃R组VSG组)<0．05<0．05<0．05

图1 A、B、C分别为S组、I-R组及G组对应的MPO，W/D，TNF-α水平

表3 3组肺组织学评分 n=15,分

图2 A、B、C分别为S组、I-R组及G组的光镜下肺组织结构

3 讨论

肝脏缺血-再灌注是临床中较为常见的一种病理生理过程[5]。肝脏在缺血后Kuffer细胞会产生例如TNF-α、IL-6等大量炎性介质因子，从而会造成肠道上皮功能出现紊乱，增加内毒素的吸收。与此同时，在血管开放再灌注期间这些内毒素物质进入体循环，而大量的代谢产物及炎性介质的不断堆积在肺部血管中，将引发急性肺损伤(ALI)[6-8]。临床实践发现，本病常见于复杂肝脏外科手术、肝移植手术后，容易造成微循环阻力上升、肝脏解毒及代谢功能衰弱，病情严重者可引发肝脏功能衰竭，影响预后，甚至出现死亡病例[9]。因此，探寻一种简单、高效、安全的方法降低肝脏缺血再灌注损伤程度在降低肝脏手术风险性、提高成功率中具有重要意义[10]。

谷氨酰胺是唯一一种可直接通过脑血管障壁的氨基酸，也是人体中含量最丰富的非必需氨基酸，常储存于人体血液及骨骼肌中，具有维持细胞功能、保护组织器官等功能[11,12]。Gln参与炎性反应的诸多环节中，可对机体过度炎性反应产生拮抗效应，其可通过诱导HSPs表达发挥降低脓毒症肺损伤程度、抑制炎性反应的作用[13]。ALI产生与TNF-α等炎性介质在肺组织中增加、导致中性粒细胞及淋巴细胞大量聚集有关，Gln主要通过以下几点对ALI产生保护作用：(1)减轻细胞、组织水肿，降低肺血管通透性[14]。由于过氧化及炎性反应介导的肺泡上皮细胞、肺血管内皮细胞受损易增加肺毛细血管通透性，减少肺表面活性物质分泌物，导致气体交换出现障碍，引发顽固性低氧血症[15,16]。本研究通过建立肝缺血再灌注动物模型，并对MDA含量、MPO活性及SOD水平进行测定，结果显示，肝脏缺血再灌注后肺组织中MDA含量及MPO活性上升，SOD水平降低，体内氧自由基的清除显著降低，而经Gln给药后肺组织MPO活性及MDA含量降低，SOD水平上升，表明肺泡、肺间质病变明显缓解，肺泡内巨噬细胞减少，说明Gln有助于改善肺组织超微结构损伤，具有保护缺血再灌注肺损伤组织功能[17]。(2)Gln通过促进谷胱甘肽(GSH)合成，达到抑制肺泡上皮/内皮细胞凋亡的目的[18]。(3)Gln对NF-κB因子表达产生抑制作用，进而发挥抗炎作用[19]。

HSP-70作为与肺脏关系密切的一类应激蛋白，其可通过抑制细胞凋亡、抗氧化、抑制炎性反应、调节免疫功能等途径维持细胞正常的生理功能，而其抑制炎性反应关键在于减少细胞内TNF-α含量[20]。本研究结果显示，Gln明显降低肺组织TNF-α含量，提示Gln有助于启动免疫反应，诱导HSP-70表达，保护受损细胞，清除氧自由基。Gln组W/D比值及肺组织学评分降低，表明Gln可减轻水肿，降低毛细胞血管通透性，改善肺组织表达及预后。

综上所述，给予肝缺血再灌注导致急性肺损伤谷氨酰胺预处理有助于抑制炎性因子释放，增加肺组织表达，改善MDA、SOD水平，利于预后。

1 曾晶晶，任迪，陆俊福，等.右美托咪定联合乌司他丁治疗缺血再灌注所致急性肺损伤.实用医学杂志，2016，32:2112-2115.

2 Singleton KD,Wischmeyer PE.Glutamine’s protection against sepsis and lung injury is dependent on heat shock protein 70 expression.Am Physiol Regul Integer Gomp Physiol,2009,292:1839-1845.

3 周荣胜，朱慧慧，刘庆波，等.重组人促红细胞生成素对肝缺血再灌注诱发肺损伤的影响.中华麻醉学杂志，2015，35:1385-1387.

4 巫强，朱志军，徐倩，等.含饱和氢气灌注液对肝脏冷缺血再灌注肺损伤的影响.天津医科大学学报，2014,20:267-270.

5 谭敬，周荣胜，刘庆波，等.肝缺血再灌注损伤对肺组织HO-1和iNOS表达的影响.山西医科大学学报，2015，46:861-865.

6 Thorlacius K,Slotta JE,Laschke MW,et al.Protective effect of fasudil,a Rho-hinase inhibitor,on chemokine expression,leukocyte recruitment,and hepatocellular apoptosis in septic liver injury.Leukoc Biol,2006,79:923-931.

7 管小萌，徐桂萍，王晓丽.肝缺血再灌注后肺细胞凋亡及七氟醚对细胞凋亡及 NF-κBp65的影响.安徽医药，2015，19:2272-2275.

8 刘荣，罗振中.谷氨酰胺预处理对肝缺血-再灌注后肺损伤的干预效果及机制.临床军医杂志，2014，42:1211-1214.

9 Samuvel DJ,Sundararaj KP,Nareika A,et al.Lactate boosts TLR4 signaling and NF-κB pathway-mediated gene transcription in macrophages via monocarboxylate transporters and MD-2 up-regulation.J Immunol,2009,182:2476-2484.

10 徐倩，杜洪印，喻文立，等.雷帕霉素预先给药对肝脏冷缺血再灌注肺损伤的影响.中华麻醉学杂志，2014，34:59-61.

11 苏中昊,杨爱东,王利霞,等.宣白承气汤对急性肺损伤肺组织脂多糖结合蛋白和 Toll 样受体 4 mRNA 表达的影响.南京中医药大学学报,2013,29：156-159.

12 Degos V,Charpentier TL,Chhor V,et al.Neuroprotective effects of dexmedetomidine against Glutamate agonist-induced neuronal cell death are related to increased astrocyte bran-derived Nenrotrophic factor expression.Anesthesiology,2013,118:1123-1132.

13 朱慧慧，张璐瑶.瑞舒伐他汀预处理对肝缺血再灌注肺损伤肺组织HO-1和iNOS表达的影响.中国实用神经疾病杂志，2014，17:24-26.

14 Miranda LE,Capellini VK,Reis GS,et al.Effects of partial liver ischemia followed by global liver reperfusion on the remote tissue expression of nitric oxide synthase:lungs and kidneys.Transplant Proc,2010,42:1557-1562.

15 王海云，盛净，朱健.法舒地尔对脂多糖诱导的急性肺损伤肺组织中核因子-κB激活的影响.中华实用诊断与治疗杂志，2013,27：155-158.

16 苏中昊,杨爱东,王利霞,等.宣白承气汤对急性肺损伤肺组织CD14 和 NF-κB mRNA 表达的影响.中国实验方剂学杂志,2012,18：121-124.

17 白涛，吴新军，王俊科.谷氨酰胺对内毒素性急性肺损伤肺组织细胞间黏附分子1的影响.中国医科大学学报,2007,36:295-297.

18 吴中华,王利霞,杨爱东,等.宣肺通腑方对内毒素致急性肺损伤肺组织 TLR4 蛋白及其 mRNA 表达的影响.上海中医药大学学报,2011,25：66-69.

19 Meyer-Schwesinger C,Dehde S,von Ruffer C,et al.Rhokinase inhibition attenuates LPS-induced renal failure in mice in part by attenuation of NF-kappaB p65 signaling.Am J Physiol Renal Physiol,2009,296:1088-1099.

20 张海英，杨爱东，王利霞，等.宣肺通腑方对脂多糖致急性肺损伤 肺组织髓样分化蛋白-2、核因子-κB 表达的影响.中国中医药信息杂志，2014,21:65-75.

10.3969/j.issn.1002-7386.2017.20.010

邓才林，344100 江西省抚州市临川区第一人民医院；

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