王 涛
(南京中医药大学附属南京市中西医结合医院麻醉科,江苏 南京 210014)
缺血再灌注损伤(Ischemia-reperfusion injury,IRI)是指在缺血后一段时间血液回到组织后引起的组织损伤[1]。骨科止血带的应用可以减少肢体手术术中失血,保持手术视野,然而其应用也是导致IRI的重要原因。骨骼肌对缺血性改变非常敏感,临床评估不足以衡量止血带引起的缺血性组织损伤程度。微小RNA(microRNA,miRNA)是一类短的,保守的,单链非编码的RNAs,通过抑制mRNA翻译或促进mRNA降解而作为靶基因表达的负调控因子[2]。MiRNA逐渐被认为与缺血再灌注损伤有关,本研究拟观察miR-141对骨科止血带所致缺血再灌注损伤的氧化应激和炎症因子的影响。
随机选择2016年1月~2017年12月XXX医院骨科收治的下肢手术患者80例为研究对象,入组标准:无椎管内麻醉禁忌,无肝、肾、心脏等主要脏器功能异常,无糖尿病,无恶性肿瘤,无结核、肝炎等传染性疾病。所有患者及其家属均知情同意,并由本医院医学伦理委员会批准实施此研究。
患者术前常规禁食、禁水,以鼻导管2 L/min吸氧并及时建立外周静脉通过,监测心电图、脉搏血氧饱和度、血压及心率。以两点穿刺腰硬联合麻醉,感觉平面固定于T10以下,20 G留置针行股静脉穿刺并固定,肝素封管。患肢向近心端驱血后于大腿中上1/3处放置止血带,压力为术前收缩压加100 mmHg,时间60 min。术中以10 ml/(kg·h)复方氯化钠注射液进行补液。
止血带使用前后15 min抽取手术侧静脉血,离心获得血清,以ELISA法测定患者血清超氧化物气化酶(superoxide dismutase,SOD)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)及白介素-8(interleukin-8,IL-8);以Trizol法提取总RNA,逆转录为cDNA后以Real-time PCR检测血清miR-141表达水平,U6为内参。引物序列:miRNA-141上游引物5'-AAGGATCACCCGTAATCCG-3',下游引物5'-GTGCAGGTCCGGGTATTC-3';U6:上游引物5'-GCGCGTCGTGAAGCGTTC-3',下游引物5'-GTGCAGGGTCCGAG GT-3'。反应条件:95℃,3 min;40个PCR循环(95℃,15 s;55℃,20 s;72℃,20 s;83.5℃,15 s)。95℃,15 s;60℃,1 min;95℃,15 s;绘制熔解曲线,以2-△△CT值法进行相对定量分析。以患者血清miR-141相对表达中位数为临界值,分为miR-141高表达组39例及低表达组41例,两组患者年龄、性别等一般资料无统计学差异(P>0.05)。
数据以SPSS 20.0进行统计,计量资料以“±s”表示,采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
止血带使用后,患者血清miR-141相对表达明显上升[(1.314±0.091)vs(0.963±0.084)],差异有统计学意义(P<0.05)。
止血带使用后,患者血清S O D水平明显降低(122.1±20.1) U/mLvs(182.1±18.3) U/mL(P<0.05)。miR-141高表达组患者SOD表达明显低于miR-141低表达组患者(116.6±20.3)U/mLvs(131.2±20.5)U/mL(P<0.05)。Spearman相关分析提示miR-141表达与SOD表达负相关(r=-0.329,P=0.000)。
止血带使用后,血清T N F-α及I L-8表达明显上升(6.9±1.2)pg/mLvs(2.3±0.6) pg/mL、(1 5 0.8±11.8)p g/m L v s(1 3.8±3.2)p g/m L(P<0.05)。miR-141高表达组炎症因子TNF-α及IL-8较低表达组明显升高(7.7±0.6)pg/mLvs(5.6±0.4)pg/mL、(166.3±11.6)pg/mLvs(136.2±9.1)pg/mL,差异有统计学意义(P<0.05)。MiR-141表达与TNF-α及IL-8水平正相关(r=0.284,0.421,P=0.016,0.000)。
目前,骨骼肌的IRI评估并不能满足临床需要,miRNA相关研究的深入,为揭示IRI的机制和动力学提供了新的思路。本研究发现miR-141在IRI发生后出现了明显的表达水平升高(P<0.05)。说明miR-141可以监测骨科止血带应用所致的IRI,提供更多的临床信息。
IRI的发生机制被认为与氧自由基过量产生有关,再灌注恢复过程中,过量的氧自由基可导致细胞的功能障碍。SOD是清除氧自由基的主要酶类,miR-141的表达升高与SOD的降低具有明显的相关性(P<0.05),SOD不足是IRI加重的重要原因。MiR-141过表达与SOD减少的具体机制还不明确,还有待进一步探究。
IRI的严重程度与炎症因子失衡有关,TNF-α及IL-8是经典的促炎因子,miR-141可以调控丝裂原活化蛋白激酶1(Mitogen-Activated Protein Kinase 1,MAPK1),MAPK1的表达可以增加TNF-α、IL-8的过表达,增强炎症反应[3]。在本研究中发现,miR-141的过表达也造成了TNF-α、IL-8的表达增加,这可能是miR-141影响骨科止血带所致IRI严重程度的机制之一。
综上所述,本研究发现miR-141在IRI发生时常出现高表达,其高表达意味着更严重的自由基清除酶SOD缺乏和炎症因子TNF-α、IL-8上调,而其具体调控机制还有待更多大样本的基础研究。
[1]冯吉杰,王 珂,陈彤宇,等.针刺调控炎性反应在抗缺血再灌注损伤中的研究进展[J].针刺研究,2017,42(06):552-556.
[2]刘 冲,杨伟俊,陈 文.miRNA在心肌缺血再灌注损伤中作用机制研究进展[J].药物生物技术,2017,24(02):163-166.
[3]刘 棣,宋玲琴,张寅斌,等.miRNA-141对胃癌细胞生长的抑制调节作用[J].现代肿瘤医学,2018,(09):1344-1347.