缺血預(yù)處理對(duì)肺再灌注損傷脂質(zhì)過氧化的影響

1、    缺血預(yù)處理對(duì)肺再灌注損傷脂質(zhì)過氧化的影響        摘要目的：觀察缺血預(yù)處理對(duì)在體兔肺常溫缺血再灌注損傷脂質(zhì)過氧化的影響。方法：采用阻斷左肺門的肺缺血再灌注損傷模型。硫代巴比妥酸法及DTNB直接法測(cè)肺組織丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSHpx)及肺組織光鏡觀察。結(jié)果：缺血再灌組左肺MDA較假手術(shù)組和缺血組為高，而SOD和GSHpx活性較低(P0.01)，肺組織損傷較重。與缺血再灌組比較，缺血預(yù)處理+缺血再灌組有較低的MDA含量和

2、較高的SOD與GSHpx活性(P0.05),肺損傷亦較輕。結(jié)論：缺血預(yù)處理可減輕兔肺常溫缺血再灌注誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。主題詞局部缺血；肺；再灌注損傷；丙二醛；超氧化物歧化酶；谷胱甘肽過氧化酶近10年來，缺血預(yù)處理已被較多的研究證明對(duì)心肌有明顯保護(hù)作用1，2。低溫、心臟停跳液和缺血預(yù)處理(ischemic preconditioning,IP)被認(rèn)為可能是較理想的心肌保護(hù)方法2。但迄今為止，IP是否對(duì)肺有保護(hù)作用尚未見報(bào)道。我科曾報(bào)道了IP可改善兔肺常溫(37)缺血再灌注后的氧合功能，減輕毛細(xì)血管通透性增加3。本實(shí)驗(yàn)探討IP對(duì)肺再灌注損傷脂質(zhì)過氧化的影響，了解IP可能的作用機(jī)制。 Effect

3、 of ischemic preconditioning on lipid peroxidation of lung reperfusion injuryLUO Wan-Jun,CHENG Sheng-Xi,HU Jia-Xin,JIANG Hai-HeDepartment of Cardiothoracic Surgery,Xiangya Hospital,Hunan Medical University,Changsha (410008)Abstract AIM: To evaluate the effect of ischemic preconditioning(IP)on lipid

4、peroxidation of lung reperfusion injury in situ of rabbits.METHODS：Left lung ischemia was created by occluding left hilum.At the end of experiment,lung tissue was excised for measurement of superoxide dismutase(SOD)and glutathione peroxidase (GSHpx) activities by direct method of DTNB,and malondiald

5、ehyde(MDA)content by the barbituric acid method.Histologic change of lung injury was assessed by quantitative method.RESULTS：The MDA content of left lung was increased and SOD,GSHpx activities decreased significantly in ischemia/reperfusion group (I/R group) compared with sham group and ischemia alo

6、ne group (P0.01,respectively);Severe histologic injury also occurred in I/R group.There are lower MDA content and higher SOD and GSHpx activities with less lung injury in IP+I/R group than in I/R group (P0.05).CONCLUSION：Ischemic preconditioning attenuate lipid peroxidation induced by normothermic i

7、schemia reperfusion injury in rabbit lung.MeSHIschemia;Lung;Reperfusion injury;Malondialdehyde;Superoxide dismutase;Glutathione peroxidase材料與方法健康日本大白耳兔25只，體重2.53.0kg,由本院動(dòng)物室提供。靜脈注射戊巴比妥鈉(30mg/kg)麻醉，氣管切開插管接動(dòng)物呼吸機(jī)，吸氧濃度100%，通氣頻率4050次/min。潮氣量為雙側(cè)肺通氣1520 mL/kg，單側(cè)肺通氣810 mL/kg，吸呼比為1：1.25。實(shí)驗(yàn)中連續(xù)監(jiān)測(cè)股動(dòng)脈壓及肛溫，維持靜脈輸注R

8、ingers液(10 mL/kg*h-1)，電熱器調(diào)節(jié)體溫。經(jīng)左胸第4或第5肋間開胸，左肺門游離后過阻斷帶，靜脈注射肝素(1 mg/kg)抗疑。按Sekido等報(bào)道的方法復(fù)制在體兔肺缺血再灌注損傷模型4，即阻斷左肺門的血管和支氣管，中止左肺的血液供應(yīng)和通氣造成左肺缺血，達(dá)預(yù)定時(shí)間后，將阻斷帶松開恢復(fù)左肺血液供應(yīng)和通氣即左肺再灌注。實(shí)驗(yàn)隨機(jī)分為5組。假手術(shù)組(sham, S組，n=5)：開胸后左肺門只過帶，不阻斷，觀察145 min。缺血組(ischemia, 組，n=4)：阻斷左肺門60 min，即左全肺缺血。缺血再灌注組(ischemia/reperfusion, I/R組，n=6)：阻斷左

9、肺門60 min后開放阻斷帶再灌注60 min。預(yù)處理+缺血再灌注組(IP+I/R組，n=6)：左肺門阻斷60 min前阻斷左肺門10 min再灌注15 min(即缺血預(yù)處理)，余同I/R組。單純預(yù)處理組(IP組，n=4)：左肺門阻斷10 min，開放135 min，其后無第二次缺血再灌注。指標(biāo)及檢測(cè)：(1)肺組織丙二醛(malondialdehyde MDA)含量根據(jù)硫代巴比妥酸法測(cè)定5。(2)肺組織谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSHpx)活性用DTNB直接法測(cè)定6。(3)肺組織超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性用黃嘌

10、呤氧化酶法測(cè)定7。(4)肺組織光鏡檢查。肺組織福爾馬林固定，常規(guī)石蠟包埋切片，HE染色。每個(gè)標(biāo)本4張切片，抽取其中一張，在光鏡下連續(xù)觀察10個(gè)視野(200倍)的肺泡總數(shù)。肺泡中細(xì)胞總數(shù)(紅細(xì)胞和/或白細(xì)胞)超過2個(gè)以上視為有肺泡損傷8。以損傷的肺泡數(shù)與總的肺泡計(jì)數(shù)的比值作為肺損傷程度的定量評(píng)價(jià)指標(biāo)。數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(<"Image76 (855 bytes)" src="/med/cano/201003/20100310162922325" 13 22>±s）表示。采用方差分析和2檢驗(yàn)。結(jié)果(一)各組動(dòng)物均維持至實(shí)驗(yàn)結(jié)束

11、。肛溫維持在36.537.8。平均動(dòng)脈壓維持在911kPa之間，未用任何血管活性藥物。組間均衡性良好。(二)各組動(dòng)物左肺組織(實(shí)驗(yàn)側(cè)肺)MDA含量，GSHpx和SOD活性變化見表1。右肺組織上述指標(biāo)變化見表2。組左肺MDA較S組為高，但無顯著差異(P0.05，與S組比)。而再灌注60 min后(I/R組)左肺MDA含量顯著高于組和S組，SOD和GSHpx活性明顯低于組和S組(P0.01)。缺血組(組)左肺SOD和GSHpx活性與S組比較無顯著差異(P0.05)。IP+I/R組(即肺長時(shí)間缺血前進(jìn)行短時(shí)缺血再灌注處理)左肺組織MDA含量顯著低于I/R組，SOD和GSHpx活性高于I/R組(P0.

12、05)。在單純IP組(即短時(shí)間缺血再灌注后)，左肺組織SOD活性GSHpx活性顯著高于其它各組(P0.05)，MDA含量與S組比較差異無顯著(P0.05)。右肺組織MDA含量、SOD和GSHpx活性各組間無顯著差異（P0.05)。表1左肺SOD、GSHpx活性和MDA含量變化Tab 1 SOD,GSHpx activity and MDA content of left lung tissue(<"Image76 (855 bytes)" src="/med/cano/201003/20100310162922325" 13 22>±

13、;s)SODGHSpxMDATreatmentn(U/mg protein)(U/mg protein)(nmol/mg protein)S54.9±1.50.77±0.105.1±0.7I43.6±0.20.62±0.165.7±0.8I/R62.3±0.6?0.44±0.11?9.0±2.1?IP+I/R64.4±1.1?0.68±0.17?6.5±1.5?IP48.8±1.31.20±0.315.3±1.2   

14、;  *P0.01，vs S and I group; ?P0.05，vs I/R group;P0.05，vs other groups 表2右肺SOD、GSHpx活性和MDA含量變化?Tab 2 SOD,GSHpx activity and MDA content of right lung tissue(<"Image76 (855 bytes)" src="/med/cano/201003/20100310162922325" 13 22>±s)SODGHSpxMDATreatmentn(U/mg protein)

15、(U/mg protein)(nmol/mg protein)S54.7±0.90.81±0.125.6±0.8I45.1±0.80.74±0.186.1±1.1I/R64.9±1.10.79±0.146.8±2.1IP+I/R64.6±0.70.72±0.136.7±1.8IP45.8±1.20.89±0.215.8±1.4     (三)肺組織學(xué)損傷評(píng)價(jià)。見表3。缺血60 min后即有肺損傷，再灌注60

16、 min后(I/R組)肺泡損傷數(shù)進(jìn)一步加重(與組比，P0.05)。IP+I/R組肺損傷計(jì)數(shù)較I/R組減輕(P0.05)，但與S組比較仍有顯著差異(P0.05)。假手術(shù)組(S組)、單純預(yù)處理組以及各組右肺組織均未見明顯損傷。 表3各組肺組織學(xué)損傷定量評(píng)價(jià)Tab 3 Quantitative assessment of histologic lung injury(<"Image76 (855 bytes)" src="/med/cano/201003/20100310162922325" 13 22>±s，%)TreatmentnLe

17、ft lungRight lungS53.2±0.72.8±0.6I418.7±4.2?3.4±1.1I/R652.6±10.8?5.2±1.4IP+I/R631.4±6.34.8±1.3IP43.1±0.82.9±0.9     ?P0.05，vs S group;?P0.05，vs I group; P0.05 vs I/R group 討論本研究觀察到肺組織缺血再灌注期MDA含量升高，抗自由基酶類SOD和GSHpx活性顯著下降，說明再灌注期肺組織脂質(zhì)

18、過氧化反應(yīng)增強(qiáng)，抗氧化能力降低，這與文獻(xiàn)報(bào)道一致9。缺血再灌注期肺組織可通過黃嘌呤氧化酶系統(tǒng)，白細(xì)胞的“呼吸爆發(fā)”等途徑產(chǎn)生大量氧自由基。同時(shí)，內(nèi)源性抗自由基酶類如SOD和GSHpx等被消耗以及自由基所致的酶活性降低，導(dǎo)致內(nèi)源性抗氧化能力降低，從而引發(fā)了肺組織的脂質(zhì)過氧化損傷。本研究發(fā)現(xiàn)，IP可減輕在體兔肺熱缺血再灌注損傷所致的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，表現(xiàn)在缺血再灌注后MDA含量降低，抗自由基酶(SOD和GSHpx)活性升高，形態(tài)學(xué)上的損傷較小，此結(jié)果提示IP具有類似自由基清除劑的作用。由于IP本身造成肺缺血，這是否構(gòu)成對(duì)肺的損傷是值得探討的問題，本研究觀察到單純IP組(缺血10 min再灌注135

19、min)MDA含量未升高，組織學(xué)改變不明顯，提示IP本身對(duì)肺組織無明顯損害作用。IP的作用機(jī)制有多種學(xué)說、包括腺苷學(xué)說，能量代謝學(xué)說等1。本文顯示IP組肺組織SOD和GSHpx活性明顯升高，分別超過正常肺組織(S組)的80%和55%，表明IP提高了內(nèi)源性抗自由基酶類的活性10，作者認(rèn)為這可能是IP保護(hù)效應(yīng)的機(jī)制之一。作者單位:湖南醫(yī)科大學(xué)附屬湘雅醫(yī)院心胸外科(長沙410008)參考文獻(xiàn)1Lawson CS,Downey JM.Preconditioning:State of the rat myocardial protection.Cardiovasc Res,1993,27:542.2Celeland JC,Meldrum DR,Rowland TR,et al.Optimal myocardial preservation:cooling,cardioplegia,and conditioning.Ann Thorac Surg,1996,61:760.3陳勝喜，胡佳心，羅萬俊，等.缺血預(yù)處理對(duì)在體兔肺缺血再灌注損傷的保護(hù)作用.湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，21：390.4Sekido N,Mukaida A,Harada A,et