Egb761對大鼠肺缺血再灌注損傷的保護作用

崔曉鵬,秦太昌,劉 斌

肺缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)是指缺血器官、組織經(jīng)血液再灌注后缺血性損傷進一步加重的病理生理現(xiàn)象,損傷常見于心肺聯(lián)合移植、肺動脈袖狀切除、體外循環(huán)等手術,是患者發(fā)生肺動脈高壓、肺水腫及呼吸衰竭的最主要原因,直接關系到患者生命維護及其生活質(zhì)量。本文旨在闡述缺血/再灌注機制,以探討其防治措施。

1 材料與方法

1.1 動物與分組 雄性Wistar大鼠(山西醫(yī)科大學動物中心提供)30只,體重250 g～350 g。隨機分為 3組,每組 10只,分別為假手術組(S組)、肺缺血/再灌注組(I/R組)和銀杏葉提取物+缺血/再灌注組(EGb+I/R組)。各組間大鼠的體重及鼠齡無統(tǒng)計學意義。

1.2 施加干預 銀杏葉提取物+缺血/再灌注組(Egb761+I/R組),銀杏葉提取物(Egb761)于術前3 d開始腹腔注射30 mg/(kg?d)。假手術組(S組)及缺血/再灌注組(I/R組)于相同時間點給以等量生理鹽水腹腔內(nèi)注射。

1.3 動物模型制作 參照Eppinger等[1]大鼠肺I/R模型加以改進,將Wistar大鼠以20%水合氯醛 300 mg/kg～350 mg/kg腹腔注射麻醉后,仰臥位固定,行頸部正中切口,分離出氣管、右側頸靜脈和頸動脈,氣管切開、插管,接動物呼吸機行機械通氣(吸入室內(nèi)空氣,呼吸頻率40/min,潮氣量10mL/kg～15 mL/kg),右側頸靜脈插管、固定,接微量注射泵;然后經(jīng)左側第5肋間開胸,游離左肺門,靜脈注射肝素100U。靜息5min后,于呼氣末用套線阻斷左主支氣管、左肺動脈和左肺靜脈。30 min后開放,進行再灌注2 h。實驗結束后,從頸動脈快速抽取動物血,并切取左肺標本。

1.4 觀察指標與方法 超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒由南京建成公司提供(批號:14004),按說明書進行檢測。肺超微結構,左下肺采用2.5%戊二醛固定,磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌3次,1%鋨酸后固定,梯度丙酮脫水,包埋切片,醋酸鈾-枸櫞酸鉛復染,應用透射電子顯微鏡觀察超微結構。肺濕/干重比,部分肺組織生理鹽水充分漂洗,濾紙吸干,稱重為濕重,70℃、24 h烘干稱重為干重,兩者之比為肺濕重/干重比[13]。

2 結 果

2.1 3組大鼠濕/干重、SOD結果(見表1)

表1 3組肺濕重/干重及SOD比較(±s)

表1 3組肺濕重/干重及SOD比較(±s)

組別 n 濕重/干重 SOD S組 10 4.95±0.34 33.09±2.70 I/R組 10 7.72±0.581) 28.14±3.841)EGB+I/R 10 5.87±0.351)2) 36.37±1.841)2)與S組比較,1)P＜0.05;與I/R組比較,2)P＜0.05

2.2 電鏡觀察 I/R組肺泡Ⅰ型細胞呈扁平,染色質(zhì)凝集,胞漿空泡化,Ⅱ型細胞線粒體腫脹明顯。線粒體嵴減少,胞漿空泡化明顯,板層小體稀少,肺泡隔明顯腫脹,血管內(nèi)皮細胞腫脹。Egb761+I/R組肺泡Ⅰ、Ⅱ型細胞結構基本正常,線粒體嵴較清楚,微絨毛比較完整,板層小體結構比較完整。

3 討 論

銀杏葉提取物(Exacrttof Ginkgo Bilbo.Egb761)是從銀杏樹葉中分離純化的化合物,是目前國際上應用最廣泛的植物制劑之一。銀杏葉提取物中有效生物活性成分為銀杏黃酮苷和銀杏萜內(nèi)酯,研究中發(fā)現(xiàn)這兩類物質(zhì)的藥理作用不盡相同。銀杏黃酮苷具有提高SOD活性和抗氧化作用,是強效氧自由基清除劑,可改善微循環(huán)及保護ATP酶。銀杏萜內(nèi)酯具有極強的抗血小板激活因子(PAF)作用[2,3]。同時,兩類物質(zhì)的藥理作用相互交叉、相互協(xié)同。氧自由基和血小板活化因子都是缺血再灌注損傷中的重要致傷因素。氧自由基可以通過攻擊生物膜中多聚不飽和脂肪酸,形成一系列脂質(zhì)過氧化物及其降解產(chǎn)物丙二醛(MDA)等。MDA上升能引起蛋白質(zhì)交聯(lián)變性、DNA斷裂,破壞肺組織結構[4]。同時Egb761對氧自由基有很強的清除作用,可俘獲氧自由基,使 O2+和OH-失活[5]。

國內(nèi)外的大量研究表明,Egb761對心[6]、腦[7]、腎[8]、肝、腸[9]等多種臟器的缺血/再灌注有良好的保護作用,也是臨床上較為常用的肺保存液。本實驗結果顯示,Egb761可明顯降低肺缺血30 min再灌注2 h后肺濕重/干重比,說明 Egb761對肺缺血/再灌注損傷有保護作用。

肺泡壁結構(毛細血管內(nèi)皮細胞和肺泡上皮細胞)的完整性是保障肺臟正常氣體交換的基礎,其結構和功能的異常,將直接影響呼吸系統(tǒng)疾病的病理生理過程。本研究顯示肺血管內(nèi)皮細胞及上皮細胞的破壞、間質(zhì)性肺水腫的形成是肺缺血/再灌注后急性肺損傷的病理基礎。減少內(nèi)皮細胞和上皮細胞的破壞、降低血管的通透性是預防急性肺損傷的重要環(huán)節(jié)之一。

肺缺血/再灌注組 SOD活性顯著降低,應用 Egb761后SOD活性顯著升高。

銀杏葉提取物能減輕肺缺血/再灌注損傷和穩(wěn)定SOD的活性,其機制可能與SOD活性有關。

[1]Eppinger MJ,Deeb GM,Bolling SF,et al.Mediators of ischemiareperfusion injury of rat lung[J].Am J Pathol,1997,150(5):1773-1784.

[2]Kudolo GB,Dorsey S,Blodgett J.Effect of the ingestion of Ginkgo biloba extract on platelet aggregation and urinary prostanoid excretion in healthy and ty pe 2 diabetic subjects[J].Thromb Res,2002,108(2-3):151-160.

[3]Rioufol G,Pietri S,Culcasi M,et al.Ginkgo biloba extract EGb 761 attenuates myocardial stunning in the pig heart[J].Basic Res Cardiol,2003,98(1):59-68.

[4]Ayenel IS,Dodia C,Pearse S,et al.Role of oxygen in oxidation of lipid and protein during ischemia/reperfusion in isolated rat lung[J].Arch Biochem Biophys,1992,296:183-189.

[5]Zhang RZ,Yang Q,Yim AP,et al.Alteration of cellular electrophy siologic properties in porcine pulmonary microcir culation after preservation with University of Wisconsin and Euro-Collins solutions[J].Ann Tho rac Surg,2004,77(6):1944-1950.

[6]Shen J,Wang J,Zhoa B,et al.Eeffets of EGb761 on nitric oxide and oxygen free ardieals,myoeardial damage and arrhythmia in ischemia reperfusion injury in vivo[J].Biochiem Biophys Acta,1998,1406:228-236.

[7]Hu B,Sun SG,Mei YW.Protective effect of Ginkgo Biloba Ex trat on cerebral ischemia/reperfusion injuryin in rats[J].Chin J Integr T radi Western Med,2003,23:436-440.

[8]Sener G,Sener E,Sehirli O,et al.Ginkg o biloba ex tract ameliorates ischemia reperfusion-induced renal injury in rats[J].Pharm Res,2005,52:216-222.

[9]Onen A,Deveei E,Inaloz SS,et al.Histopathological assessment of the prophylactic effect of ginkgo biloba exartct on intestinal ischemia-reperfusion injury[J].Aeta Gastroenterol Belg,1999,62(4):386-389.