右美托咪啶預處理對大鼠腎缺血再灌注后肝腎抗氧化能力的影響

鄢 娜，馮澤國，岳劍虹，趙艷軍，顏光濤

解放軍總醫(yī)院，北京 100853 1麻醉手術(shù)中心；2基礎醫(yī)學研究所

右美托咪啶預處理對大鼠腎缺血再灌注后肝腎抗氧化能力的影響

鄢 娜1，馮澤國1，岳劍虹1，趙艷軍1，顏光濤2

解放軍總醫(yī)院，北京 1008531麻醉手術(shù)中心；2基礎醫(yī)學研究所

目的 探究右美托咪啶(dexmedetomidine，DEX)預處理對大鼠腎缺血再灌注損傷后腎及肝抗氧化能力的影響。方法90只雄性SD大鼠隨機分為3組(n=30)，右美托咪啶預處理組(DEX組)，缺血再灌注組(IRI組)，假手術(shù)組(Sham組)。DEX組于建模前30 min腹腔注射DEX (100 μg/kg)，其余兩組腹腔注射等量0.9%氯化鈉注射液，建立腎缺血再灌注模型，再灌注后2 h、8 h、24 h肝腎組織勻漿檢測超氧化物歧化酶(serum levels of superoxide dismutase，SOD)、一氧化氮(nitric oxide，NO)、乳酸(lactate dehydrogenases，LD)、還原型谷胱甘肽(reduced glutathione，GSH)及總抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)。結(jié)果與IRI組相比，DEX組腎勻漿SOD升高，總NO降低，T-AOC升高(P＜0.05)，LD再灌注8 h后降低明顯(P＜0.05)；肝SOD升高，總NO升高，T-AOC升高(P＜0.05)，LD再灌注8 h、24 h降低顯著(P＜0.05)。結(jié)論右美托咪啶預處理可提高大鼠腎缺血再灌注后腎及肝的抗氧化能力，減少乳酸堆積。

右美托咪啶；缺血再灌注損傷；腎；肝；抗氧化；大鼠

急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)是大型心血管手術(shù)、器官移植手術(shù)等圍術(shù)期內(nèi)的常見嚴重并發(fā)癥，表現(xiàn)為急進性腎功能惡化，腎缺血再灌注損傷是最重要的原因[1-3]。本實驗旨在討論右美托咪啶預處理對大鼠腎缺血再灌注損傷后腎及肝的抗氧化能力的影響。

材料和方法

1 實驗動物及材料 選擇健康清潔型成年雄性SD大鼠90只(解放軍總醫(yī)院實驗動物中心提供，許可證號為SCXK(京)2012-0001)，體質(zhì)量220 ～ 240 g。適應環(huán)境1周，分籠飼養(yǎng)，室溫20 ～ 25℃，濕度60% ～ 70%，自由攝食、飲水。注射用鹽酸右美托咪啶200 μg/支(批號：13080834，13082832，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司)。超氧化物歧化酶(serum levels of superoxide dismutase， SOD)、一氧化氮(nitric oxide，NO)、總抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)C、乳酸(lactate dehydrogenases，LD)試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

2 分組 90只SD雄性大鼠隨機分為3組(n=30)，右美托咪啶預處理組(DEX組)，缺血再灌注組(IRI組)，假手術(shù)組(Sham組)，每組按再灌注后時間點不同各自分為3個亞組。DEX組統(tǒng)一于建模前30 min腹腔注射DEX 100μg/kg，其余兩組則注射等量的0.9%氯化鈉注射液。

3 腎缺血再灌注損傷大鼠模型制備 參考Sugita等[4]介紹的方法建立腎缺血再灌注損傷模型。術(shù)前禁食12 h，自由飲水，大鼠稱重后，3%硫噴妥鈉50 mg/kg腹腔注射麻醉，待翻正反射消失后，俯臥位于溫度恒定于38℃的體溫毯上，背側(cè)入路，于肋弓下緣0.5 cm、脊柱旁開1 cm處做兩側(cè)縱形切口，分離腎蒂，游離輸尿管，切除右側(cè)腎，左側(cè)腎蒂使用無損傷血管夾夾閉45 min。根據(jù)左腎顏色來判斷缺血情況，確認其由鮮紅轉(zhuǎn)為整體腎暗紅色時即可。45 min后松開血管夾進行再灌注，待腎由暗紅色轉(zhuǎn)為鮮紅色，恢復血液供應后再將其還納入腹腔并縫合傷口。Sham組僅切除右腎并分離左側(cè)腎蒂，不進行鉗夾處理。

4 標本收集及檢測 每組各隨機選取10只大鼠，于再灌注后2 h、8 h及24 h 3個時間點，麻醉后統(tǒng)一獲取左腎及肝左上葉，置于0.9%氯化鈉注射液中，去除表面殘血后液氮快速凍存。根據(jù)檢測指標試劑盒要求制備肝及腎組織勻漿，測定肝及腎SOD、NO、LD及T-AOC含量。

5 統(tǒng)計學處理 采用SPSS17.0統(tǒng)計學軟件進行分析，計量資料以表示，每組不同時間點指標比較采用雙因素方差分析，組間比較采用單因素方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

1 腎抗氧化能力 與IRI組相比，再灌注后2 h、8 h、24 h，DEX組腎組織勻漿SOD、T-AOC含量均升高(P＜0.05)，總NO含量下降(P＜0.05)，LD含量于再灌注后8 h下降，且差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；與Sham組相比，再灌注后2 h、8 h、24 h，DEX組T-AOC含量均升高，且差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。見圖1。

2 肝抗氧化能力 與IRI組相比，再灌注后2 h、8 h、24 h，DEX組肝組織勻SOD、總NO、T-AOC含量升高(P＜0.05)，LD含量降低(P＜0.05)；與Sham組相比，再灌注后2 h、8 h、24 h，DEX組肝勻漿總NO含量升高(P＜0.05)，T-AOC含量升高(P＜0.05)， LD于再灌注后8 h升高明顯(P＜0.05)。見圖2。

討 論

腎缺血再灌注損傷是臨床大型心血管、移植手術(shù)中常見的臨床問題，嚴重時可導致急性腎損傷，降低了遠期生存率[2-3,5-6]。腎缺血再灌注損傷引起體內(nèi)炎癥反應的發(fā)生，加之再灌注期間體內(nèi)產(chǎn)生高濃度的活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)，從而導致遠隔臟器，如肝的功能障礙，嚴重時可導致肝衰竭，增大術(shù)后并發(fā)癥處理難度[7]。有研究表明右美托咪啶對腎缺血再灌注損傷具有保護作用。其抗缺血再灌注損傷作用機制可能與其能減弱交感神經(jīng)興奮性、抑制腎素釋放、在再灌注期間阻止腎血管痙攣而起到增加腎臟血流、提高腎小球率過濾、增加鈉水排泄相關(guān)，也與其通過激活相關(guān)促存活通路如PI3K/Akt、ERK1/2及HMGB-1/TLR-4信號通路，起到抗缺血再灌注損傷作用相關(guān)[8-15]。同時其本身具有鎮(zhèn)痛作用減少了非甾體類抗炎藥及嗎啡的使用，降低了由于非甾體類抗炎藥導致的急性腎損傷的風險及嗎啡在急性腎損傷患者體內(nèi)堆積所產(chǎn)生的危害[15]。然而關(guān)于DEX是否可以減輕腎缺血再灌注損傷后所致的肝損傷的研究甚少。

本實驗結(jié)果表明，與IRI組相比，DEX組腎的SOD、T-AOC值于再灌注后2 h、8 h及24 h升高，表明DEX預處理后，大鼠腎的抗氧化能力有所提高；LD含量，IRI組于再灌注后8 h升高(P＜0.05)，推測DEX預處理可能通過減輕腎缺氧引起的糖酵解增加，或加強腎排泄消除堆積LD的能力來起到保護作用，致使乳酸在再灌注過程中維持相對平穩(wěn)的水平；腎總NO結(jié)果顯示，DEX預處理后腎臟總NO含量較IRI組降低，該結(jié)果與圖2中肝總NO含量結(jié)果恰恰相反。肝總NO結(jié)果顯示，DEX預處理后肝總NO含量較IRI組升高。機體的NO是由L-精氨酸與氧分子在不同一氧化氮合酶(NOS)的催化下生成的，目前研究發(fā)現(xiàn)的NOS有3種，內(nèi)皮型NOS(eNOS)、神經(jīng)型NOS(nNOS)及誘生型NOS(iNOS)。本實驗僅針對肝、腎總NO含量進行測定，而未進行分型測定，故大鼠肝、腎中NO主要來源未知，有待進一步實驗研究探索。圖2結(jié)果表明，與IRI組相比，DEX組肝SOD、T-AOC含量升高(P＜0.05)，清除氧自由基能力增強；LD結(jié)果表明，大鼠腎缺血再灌注后，肝乳酸增多，DEX可以減輕肝乳酸堆積情況，進而產(chǎn)生肝的保護作用。

圖 1 大鼠腎組織勻漿SOD、 NO、 LA、 T-AOC檢測結(jié)果Fig. 1 Serum SOD, NO, LA levels and T-AOC in renal tissue of ratsP＜0.05, vs I/R injury group at different time points; P＜0.05, vs RHP at different time points

圖 2 大鼠肝組織勻漿SOD、 NO、 LA、 T-AOC檢測結(jié)果Fig. 2 Serum SOD, NO, LA levels and T-AOC in renal tissue of rats

綜上所述，右美托咪啶預處理可以提高大鼠腎缺血再灌注后的腎及肝對氧自由基的清除能力，提高總抗氧化能力，減少乳酸堆積情況，進而起到對腎及肝的保護作用。

1 Perico N， Cattaneo D， Sayegh MH， et al. Delayed graft function in kidney transplantation［J］. Lancet， 2004， 364（9447）：1814-1827.

2 Stafford-Smith M， Shaw A， Swaminathan M. Cardiac surgery and acute kidney injury： emerging concepts［J］. Curr Opin Crit Care，2009， 15（6）： 498-502.

3 Balasubramanian G， Al-Aly Z， Moiz A， et al. Early nephrologist involvement in hospital-acquired acute kidney injury： a pilot study［J］. Am J Kidney Dis， 2011， 57（2）： 228-234.

4 Sugita S， Okabe T， Sakamoto A. Continuous infusion of dexmedetomidine improves renal ischemia-reperfusion injury in rat kidney［J］. J Nippon Med Sch， 2013， 80（2）： 131-139.

5 Akhtar MZ， Henderson T， Sutherland A， et al. Novel approaches to preventing ischemia-reperfusion injury during liver transplantation［J］. Transplant Proc， 2013， 45（6）： 2083-2092.

6 Chen HH， Sundt TM， Cook DJ， et al. Low dose nesiritide and the preservation of renal function in patients with renal dysfunction undergoing cardiopulmonary-bypass surgery： a double-blind placebo-controlled pilot study［J］. Circulation， 2007， 116（11 Suppl）： I134-I138.

7 Serteser M， Koken T， Kahraman A， et al. Changes in hepatic TNF-alpha levels， antioxidant status， and oxidation products after renal ischemia/reperfusion injury in mice［J］. J Surg Res， 2002， 107（2）：234-240.

8 Tsutsui H， Sugiura T， Hayashi K， et al. Moxonidine prevents ischemia/reperfusion-induced renal injury in rats［J］. Eur J Pharmacol， 2009， 603（1/3）： 73-78.

9 Billings FT， Chen SW， Kim M， et al. Alpha2-Adrenergic agonists protect against radiocontrast-induced nephropathy in mice［J］. Am J Physiol Renal Physiol， 2008， 295（3）： F741-F748.

10 Morgan CJ， Gill PJ， Lam S， et al. Peri-operative interventions， but not inflammatory mediators， increase risk of acute kidney injury after cardiac surgery： a prospective cohort study［J］. Intensive Care Med， 2013， 39（5）：934-941.

11 Karkouti K. Transfusion and risk of acute kidney injury in cardiac surgery［J］. Br J Anaesth， 2012， 109（S1）：i29-i38.

12 Chi OZ， Hunter C， Liu X， et al. The effects of dexmedetomidine on regional cerebral blood flow and Oxygen consumption during severe hemorrhagic hypotension in rats［J］. Anesth Analg， 2011， 113（2）：349-355.

13 Datta SR， Dudek H， Tao X， et al. Akt phosphorylation of BAD couples survival signals to the cell-intrinsic death machinery［J］. Cell， 1997， 91（2）： 231-241.

14 O’Neill LA， Bowie AG. The family of five： TIR-domain-containing adaptors in Toll-like receptor signalling［J］. Nat Rev Immunol，2007， 7（5）：353-364.

15 Gu J， Sun P， Zhao H， et al. Dexmedetomidine provides renoprotection against ischemia-reperfusion injury in mice［J］. Crit Care， 2011， 15（3）：R153.

Effect of dexmedetomidine pretreatment on antioxidant ability of kidney and liver in rats following renal ischemia/reperfusion injury

YAN Na1, FENG Ze-guo1, YUE Jian-hong1, ZHAO Yan-jun1, YAN Guang-tao2
1Anesthesia and Operation Center;2Institute of Basic Medical Sciences Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

FENG Ze-guo. Email：beijing_301@sina.com

ObjectiveTo study the effect of dexmedetomidine (DEX) pretreatment on antioxidant ability of kidney and liver in rats following renal ischemia/reperfusion (I/R) injury.MethodsNinety male SD rats were randomly divided into DEX pretreatment group, I/R injury group, and sham operation group (30 in each group). DEX (100 μg/kg) was injected into the abdominal cavity of rats in DEX pretreatment group 30 min before the model was established. A renal I/R injury model was established for I/R injury group and sham operation group, respectively, by injecting 0.9% sodium chloride (100 μg/kg). Serum levels of superoxide dismutase (SOD), nitric oxide (NO) and lactate dehydrogenases (LD), reduced glutathione (GSH) and total antioxidant capacity (T- AOC) in liver and renal tissues were measured 2, 8 and 24 h, respectively, after reperfusion.ResultsThe serum SOD level and T-AOC were higher and the serum NO level was lower in DEX pretreatment group than in I/R injury group (P＜0.05). The serum LA level was signifcantly lower while the serum SOD and NO level and T-AOC were signifcantly higher in DEX pretreatment group than in I/ R injury group 8 h after reperfusion (P＜0.05) and the serum LA level was signifcantly lower in DEX pretreatment group than in I/ R injury group 8 and 24 h after reperfusion (P＜0.05).ConclusionDEX pretreatment can increase the antioxidant ability of kidney and liver in rats following renal I/R injury, thus reducing LA accumulation.

dexmedetomidine; reperfusion injure; kidney; liver; antioxidation; rats

R 361

A

2095-5227(2014)07-0755-04

10.3969/j.issn.2095-5227.2014.07.030

時間：2014-03-10 17:28

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20140310.1728.005.html

2013-12-20

鄢娜，女，碩士。專業(yè)方向：麻醉學。Email：yanna871106@163.com

馮澤國，男，碩士生導師，主任醫(yī)師。Email：beijing_301@sina.com