張彥清,聶麗霞,周建斌,白國良,劉保江
心肌缺血-再灌注損傷(IRI)是臨床麻醉工作中一種常見的病理過程,尤其在體外循環(huán)下的心臟手術(shù)、心肌梗死患者的溶栓治療和實(shí)施非心臟手術(shù)的冠心病患者中往往更為多見。在1960年Jennings等[1]第一次提出心肌缺血-再灌注損傷的概念,其發(fā)病機(jī)制通常認(rèn)為與氧自由基、鈣超載、中性粒細(xì)胞釋放、微血管損傷和高能磷酸化合物生成障礙等有關(guān)[2,3]。心肌缺血后處理(IPO)是近年來提出的一種新的心肌保護(hù)方法,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)已證實(shí)其確有心肌保護(hù)作用,但由于IPO 要求短暫反復(fù)缺血-再灌注,存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)及醫(yī)學(xué)倫理道德的原因而限制了其在臨床上的廣泛應(yīng)用,因此藥物后處理將成為一種趨勢(shì)[4,5]。丙泊酚被用于臨床已有幾十年的歷史,丙泊酚具有明確的擴(kuò)冠作用,至今仍被廣泛應(yīng)用于臨床麻醉。隨著循證醫(yī)學(xué)的興起,醫(yī)療工作者們組織了大規(guī)模的臨床試驗(yàn)試圖對(duì)一些常規(guī)藥物進(jìn)行全面的評(píng)價(jià),其中一些實(shí)驗(yàn)就是針對(duì)丙泊酚[4,5]。一些試驗(yàn)表明使用丙泊酚可能加重再灌注心肌損傷[3,4]。我們考慮除了已知的保護(hù)作用外,丙泊酚對(duì)缺血心肌可能還存在某種“潛在”的威脅,這兩種作用同時(shí)存在,在一般情況下,其保護(hù)作用強(qiáng)于損傷作用。因此,本實(shí)驗(yàn)將通過丙泊酚后處理對(duì)大鼠心肌缺血再灌注中腫瘤細(xì)胞因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素6(IL-6)的含量來為臨床提供參考。
1.1 動(dòng)物選擇 健康成年Wistar雄性大鼠40只,清潔級(jí),體重250g~300g,由山西醫(yī)科大學(xué)生理教研室提供。
1.2 建立大鼠在體心肌缺血再灌注模型 用烏拉坦以5mL/kg的劑量對(duì)大鼠腹腔注射,麻醉后固定,并將針形電極插入大鼠四肢皮下,進(jìn)行心電監(jiān)護(hù),并記錄正常Ⅱ?qū)?lián)心電圖。將大鼠氣管切開,連接動(dòng)物呼吸機(jī),呼吸頻率60次/分,潮氣量18ml/kg,行機(jī)械通氣。開胸:將大鼠左側(cè)胸壁第3~4肋間縱向切口,并剪開心包,暴露心臟,然后在肺動(dòng)脈圓錐和左心耳連線中點(diǎn)下方約2mm 處進(jìn)針,穿行7-0縫線,并在末端通過一塑料管,向下推動(dòng)其管身來阻斷冠脈血流,放松則造成再灌注,同時(shí)記錄并觀察Ⅱ?qū)?lián)心電圖,觀察ST 段抬高及恢復(fù),以及心律失常來作為判斷冠狀動(dòng)脈斷流及再灌注成功與否的指標(biāo)。
1.3 試劑 ELISA 試劑盒,Rat IL-6(北京四正柏生物科技有限公司);ELISA 試劑盒,Rat TNF-α(北京四正柏生物科技有限公司);HX-300動(dòng)物呼吸機(jī)(泰盟科技有限公司);SC-04低速離心機(jī)(安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司)
1.4 實(shí)驗(yàn)分組及標(biāo)本采集 實(shí)驗(yàn)隨機(jī)分為4組(n=10),假手術(shù)組(A 組):只穿線不結(jié)扎,并分別于穿線之前,30 min后及2 h后取血;灌注組(B組):穿線之前取血,結(jié)扎LAD 缺血30min后取血,再灌注2h后取血;缺血后處理組(C 組):穿線之前取血,結(jié)扎LAD 缺血30min末行缺血30s,再灌注30s,重復(fù)3次,然后取血,再灌注2h后取血;丙泊酚后處理組(D 組):穿線之前取血結(jié)扎LAD 缺血30min再灌注前5min靜脈滴注丙泊酚(25μmol/L)后取血,再灌注2h后取血。取血之后立即離心血清并冰凍。
1.5 標(biāo)本測(cè)定 用ELISA 法測(cè)定血清中TNF-α,IL-6的含量。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)軟件分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,各組間差異性檢驗(yàn)采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與A 組 比 較,B 組 血 清 含 量 中TNF-α,IL-6 均 升 高(P<0.0 5),與B組比較,C組血清中TNF-α,IL-6含量均降低(P<0.05),與C組比較,D 組血清含量中TNF-α,IL-6含量均降低(P<0.05)。詳見表1、表2。
表1 各組大鼠血清中TNF-α含量比較
表1 各組大鼠血清中TNF-α含量比較
與A 組比較,1)P<0.05;與B 組比較,2)P<0.05;與C 組比較,3)P<0.05
組別 n TNF-α(mg/mL) F 值P假手術(shù)組(A 組) 10 0.134±0.018藥后物處后理處組(理C組組()D 組) 1100 00..119607±±00..00188032))20.873 0.000再灌注組(B組) 10 0.186±0.0131)
表2 各組大鼠血清中IL-6含量的比較
表2 各組大鼠血清中IL-6含量的比較
與A 組比較,1)P<0.05;與B 組比較,2)P<0.05;與C 組比較,3)P<0.05
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TNF-α是一種具有多種生物活性的細(xì)胞因子,主要來源于單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,T 淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、肥大粒細(xì)胞,內(nèi)皮細(xì)胞在一定條件下也能產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)證明,TNF-α是重要的炎癥促進(jìn)因子并參與多種組織再灌注損傷。TNF-α能刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表達(dá)表面黏附分子,促進(jìn)中性粒細(xì)胞聚集,有助于中性粒細(xì)胞釋放活性氧和蛋白水解酶等物質(zhì),加重缺血再灌注損傷程度[6]。此外,TNF-α能刺激i-NOS合成釋放大量的NO,后者又與超氧陰離子迅速反應(yīng)進(jìn)一步產(chǎn)生氧化能力更強(qiáng)的輕自由基,可使細(xì)胞膜產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化致使組織損傷加重[7]。而臨床證實(shí),IL-6在心肌缺血再灌注損傷引起的心功能障礙發(fā)展中起重要作用[8]。
本實(shí)驗(yàn)通過丙泊酚后處理心肌缺血再灌注中TNF-α,IL-6的含量來說明丙泊酚對(duì)心肌的一種保護(hù)作用,其結(jié)果如下:與假手術(shù)組比較,缺血再灌注組中TNF-α,IL-6的含量升高,說明心肌缺血再灌注加重了心肌的損傷;與缺血再灌注組比較,心肌缺血后處理組中TNF-α,IL-6的含量降低,說明心肌缺血后處理能有效的保護(hù)心肌細(xì)胞;與心肌缺血后處理組相比,丙泊酚后處理組中TNF-α,IL-6的含量降低,說明丙泊酚后處理能對(duì)心肌起到保護(hù)作用。因此,本實(shí)驗(yàn)表明,丙泊酚后處理心肌缺血再灌注,能對(duì)心肌細(xì)胞起到保護(hù)作用。
[1] Jennings RB,Summers HM,Smyth GA,et al.Myocardial necrosis induced by temporary occlusion of a coronary artery in the dog[J].Arch Pathol,1960,70(12):68-78.
[2] Bolli R,Marban E.Molecular and cellular mechanisms of myocardial stunning[J].Physiol Rev,1999,79(2):609-634.
[3] Piper HM,Meuter K,Schafer C,et al.Cellular mechanisms of isehemia reperfusion injury[J].Ann Thorac Surg,2003,75(2):644-648.
[4] Prakanrattana U,Suksompong S.Comparision of propofol and fentanyl for surgical repair of congenital cardiac defects[J].Med Assoc Thai,2009,85(3):807-814.
[5] Thomson IR,Harding G,Hudson RJ,et al.A comparison of fentanyl and propofol in patients undergoing coronary artery bypass Graft surgery[J].Cardiothorac Vasc Anesth,2011,14(6):652-656.
[6] 胡剛,劉先義,夏中元,等.參附注射液對(duì)缺血再灌注大鼠腸粘膜NF-κB、CAM-l、TNF-α、i-NOS表達(dá)的影響[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2003,24(5):381-383.
[7] Suzuki Y,Deitxh EA,Mishima S,et al.Iniducible nitricoxide synthase gene knockout mice have increased resistance to gut injury and bacterial translocation after an intestinal isehemia-reperfusion injury[J].Crit CareMed,2000,28(11):3692-3696.
[8] Gwechenberge M,Mendoxa LH,Youker KA,et al.Cardiac myocytes produce interleukin-6in culture and in viable border zone of reperfused infarctions[J].Circulation,1999,99(14):546-551.