舒芬太尼對2型糖尿病大鼠離體胸主動脈血管內(nèi)皮功能的影響

王麗娟，劉保江，劉 洋，郭宇峰

2型糖尿?。═2DM）是一種以胰島素抵抗為主的糖尿病，它的病因和機制較為復雜。糖尿病患者血糖在無應激狀態(tài)下較平穩(wěn)，在經(jīng)歷全麻手術(shù)時由于情緒、麻醉、手術(shù)等應激因素可直接導致術(shù)后各大血管病變，增加患者的死亡率及致殘率。因此，本實驗制備2型糖尿病大鼠模型，研究麻醉藥物對糖尿病血管內(nèi)皮影響機制，為圍術(shù)期麻醉用藥及血糖穩(wěn)定的控制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要試劑和儀器 枸櫞酸舒芬太尼注射液（湖北宜昌人福藥業(yè)有限責任公司），去甲腎上腺素（NE，上海禾豐制藥有限公司），KCl，Krebs－Henseleit（K－H）液（NaH2PO41.56g，EPTA1.13g，NaCl93.5g，KCl 5.45g，MgSO46H2O 3.25g，CaCl23.7g，NaHCO31.5g，葡萄糖2g），蒸餾水，一氧化氮（NO）及一氧化氮合酶（NOS）ELISA 試劑盒，血管環(huán)張力換能器，BL420F生物信號記錄分析系統(tǒng)。

1.2 實驗動物 選用體重為200g的健康雄性Wistar大鼠（由山西醫(yī)科大學實驗動物中心提供）16只。

1.3 方法

1.3.1 動物模型制備 16 只雄性大鼠分別進行標記，隨機分為正常組（N 組）、糖尿病組（D 組），每組8只。正常組給予普通飼料喂養(yǎng)8周；糖尿病組予以高脂飼料喂養(yǎng)8周，用于建立T2DM 大鼠模型，腹腔注射鏈脲佐菌素（STZ）60mg／（kg·d），連續(xù)注射5d，誘導糖尿病。末次STZ注射72h后用血糖儀測禁食10 h后全血微量血糖，空腹血糖10mmol／L 以上者確定為糖尿病。

1.3.2 血管環(huán)模型制備 動物模型構(gòu)建成功后，斷頭處死大鼠，迅速分離出胸主動脈，放入預冷（－4 ℃）并氧飽和的K－H 液中維持血管環(huán)活性，清除血管周圍結(jié)締組織，剪成2mm 長的血管環(huán)，每只大鼠取4段，4段血管環(huán)分別懸掛固定于盛有K－H 液的4 個浴管中，并與張力換能器相連，平衡后逐漸達到前負荷1.5g張力，使用BL420F生物機能實驗系統(tǒng)記錄血管環(huán)張力變化，浴槽中通入95%O2和5%CO2混合氣體，37 ℃平衡1h，每15min換液1次。

1.3.3 實驗分組 正常組、糖尿病組每只大鼠取4段血管環(huán)，每組隨機分為4個亞組：生理鹽水對照組（C，n ＝8）、低濃度舒芬太尼組（S1，7×10－11mol／L，n ＝8）、中濃度舒芬太尼組（S2，2×10－10mol／L，n ＝8）和高濃度舒芬太尼組（S3，1×10－9mol／L，n ＝8）。

1.3.4 血管內(nèi)皮功能測定 待血管環(huán)穩(wěn)定后，給予60mmol／L KCl 100μL預收縮血管，將其張力均值記作G1，用K－H 液徹底洗脫KCl，平衡60min后分別使用生理鹽水以及低、中、高濃度的舒芬太尼100μL；預孵血管環(huán)15min，無須洗脫直接向浴槽中以累積給藥的方 式 加 入10－6mol／L、10－5mol／L、10－4mol／L、10－3mol／L NE 100μL收縮血管，每次達到穩(wěn)定濃度記錄血管環(huán)張力G2，計算血管環(huán)收縮幅度（G2／G1×100%）。

1.3.5 離體血管環(huán)NO 和NOS表達定量分析 將各血管環(huán)于液氮中凍存，取胸主動脈50mg，按重量體積比1∶9加冷生理鹽水，用玻璃勻漿器勻漿，4 ℃3 000 r／min離心10 min，根據(jù)大鼠NO、NOS ELISA 試劑盒說明取組織勻漿上清液備測NO 及NOS含量。

2 結(jié) 果

與NC組相比，DC組NE引起血管環(huán)的收縮幅度明顯增高，且NO、NOS表達降低；與NC 組相比，NS1組動脈血管環(huán)的收縮幅度無明顯變化，而NS2 組、NS 3組血管環(huán)收縮幅度降低，NO、NOS表達增加（P ＜0.05）；與NS2組相比，NS3組離體血管環(huán)的收縮幅度顯著降低，而NO、NOS表達顯著升高（P ＜0.05）。與DC 相 比，DS1 組、DS2 組、DS3 組 血管環(huán)的收縮幅度均降低，NO、NOS表達均增加（P＜0.05）；與DS1 組相比，DS2 組、DS3 組離體血管環(huán)收縮幅度降低，NO、NOS表達升高（P ＜0.05）；與DS2組相比，DS3 組離體血管環(huán)的收縮幅度顯著降低，而NO、NOS表達顯著升高（P ＜0.05）。與DS3組相比，NS3組血管環(huán)收縮幅度及NO、NOS差異有統(tǒng)計學意義（P ＜0.05）。詳見表1。

表1 不同濃度舒芬太尼對大鼠離體胸主動脈收縮幅度及NO、NOS表達的影響

表1 不同濃度舒芬太尼對大鼠離體胸主動脈收縮幅度及NO、NOS表達的影響

N 組內(nèi)比較：與NC組相比，1）P ＜0.05；與NS2組相比，2）P ＜0.05。D組內(nèi)比較：與DC組相比，3）P ＜0.05；與DS1組相比，4）P ＜0.05；與DS2組相比，5）P ＜0.05。與DS3組相比，6）P ＜0.05。

組別 10－8 mo l／ L 1 0 －7 m o l／血L管 收縮幅度1（0%－）6 mol／L 10－5 mol／L（μmol／Ng O prot） （μ／m NgO pS rot）NC組 16.50±1.98 23.60±3.42 36.70±3.63 50.10±5.30 6.41±0.56 0.99±0.16 NS1組 15.70±1.86 23.40±3.13 36.50±3.35 50.00±4.36 6.45±0.75 1.00±0.17 NS2組 13.30±1.611） 20.30±1.641） 32.50±3.021） 44.70±3.651） 7.36±0.951） 1.15±0.121）NS3組 10.10±1.531）2）6） 16.80±1.861）2）6） 28.10±3.681）2）6） 39.10±4.621）2）6） 8.86±0.871）2）6） 1.33±0.141）2）6）DC組 30.50±4.62 41.20±4.30 53.80±4.32 67.90±5.69 2.12±0.98 0.67±0.07 DS1組 25.40±3.963） 37.10±4.263） 48.70±4.993） 62.30±7.023） 3.58±0.883） 0.80±0.103）DS2組 21.30±3.513）4） 30.20±3.683）4） 41.50±4.363）4） 53.30±4.363）4） 5.56±0.753）4） 0.93±0.133）4）DS3組 17.40±2.433）4）5） 25.80±2.643）4）5） 35.30±3.673）4）5） 46.20±3.993）4）5） 7.90±0.893）4）5） 1.20±0.123）4）5）

3 討 論

糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展演變過程與血管內(nèi)皮功能障礙密不可分，T2DM 患者死亡和致殘的主要原因是血管病變。血管內(nèi)皮既是血液和組織間進行代謝和物質(zhì)交換的屏障，又是重要的內(nèi)分泌腺，調(diào)節(jié)著血管床緊張性及血管通透性［1］，而這種平衡破壞，直接導致并發(fā)癥的發(fā)生。大量研究表明糖尿病動物和患者均存在內(nèi)皮依賴性舒張功能障礙［2，3］。調(diào)節(jié)內(nèi)皮依賴性舒張功能的重要介質(zhì)為NO，是在NOS的作用下由L－精氨酸轉(zhuǎn)化而來。NOS主要內(nèi)皮細胞表達，多種物質(zhì)和生理病理刺激可調(diào)節(jié)NOS的活性。研究發(fā)現(xiàn)糖尿病合并血管病變者血漿內(nèi)皮素－1（ET－1）升高，NO降低顯著；其血管內(nèi)皮依賴的血管舒張功能下降可能與NO 合成減少、滅活增加、從內(nèi)皮擴散到平滑肌的過程受阻、受體下調(diào)有關(guān)［4］。

舒芬太尼屬于阿片類麻醉鎮(zhèn)痛藥，主要作用于阿片受體，圍術(shù)期運用可維持血流動力學穩(wěn)定，其作用途徑之一是通過影響下丘腦血管運動中樞和交感神經(jīng)興奮性，降低血漿兒茶酚胺、β－內(nèi)啡肽水平，維持血流動力學的穩(wěn)定［5］。另一方面，舒芬太尼對血管有直接作用，可能與舒芬太尼直接松弛血管平滑肌有關(guān)。動物研究報道阿片類物質(zhì)能產(chǎn)生舒張血管的作用［6］，其機制可能通過組胺及阿片受體增強平滑肌細胞舒張能力，且該作用不能用納洛酮阻斷，但可被NO 阻斷劑阻斷，因此可能是通過NO 介導。該實驗結(jié)果顯示，舒芬太尼可使大鼠離體胸主動脈血管內(nèi)皮因子NO 表達升高，而NOS作為NO 生物轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶，兩者存在正相關(guān)性，高濃度舒芬太尼作用更為顯著，可有效地改善血管內(nèi)皮功能的損傷。

舒芬太尼對2型糖尿病大鼠離體胸主動脈血管環(huán)有直接抑制收縮作用，高濃度舒芬太尼作用顯著，其機制可能與內(nèi)皮因子NO－NOS作用途徑有關(guān)，可有效改善糖尿病患者圍術(shù)期血管內(nèi)皮損傷，為舒芬太尼的臨床運用提供了更為廣闊的應用前景。

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