褪黑素對(duì)腹腔手術(shù)嚴(yán)重感染大鼠炎癥介質(zhì)、氧化應(yīng)激及主要臟器功能的保護(hù)作用

韓　冰　吉　杰　趙國(guó)軍

(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院婦科，河北　承德　067000)

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褪黑素對(duì)腹腔手術(shù)嚴(yán)重感染大鼠炎癥介質(zhì)、氧化應(yīng)激及主要臟器功能的保護(hù)作用

韓冰吉杰趙國(guó)軍1

(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院婦科，河北承德067000)

〔摘要〕目的探索褪黑素(Mel)對(duì)腹腔手術(shù)嚴(yán)重感染大鼠炎癥介質(zhì)、氧化應(yīng)激及主要臟器功能的保護(hù)作用。方法選取雄性SD大鼠并采用盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)制備腹腔手術(shù)嚴(yán)重感染模型，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分為模型組、Mel小劑量組和Mel大劑量組(每組20只)，選取20只同周齡大鼠行假手術(shù)作為對(duì)照組，術(shù)后1 d后每天分別給予0.9%氯化鈉注射液、50 mg/kg和100 mg/kg Mel腹腔注射。治療1 w后收集血標(biāo)本，采用酶聯(lián)免疫吸附方法(ELISA)檢測(cè)各組血清腫瘤壞死因子(TNF)-α、白介素(IL)-6和C-反應(yīng)蛋白(CRP)水平，測(cè)定各組大鼠血清丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及總抗氧化能力(T-AOC)含量評(píng)價(jià)氧化應(yīng)激水平，檢測(cè)各組的血清淀粉酶(AMY)、脂肪酶(LPS)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)和尿酸(UA)水平用以評(píng)價(jià)胰腺、肝臟及腎臟功能，同時(shí)制備胰腺、肝臟和腎臟組織病理切片以評(píng)價(jià)臟器損傷情況。結(jié)果與對(duì)照組相比，模型組的TNF-α、IL-6、CRP、MDA、AMY、LPS、ALT、AST、BUN、Cr和UA水平均升高，SOD活性和T-AOC水平均降低，且胰腺、肝臟及腎臟的病理?yè)p傷較重(P<0.05)；Mel小劑量、大劑量組的炎癥介質(zhì)指標(biāo)、MDA及胰腺、肝臟和腎臟功能指標(biāo)均低于模型組，SOD活性和T-AOC水平均高于模型組(P<0.05)，且胰腺、肝臟和腎臟的損傷程度較輕(P<0.05)；Mel大劑量組的以上指標(biāo)水平均優(yōu)于小劑量組(P<0.05)。結(jié)論Mel可改善腹腔手術(shù)嚴(yán)重感染大鼠的炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激程度，對(duì)主要臟器有較好的保護(hù)作用，且大劑量的效果較優(yōu)。

〔關(guān)鍵詞〕褪黑素；腹腔手術(shù)嚴(yán)重感染；炎癥介質(zhì)；氧化應(yīng)激

1承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院手術(shù)部

第一作者：韓冰(1976-)，女，主治醫(yī)師，主要從事婦科研究。

手術(shù)室是醫(yī)院的高?？剖遥中g(shù)感染預(yù)防與控制的好壞直接影響手術(shù)效果〔1〕。腹腔手術(shù)為常見(jiàn)的手術(shù)類型，而嚴(yán)重腹腔感染也是臨床上的棘手問(wèn)題，具有感染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)及合并多臟器衰竭等特點(diǎn)，大量研究也證實(shí)氧化應(yīng)激在腹腔感染發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，故控制炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激對(duì)于腹腔感染的防控意義重大〔2,3〕。褪黑素(Mel)是一種由松果體細(xì)胞分泌的肽類激素，具有多種生活活性，如調(diào)節(jié)體溫、生物節(jié)律和神經(jīng)內(nèi)分泌等〔4,5〕，多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)Mel也可抑制器官損傷后炎癥反應(yīng)〔6,7〕，但目前對(duì)Mel能否改善腹腔感染后炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激損傷尚不清楚。本研究擬觀察Mel對(duì)炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激損傷相關(guān)指標(biāo)的影響。

1資料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組選取雄性SD大鼠并采用盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)制備腹腔手術(shù)嚴(yán)重感染模型，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分為模型組、Mel小劑量組和Mel大劑量組(每組20只)，選取20只同周齡大鼠行假手術(shù)作為對(duì)照組，術(shù)后1 d后每天分別給予0.9%氯化鈉注射液、50 mg/kg和100 mg/kg Mel灌胃。所有大鼠的飼養(yǎng)環(huán)境為SPF級(jí)，飼養(yǎng)條件：溫度20℃、相對(duì)濕度60%~70%，12 h/12 h明暗周期。

1.2主要試劑與儀器試劑：大鼠腫瘤壞死因子(TNF)-α檢測(cè)試劑盒購(gòu)自上海拜沃生物科技有限公司，白介素(IL)-6、C-反應(yīng)蛋白(CRP)檢測(cè)試劑盒購(gòu)自北京北方生物制品公司，丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及總抗氧化能力(T-AOC)測(cè)定試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所，大鼠淀粉酶(AMY)、脂肪酶(LPS)測(cè)定試劑盒均購(gòu)自上?？党缮锕こ逃邢薰荆炔蒉D(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)試劑盒購(gòu)自上?？菩郎锛夹g(shù)研究所，尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)和尿酸(UA)測(cè)定試劑購(gòu)自北京利得曼公司；儀器：ELx800型全自動(dòng)酶標(biāo)儀購(gòu)自美國(guó)Bio-TEK公司，RA-1000型全自動(dòng)生化分析儀購(gòu)自德國(guó)Bayer公司。

1.3動(dòng)物模型制備待充分麻醉后將大鼠固定，備皮消毒后取下腹部正中縱形切口約2 cm，探查腹腔后將盲腸置于腹腔外，采用0#絲線在盲腸中部約1/2處結(jié)扎，于盲腸結(jié)扎線與盲腸末端中間采用16 G針頭行貫通性穿刺，從兩側(cè)針孔輕輕擠出少量盲腸內(nèi)容物，將盲腸還納入腹腔。對(duì)照組僅行開(kāi)腹手術(shù)，不行盲腸穿刺，術(shù)后分層縫合腹壁切口。

1.4標(biāo)本收集與處理治療1 w后處死大鼠，取大鼠心臟血5 ml，室溫下靜置30 min后，3 000 r/min離心10 min，收集上清后-20℃凍存?zhèn)溆?。取完心臟血標(biāo)本后，迅速留取胰腺、肝臟和腎臟組織，10%甲醛固定后，按照常規(guī)步驟進(jìn)行HE染色。

1.5酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)采用ELISA法依次檢測(cè)血清中TNF-α、IL-6和CRP水平，操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書。

1.6其他血清相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)分別采用硫代巴比妥酸法、黃嘌呤氧化快速比色法及化學(xué)比色法測(cè)定血清MDA、SOD及T-AOC水平，采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清AMY、LPS、ALT、AST、BUN、Cr和UA水平，操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書。

1.7病理組織觀察將制備好的胰腺、肝臟及腎臟切片置于高倍鏡下進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)觀察，記錄3種組織中是否有出血、水腫、壞死及中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)等表現(xiàn)，觀察腎小管水腫及球囊擴(kuò)張情況。

1.8統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS18.0軟件。多組比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK法。

2結(jié)果

2.1各組血清炎癥指標(biāo)水平比較與對(duì)照組相比，模型組的TNF-α、IL-6和CRP水平均升高(P<0.05)；Mel小劑量、大劑量組的以上炎癥介質(zhì)水平均低于模型組，但仍高于對(duì)照組(P<0.05)，且Mel大劑量組的TNF-α、IL-6和CRP水平均低于小劑量組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1　各組血清炎癥介質(zhì)水平比較±s,n=20)

與對(duì)照組比較：1)P<0.05；與模型組比較：2)P<0.05；與Mel小劑量組比較：3)P<0.05；下表同

2.2各組的血清氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)比較與對(duì)照組相比，模型組的MDA水平升高，SOD活性和T-AOC水平均降低(P<0.05)；Mel小劑量、大劑量組的MDA水平均低于模型組，SOD活性和T-AOC水平均高于模型組，但與對(duì)照組的差異仍有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；Mel大劑量組的MDA、SOD和T-AOC水平均優(yōu)于小劑量組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2　各組血清氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)比較±s,n=20)

2.3各組的胰腺功能及病理情況比較與對(duì)照組相比，模型組的血清AMY和LPS水平均升高(P<0.05)，且病理顯示胰腺可見(jiàn)壞死及中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)；Mel小劑量、大劑量組的以上指標(biāo)均低于模型組(P<0.05)，胰腺病變較輕、中性粒細(xì)胞減少，且Mel大劑量組的AMY水平與對(duì)照組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；Mel大劑量組的血清AMY和LPS水平均低于小劑量組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

2.4各組的肝臟功能及病理情況比較與對(duì)照組相比，模型組的ALT、AST水平均升高(P<0.05)，且病理顯示肝臟組織出血、水腫及中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)；Mel小劑量、大劑量組的以上指標(biāo)均低于模型組(P<0.05)，且肝臟病變較輕、水腫程度較小、中性粒細(xì)胞減少，但與對(duì)照組的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；Mel大劑量組的ALT、AST水平均低于小劑量組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3　各組胰腺、肝臟功能及腎臟功能相關(guān)指標(biāo)比較±s,n=20)

與對(duì)照組比較：1)P<0.05；與模型組比較：2)P<0.05；與Mel小劑量組比較：3)P<0.05

2.5各組的腎功能及病理情況比與對(duì)照組相比，模型組的BUN、Cr 和UA水平均升高(P<0.05)，且病理顯示腎小管水腫、球囊擴(kuò)張、少量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)及局部出血；Mel小劑量、大劑量組的以上指標(biāo)均低于模型組(P<0.05)，且腎小球、腎小管病變較輕，但與對(duì)照組的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；Mel大劑量組的BUN、Cr 和UA水平均低于小劑量組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

3討論

炎癥反應(yīng)是多種感染的主要表現(xiàn)，TNF-α、IL-6和CRP作為炎癥指標(biāo)，目前廣泛用于評(píng)估腹腔感染的診治效果〔1,8〕。本研究表明Mel對(duì)緩解腹腔感染的炎癥反應(yīng)同樣有效。此外，Mel還可通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)發(fā)揮對(duì)脊髓損傷、腸缺血再灌注肺損傷及急性腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用〔9，10〕，以上結(jié)果均提示Mel具有較廣的抗炎效果。

氧化應(yīng)激與人體疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)通常伴有嚴(yán)重的氧化應(yīng)激狀態(tài)〔11〕，而多種炎癥介質(zhì)可促進(jìn)機(jī)體釋放大量氧自由基，導(dǎo)致氧化應(yīng)激損傷〔12〕。此外，參與抗氧化損傷系統(tǒng)的酶活性被抑制，在一定程度上加重了炎癥反應(yīng)。氧化應(yīng)激過(guò)程中的產(chǎn)物水平可用于評(píng)價(jià)氧化應(yīng)激損傷程度，MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物，而SOD是抗氧化應(yīng)激的關(guān)鍵調(diào)節(jié)酶，T-AOC可用于衡量機(jī)體的總體抗氧化水平，故本研究采用MDA、SOD和T-AOC水平評(píng)價(jià)氧化應(yīng)激水平〔11~13〕。研究發(fā)現(xiàn)Mel可有效緩解多種疾病狀態(tài)的氧化應(yīng)激損傷〔14，15〕，與本研究的結(jié)果一致，如給予Mel處理后以上指標(biāo)均獲改善，提示Mel對(duì)改善氧化應(yīng)激損傷亦有較好的效果，推測(cè)可能原因?yàn)楦纳频难装Y反應(yīng)在一定程度上減少了活性氧自由基的釋放并減輕了對(duì)抗氧化調(diào)節(jié)酶活性的抑制作用。

臟器衰竭是腹腔感染的常見(jiàn)并發(fā)癥，因此，加強(qiáng)臟器功能的保護(hù)具有重要意義。本研究進(jìn)一步表明Mel對(duì)腹腔感染大鼠臟器功能具有保護(hù)效果，可能與其緩解炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激損傷有關(guān)。

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〔2015-04-11修回〕

(編輯徐杰)

通訊作者：趙國(guó)軍(1971-)，男，碩士，副主任護(hù)師，主要從事護(hù)理研究。

〔中圖分類號(hào)〕R65

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1005-9202(2016)03-0570-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.03.024