異丙酚、七氟烷對大鼠缺血再灌注肺組織的保護作用及其機制相關性研究

朱偉 徐義國 黃淑琳 桂煜

寧波大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院麻醉科，浙江寧波315000

異丙酚、七氟烷對大鼠缺血再灌注肺組織的保護作用及其機制相關性研究

朱偉 徐義國 黃淑琳 桂煜

寧波大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院麻醉科，浙江寧波315000

目的探討對大鼠缺血再灌注肺損傷實施異丙酚、七氟烷處理的組織保護情況。方法納入40只SD大鼠，制備大鼠缺血再灌注肺損傷模型，按隨機數(shù)字表法分為假手術組、缺血再灌組、七氟烷處理組、異丙酚處理組、異丙酚+七氟烷處理組。結果缺血再灌組、七氟烷處理組、異丙酚處理組以及異丙酚+七氟烷處理組的TNF-α及IL-8因子檢測水平均顯著高于假手術組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。異丙酚+七氟烷處理組的TNF-α及IL-8因子檢測水平均顯著低于七氟烷處理組和異丙酚處理組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。缺血再灌組、七氟烷處理組、異丙酚處理組以及異丙酚+七氟烷處理組的支氣管肺泡灌洗液總蛋白含量檢測水平均顯著高于假手術組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。異丙酚+七氟烷處理組的支氣管肺泡灌洗液總蛋白含量檢測水平均顯著低于七氟烷處理組和異丙酚處理組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。結論異丙酚復合七氟烷可以對大鼠缺血再灌注肺損傷產生一定的保護作用。

異丙酚；七氟烷；缺血再灌注肺損傷；肺組織；炎性因子；總蛋白

肺移植術后，極易出現(xiàn)缺血再灌注損傷，對患者的危害極大［1］。缺血再灌注損傷發(fā)生的機制十分復雜，可能的機制包括：氧化應激反應；細胞內鈣離子超載；炎性反應和微血管損傷；肺表面活性物資減少等［2］。圍術期麻醉藥物應用是圍手術期的重要環(huán)節(jié)，靜吸復合麻醉方法的應用，也為手術安全提供了較好的保障。有研究證實異丙酚，七氟烷預處理對缺血再灌注肺損傷有一定的保護作用［3］。本次研究中，擬利用異丙酚、七氟烷以及異丙酚聯(lián)合七氟烷復合麻醉方式預處理缺血再灌注，分析異丙酚、七氟烷在肺保護方面的作用，并證實異丙酚聯(lián)合七氟烷復合麻醉下對缺血再灌注肺損傷的保護作用。

1 材料與方法

1.1 材料來源

2015年3月～2015年5月，納入SD大鼠40只，均為雄性，體質量250～300 g。均由北京金牧陽實驗動物養(yǎng)殖有限責任公司提供，許可證號SYXK（京）2015-0008。將40只大鼠隨機分為5組，每組8只，分別為假手術組、缺血再灌組、七氟烷處理組、異丙酚處理組、異丙酚+七氟烷處理組。

1.2 方法

除假手術組外，其余各組均制備原位左肺缺血再灌注模型［4］。對動物進行戊巴比妥鈉（30 mg/kg）腹腔注射麻醉，氣管插管后連接小動物呼吸機實施機械通氣。缺血再灌組夾閉左肺門45min后開放，機械通氣2 h，持續(xù)輸注戊巴比妥鈉維持麻醉。異丙酚組左肺門鉗閉前30 min靜脈注射異丙酚5 mg/kg，繼之以50 mg/（kg·h）的速率持續(xù)輸注，夾閉左肺門45 min后，再開放并機械通氣2 h。制備成功之后，七氟烷處理組、異丙酚處理組、異丙酚+七氟烷處理組分別予以相應處理。七氟烷組吸入七氟烷，呼氣末濃度2.1%，持續(xù)輸注戊巴比妥鈉維持麻醉。異丙酚聯(lián)合七氟烷組予以左肺門鉗閉前30 min靜脈注射異丙酚3 mg/kg，繼之以50mg/（kg·h）的速率持續(xù)輸注，并吸入七氟烷，呼氣末濃度2.1%。

1.3 觀察指標

（1）血清TNF-α及IL-8因子水平檢測。取阻斷前（T1）、再灌注后30min（T2）、60min（T3）、120min（T4）、180min（T5）大鼠靜脈血1 mL，乙二胺四乙酸抗凝，離心10 min取上清液，-70℃冰箱保存，監(jiān)測TNF-α及IL-8因子。（2）支氣管肺泡灌洗液總蛋白含量測定。收集各組部分左肺組織，利用考馬斯亮蘭染色法對血清總蛋白含量進行檢測。（3）組織學觀察。收集各種右肺上葉標本，常規(guī)石蠟包埋切片后實施HE染色，并置于鏡下進行觀察。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 16.0統(tǒng)計學軟件進行分析，計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，計量資料多組之間比較應用方差分析，再進行兩兩比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 各組血清TNF-α及IL-8因子與支氣管肺泡灌洗液總蛋白含量檢測水平比較

再灌注后180min，對各組的TNF-α及IL-8因子檢測水平比較，可得缺血再灌組、七氟烷處理組、異丙酚處理組以及異丙酚+七氟烷處理組的TNF-α及IL-8因子檢測水平均顯著高于假手術組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。且異丙酚+七氟烷處理組的TNF-α及IL-8因子檢測水平均顯著低于七氟烷處理組和異丙酚處理組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。缺血再灌組、七氟烷處理組、異丙酚處理組以及異丙酚+七氟烷處理組的支氣管肺泡灌洗液總蛋白含量檢測水平均顯著高于假手術組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。且異丙酚+七氟烷處理組的支氣管肺泡灌洗液總蛋白含量檢測水平均顯著低于七氟烷處理組和異丙酚處理組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 各組血清TNF-α及IL-8因子檢測水平比較（±s，n=8）

表1 各組血清TNF-α及IL-8因子檢測水平比較（±s，n=8）

組別TNF-α（ng/mL）IL-8（pg/mL）支氣管肺泡灌洗液總蛋白（g/L）假手術組缺血再灌組七氟烷處理組異丙酚處理組異丙酚+七氟烷處理組F值P 5.77±0.25 7.02±0.35 6.12±0.15 6.05±0.16 5.99±0.15 20.122＜0.05 165.13±10.23 211.31±25.80 190.21±21.10 192.13±20.12 180.15±15.15 38.127＜0.05 0.61±0.09 1.45±0.08 0.85±0.03 0.86±0.04 0.78±0.04 15.314＜0.05

2.2 各組肺組織染色結果分析

獲得各組肺組織標本進行染色和觀察可以發(fā)現(xiàn)，假手術組可觀察到清晰的肺組織結構，肺泡腔內存在少量的巨嗜細胞，七氟烷處理組與異丙酚處理組肺組織毛細血管擴張、充血，肺間隔明顯增寬，間質中可觀察到明顯的炎性浸潤現(xiàn)象，肺泡存在出血、水腫現(xiàn)象。異丙酚+七氟烷處理組可觀察到存在輕微的毛細血管充血和擴張現(xiàn)象，無明顯炎性浸潤現(xiàn)象。見圖1。

圖1 各組肺組織染色結果分析（HE，×100）

3 討論

缺血后疏通或再造血管使缺血組織得到血液再灌注，多數(shù)情況下缺血組織和器官的功能結構通過再灌注得以恢復［5］。但再灌注有其雙重性，即有時不僅不能使組織器官功能恢復，反而使缺血所致功能代謝障礙和結構破壞進一步加重［6］。因此，將在缺血基礎上恢復血流后引起組織更為劇烈損傷的現(xiàn)象稱為缺血再灌注損傷［7］。而肺組織缺血后血流恢復所引起的繼發(fā)性損傷，即肺缺血再灌注損傷［8］。肺缺血再灌注損傷在肺移植術中十分常見，需要采取有效的措施來保護出現(xiàn)缺血再灌注損傷的肺組織［9，10］。

圍術期麻醉藥物應用是圍手術期的重要環(huán)節(jié)，靜吸復合麻醉方法的應用，也為手術安全提供了較好的保障。七氟醚與異丙酚是常用的麻醉藥物，可以對自由基介導的脂質過氧化反應產生有效的抑制作用，維持穩(wěn)定的過氧化——抗氧化平衡狀態(tài)從而對組織再灌注損傷情況予以抑制［11］。在出現(xiàn)肺缺血再灌注情況之后，血管的通透性會出現(xiàn)顯著增加的情況，出現(xiàn)PKC-a移位和激活現(xiàn)象，并發(fā)揮出一定的介導作用，加重組織損傷。同時，內源性肺表面活性物質數(shù)量減少，肺毛細血管膜通透性增高，使大量血漿蛋白滲出到肺泡腔，對肺表面活性物質予以抑制。導致內源性肺表面活性物質失活和肺水腫互為因果，形成惡性循環(huán)。而經七氟烷處理，則可以對PKC-a移位和激活予以有效的抑制，進而達到組織保護目的。七氟烷對大鼠缺血再灌注損傷肝臟具有保護作用，可能是通過抑制肝細胞凋亡來實現(xiàn)的［12，13］。

缺血再灌注的出現(xiàn)會導致炎性細胞的聚集，大量不同的炎性因子釋放出來，進而對不同的組織產生一定的損傷［14］。為此，在對缺血再灌注肺損傷進行處理的過程中，要注意采取有效措施來降低相關炎性因子的水平［15，16］。缺血再灌注組織損傷發(fā)生過程中，TNF-α及IL-8因子是十分重要的炎性因子，其水平可以較為直觀反映出現(xiàn)損傷的嚴重程度［17］。通過本次研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)肺缺血再灌注之后，肺表面活性物質數(shù)量顯著減少，大量的血漿蛋白會發(fā)生滲出，達到肺泡腔中，導致肺表面活性物質出現(xiàn)失活，并與肺水腫之間相互作用，加重病情［18，19］。本次研究結果顯示，較之單獨使用七氟烷和異丙酚進行處理，采用異丙酚+七氟烷方式進行處理可以獲得更好的效果，顯著改善TNF-α及IL-8因子檢測水平以及支氣管肺泡灌洗液總蛋白含量，進而對大鼠缺血再灌注肺損傷產生更好的保護作用?？赡苁且驗榻涍^異丙酚聯(lián)合七氟烷處理之后，肺表面活性物質數(shù)量增加，肺毛細血管膜通透性恢復至正常水平。而且，異丙酚復合七氟烷使用，還可以通過抑制黏附分子的表達，減輕了肺缺血再灌注損傷，減輕肺水腫，改善肺臟順應性，保護肺功能，進而達到理想的肺組織保護效果［20-21］。

綜上，異丙酚復合七氟烷可以對大鼠缺血再灌注肺損傷產生一定的保護作用。異丙酚復合七氟烷對大鼠缺血再灌注后肺組織具有明顯的保護作用，與其抑制炎性因子TNF-α及IL-8的水平有關，但具體機制尚不清楚，需要進一步探討。

［1］侯春萌，梁貴友.PPARγ及配體在缺血再灌注肺損傷中的作用［J］.中國現(xiàn)代醫(yī)生，2014，52（10）：157-160.

［2］張莉娟，李建強，高菡，等.大鼠肺缺血再灌注損傷時CXCL9因子的表達［J］.中國現(xiàn)代醫(yī)生，2011，49（9）：10-11.

［3］Rong J，Ye S，Liang MY，et al.Receptor for advanced glycation end products involved in lung ischemia reperfusion injury in cardiopulmonary bypass attenuated by controlled oxygen reperfusion in a caninemodel［J］.ASAIO Journal，2013，59（3）：302-308.

［4］姜春玲，王金蘭，咸云淑，等.大鼠全肝缺血再灌注后肺細胞凋亡及異丙酚對細胞凋亡的影響［J］.中國實驗診斷學，2009，13（7）：875-877.

［5］劉桂勇，劉修恒，王磊，等.青蒿琥酯對大鼠腎臟缺血再灌注后纖維化改變的保護作用［J］.中華實驗外科雜志，2015，32（10）：2485-2487.

［6］曾敏，吳智勇，鄭茵，等.四氫吡咯二硫代氨基甲酯對人臍靜脈內皮細胞模擬缺血再灌注誘導炎癥因子的影響［J］.中國老年學雜志，2015，10（3）：699-701.

［7］趙彥瑞，劉洋，王東，等.PI3 K/Akt和JAK2/STAT3信號轉導通路在SO2抗大鼠肢體缺血再灌注致急性肺損傷中的作用［J］.中國病理生理雜志，2015，31（11）：2076-2082.

［8］張皓，齊海，李元明，等.肺缺血再灌注損傷模型犬接受去氫駱駝蓬堿干預后無明顯肺保護作用［J］.中國組織工程研究，2014，18（36）：5805-5812.

［9］朱登彥，張巖，李向楠，等.外源性促紅細胞生成素對大鼠肺缺血再灌注組織AQP 1表達的影響［J］.中國老年學雜志，2014，（21）：6107-6108.

［10］羅俊麗，王勇，李姍姍，等.肺缺血預處理對體外循環(huán)誘發(fā)犬肺缺血再灌注時水通道蛋白1表達的影響［J］.中華麻醉學雜志，2014，34（6）：683-686.

［11］Jing H，Yao J，Liu X，et al.Fish-oil emulsion（omega-3 polyunsaturated fatty acids）attenuates acute lung injury induced by intestinal ischemia-reperfusion through Adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinasesirtuin1 pathway［J］.Journal of Surgical Research：Clinical and Laboratory Investigation，2014，187（1）：252-261.

［12］張桂武，劉志勇.異丙酚對大鼠肺缺血再灌注損傷保護作用的實驗研究［J］.現(xiàn)代醫(yī)學，2012，40（3）：305-309.

［13］金延武，趙鑫，馮顥，等.異丙酚聯(lián)合機體低氧預處理對大鼠肺缺血再灌注損傷的影響［J］.中華麻醉學雜志，2010，30（12）：1485-1488.

［14］咸云淑，姜春玲，鄭利民，等.異丙酚預處理對大鼠肝缺血再灌注細胞因子的影響及肺損傷的保護作用［J］.中國實驗診斷學，2010，14（7）：1002-1004.

［15］宮麗榮，曹定睿，楊春艷，等.異丙酚聯(lián)合缺血預處理對大鼠肺缺血再灌注損傷時細胞凋亡的影響［J］.中華麻醉學雜志，2009，29（8）：757-760.

［16］詹美俊，姚尚龍，張詩海，等.異丙酚對肺缺血再灌注損傷大鼠肺上皮細胞凋亡的影響［J］.中華麻醉學雜志，2007，27（6）：558-561.

［17］劉華琴，邢玉英，仝彤，等.丙泊酚復合烏司他丁對大鼠腸缺血再灌注致急性肺損傷的影響［J］.中國老年學雜志，2010，30（10）：1376-1378.

［18］鄒海波，張巍麗，施鵬，等.異丙酚對CO2氣腹后大鼠肺缺血再灌注損傷的保護作用及機制［J］.山東醫(yī)藥，2015，55（41）：28-30.

［19］吳新軍，王俊科.不同劑量異丙酚對大鼠小腸缺血再灌注后肺損傷超微結構的影響［J］.中華麻醉學雜志，2002，22（11）：681-682.

［20］劉新波，張雪萍，李亞麗，等.異丙酚對大鼠小腸缺血再灌注后肺損傷的作用［J］.咸寧學院學報（醫(yī)學版），2005，19（6）：481-482.

［21］宋青，王明軍，黃曉明，等.異丙酚對獼猴失血性休克所致再灌注肺損傷的保護作用［J］.中華醫(yī)學雜志，2002，82（17）：1203-1206.

Protective effects of propofol and sevoflurane on lung tissue in rats after focal cerebral ischem ia and reperfusion in rats and itsmechanism s

ZHUWei XU Yiguo HUANG Shulin GUIYu
Department of Anesthesiology，the Affiliated Hospital of Ningbo University Medical College，Ningbo 315000，China

Objective To investigate the protective effects of propofol and sevoflurane on lung tissue in rats with focal cerebral ischemia/reperfusion in rats and itsmechanism.M ethods 40 SD rats were enrolled，and were made the rat model of ischemia reperfusion lung injury，were randomly divided into sham operation group ischemia reperfusion group，sevoflurane，propofol group propofol and sevoflurane.Results TNF-αand IL-8 levels of factor detecting ischemia-reperfusion group，the treatment group sevoflurane and propofol treatment group and propofol+sevofluranetreated group were significantly higher than the sham group，the differencewas statistically significance（P＜0.05）.TNF-αand IL-8 levels detected factor in propofol+sevoflurane-treated group were significantly lower than the sevoflurane group and propofol treatment group，the difference was statistically significant（P＜0.05）.Bronchoalveolar lavage fluid total protein levels detected in ischemia-reperfusion group，the sevoflurane treatment group，propofol treatment group and propofol+sevoflurane treatment group were significantly higher than the sham group，the difference was statistically significant（P＜0.05）.Bronchoalveolar lavage fluid total protein content detectable levels of propofol+sevoflurane-treated group was significantly lower than sevoflurane and propofol treatmentgroup treatmentgroup differenceswere statistically significant（P＜0.05）.Conclusion It can protect the lung injury in rats with ischemia and reperfusion of propofol combined with seven sevoflurane

Propofol；Sevoflurane；Ischemia reperfusion lung injury；Lung tissue；Inflammatory factor；Total protein

R965

B

1673-9701（2016）18-0113-03

2016-04-30）

吳階平醫(yī)學基金會臨床科研專項資助基金（320.6750.14141）