丁酸鈉對(duì)重度燙傷大鼠心臟保護(hù)作用的研究

張文華　唐富波　李炎光　李雨夢(mèng)　呂　藝　戴躍龍　胡　森

（1.解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院全軍創(chuàng)傷修復(fù)與組織再生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室暨皮膚損傷修復(fù)與組織再生北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京　100048；2.武警總醫(yī)院燒傷整形科，北京　100039）

丁酸鈉對(duì)重度燙傷大鼠心臟保護(hù)作用的研究

張文華1唐富波2李炎光2李雨夢(mèng)1呂藝1戴躍龍1胡森1

（1.解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院全軍創(chuàng)傷修復(fù)與組織再生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室暨皮膚損傷修復(fù)與組織再生北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100048；2.武警總醫(yī)院燒傷整形科，北京100039）

目的：探討丁酸鈉對(duì)重度燙傷大鼠心臟的保護(hù)作用。方法：雄性SD大鼠48只，隨機(jī)分為假燙組、燙傷組和丁酸鈉組（n=16）。燙傷組和丁酸鈉組采用沸水水浴法制作50%TBSAⅢ度燙傷動(dòng)物模型，并于制模完成后即刻皮下分別注射丁酸鈉400 mg/kg（丁酸鈉組）或等體積生理鹽水（燙傷組）。假燙組以37 ℃水代替沸水。各組動(dòng)物于燙傷后2.5 h和5.5 h從尾靜脈注射異硫氰酸熒光素標(biāo)記的葡聚糖藍(lán)2.5 mg。傷后3 h和6 h，每組各取8只動(dòng)物經(jīng)腹主動(dòng)脈穿刺取血，測(cè)定血漿肌酸激酶同工酶（CK-MB）水平；同時(shí)取心肌組織標(biāo)本，測(cè)定葡聚糖藍(lán)含量，以反映心臟微血管通透性的變化，干/濕重法測(cè)定心肌組織含水率。結(jié)果：與假燙組相比，燙傷組大鼠傷后3 h和6 h，血漿CK-MB水平明顯升高（P＜0.05）；心臟微血管通透性和心肌組織含水率明顯增加（P均＜0.05）。丁酸鈉組大鼠在燙傷后3 h和6 h，血漿CK-MB水平、心臟微血管通透性和心肌組織含水率雖然高于假燙組，但較燙傷組均明顯降低（P均＜0.05）。結(jié)論：丁酸鈉能夠降低大鼠心肌微血管通透性和組織含水率，對(duì)于嚴(yán)重燙傷引起的心肌損害有顯著保護(hù)作用。

燙傷心臟組蛋白去乙?；敢种苿┭芡ㄍ感远∷徕c

嚴(yán)重?zé)齻?，心肌極易因缺血缺氧，造成組織損害和功能障礙，導(dǎo)致“休克心”的發(fā)生，這是燒傷早期機(jī)體最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一［1-3］。因此，保護(hù)心臟功能，對(duì)于燒傷早期救治十分重要。目前對(duì)燒傷后心臟保護(hù)的藥物研究較少。組蛋白去乙酰化酶抑制劑（HDACI）是近年來(lái)腫瘤治療、缺血和器官保護(hù)藥物的研究熱點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)室前期實(shí)驗(yàn)證實(shí)，丙戊酸鈉、SAHA等HDACI類藥物可以提高嚴(yán)重失血和燙燒傷動(dòng)物的存活率，減輕多臟器損傷［4］。丁酸鈉是一種特異性HDACI的抑制劑，本實(shí)驗(yàn)的目的是觀察丁酸鈉對(duì)嚴(yán)重燙傷大鼠心臟微血管通透性和組織含水率的影響，探討丁酸鈉對(duì)燒傷引起的心肌損害的保護(hù)作用。

1　材料與方法

1.1動(dòng)物模型及分組清潔級(jí)雄性SD大鼠48只，60～70日齡，體重（250±10）g，購(gòu)自北京軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，適應(yīng)性飼養(yǎng)2周，實(shí)驗(yàn)前12 h禁食，自由飲水。戊巴比妥鈉（50 mg/ kg）腹腔注射麻醉后，備皮，隨機(jī)分為假燙組、燙傷組和丁酸鈉組（n=16）。燙傷組和丁酸鈉組采用沸水水浴，背、臀部15 s，腹部8 s，造成50%總體表面積（TBSA）Ⅲ度燙傷；假燙組相應(yīng)部位采用37 ℃溫水浸泡相同時(shí)間。丁酸鈉組和燙傷組傷后分別立即腹腔注射丁酸鈉（400 mg/kg，美國(guó)Sigma公司）或等體積生理鹽水。各組動(dòng)物于燙傷后2.5 h和5.5 h從尾靜脈注射異硫氰酸熒光素（FITC）標(biāo)記的葡聚糖藍(lán)（美國(guó)Sigma公司）2.5 mg，并于傷后3 h和6 h（各8只）取血和心肌組織標(biāo)本進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)。

1.2觀察指標(biāo)及方法

1.2.1心臟微血管通透性傷后3 h和6 h經(jīng)頸動(dòng)脈插管至心臟進(jìn)行全身血管內(nèi)灌洗，沖洗出血管內(nèi)血液后，開(kāi)胸取心臟組織，制成勻漿，5 000 r/min離心10 min，取上清液，熒光酶標(biāo)儀（發(fā)射光480 nm，接收光560 nm）測(cè)定心肌組織葡聚糖藍(lán)含量。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算葡聚糖含量最終結(jié)果，反映微血管通透性的變化。

1.2.2心肌組織含水率的測(cè)定采用干/濕重法檢測(cè)大鼠心肌組織含水率。取適量心肌組織，用濾紙將組織表面液體吸干，電子天平準(zhǔn)確稱重（濕重），將樣本放入電烤箱中80 ℃烘烤72 h，電子天平稱重烘干后的樣本并記錄數(shù)值（干重）。含水率=（濕重－干重）/濕重×100%。

1.2.3血漿肌酸激酶同工酶（CK-MB）水平的測(cè)定取腹主動(dòng)脈血，離心取血漿，應(yīng)用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血漿CK-MB水平。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件處理，數(shù)據(jù)以表示，采用單因素方差分析及組間兩兩比較的SNK法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)　果

2.1心臟微血管通透性的變化傷后3 h，燙傷組葡聚糖藍(lán)含量為（10.21±1.47）μg/ml，比假燙組［（6.31±1.76）μg/ml］明顯升高（P＜0.05）；丁酸鈉組葡聚糖藍(lán)含量為（8.36±1.45）μg/ml，比燙傷組顯著降低（P＜0.05），表明丁酸鈉可以抑制燙傷后血管通透性增加。傷后6 h，丁酸鈉組葡聚糖藍(lán)含量［（9.45±1.78）μg/ml］仍明顯低于燙傷組［（12.33±1.96）μg/ml，P＜0.05］。見(jiàn)圖1。

圖1　丁酸鈉對(duì)50%TBSAⅢ度燙傷大鼠血管通透性的影響

2.2心肌組織含水率的變化燙傷后3 h，燙傷組含水率為（76.32±2.65）%，比假燙組［（69.45±2.42）%］明顯增加（P＜0.05）；丁酸鈉組含水率（72.65±2.98）%，比燙傷組明顯降低（P＜0.05）。傷后6 h丁酸鈉組含水率［（76.32±2.65）%］，較燙傷組［（80.76±2.19）%］仍顯著降低（P＜0.05）。見(jiàn)圖2。

圖2　丁酸鈉對(duì)50%TBSAⅢ度燙傷大鼠心肌組織含水率的影響

2.3血漿CK-MB的變化燙傷后3 h和6 h丁酸鈉組血漿CK-MB水平［（3 234±381.8）U/L和（5 132±4 37.5）U/L］均顯著低于燙傷組［（3 545±415.2）U/L和（5 615±454.3）U/L］，但高于假燙組［（2 734±323.3）U/L和（2 782± 336.7）U/L，P均＜0.05］。見(jiàn)圖3。

圖3　丁酸鈉對(duì)50%TBSAⅢ度燙傷大鼠血漿CK-MB水平的影響

3　討　論

嚴(yán)重?zé)齻?，因心肌缺血缺氧及燒傷毒素的綜合作用、能導(dǎo)致心肌組織水腫和細(xì)胞骨架損傷，造成心臟功能障礙，將影響循環(huán)功能和生命維持。因此，研究保護(hù)燒傷后心臟功能的藥物，對(duì)于嚴(yán)重?zé)齻缙诜乐埂靶菘诵摹奔捌洳l(fā)癥的發(fā)生十分重要。

以往的研究表明，某些HDACI類藥物可以提高失血性休克動(dòng)物生存率［5-6］，保護(hù)心、肝、肺、腎、腸等器官組織。丁酸鈉是一類短鏈脂肪酸類HDCAI，具有良好的生物活性，可抑制腸道致病菌和維護(hù)胃腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)［7］、抗神經(jīng)凋亡［8］等。

近年來(lái)，丁酸鈉在抗炎抗休克方面的研究受到關(guān)注。Liang 等［9］的實(shí)驗(yàn)表明，丁酸鈉可以抑制燙傷引起的炎癥因子釋放和組織炎癥反應(yīng)，減少急性肺損傷，保護(hù)肺功能。Yang 等［10］使用細(xì)菌毒素造成大鼠肝損傷，采用丁酸鈉干預(yù)后，肝功能得到明顯改善。Hu 等［11］建立心肌缺血/再灌注損傷動(dòng)物模型，使用丁酸鈉治療后，能夠明顯抑制TNF-α和IL-6的表達(dá)，減輕心肌缺血/再灌注損傷。

本研究結(jié)果表明，大鼠50%TBSA燙傷后，心肌微血管通透性和含水率增加，心肌功能受損。使用丁酸鈉治療后，血漿CK-MB水平在燙傷后3 h和6 h均明顯降低，心肌微血管通透性和含水率均顯著下降。說(shuō)明丁酸鈉對(duì)于嚴(yán)重燙傷大鼠心臟具有一定的保護(hù)作用。

以往的研究表明，HDACI的去乙?；梢哉T導(dǎo)α-微管蛋白的結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致微管降解，肌球蛋白輕鏈2（MLC2）的磷酸化，從而使細(xì)胞骨架收縮，細(xì)胞間隙增加，內(nèi)皮細(xì)胞通透性升高［12］。目前已知丁酸鈉是組蛋白去乙?；福℉DAC）6的抑制劑，可以抑制HDAC6的表達(dá)。本研究結(jié)果初步證明丁酸鈉能降低嚴(yán)重燙傷后微血管內(nèi)皮通透性，但其對(duì)臟器微血管內(nèi)皮細(xì)胞影響的具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

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The protective effect of sodium butyrate on heart of rats with severe scald injury

Zhang Wenhua*， Tang Fubo， Li Yanguang， Li Yumeng， Lü Yi， Dai Yuelong， Hu Sen.
*Army Key Laboratory of Wound Repair and Tissue Regeneration， Beijing Key Laboratory of Skin Injury Repair and Tissue Regeneration， First Hospital Affiliated to the Chinese PLA General Hospital， Beijing 100048， China Corresponding author: Hu Sen （E-mail: bs0425@163.com）

Objective:To investigate the protective effect of sodium butyrate on heart of rats with severe scald injury. Methods: Forty-eight SD rats were randomly divided into sham scald group， scald group and sodium butyrate group （16 each）. Rats in scald group and sodium butyrate group were subjected to 50% TBSA third-degree full-thickness scald injury with boiled water. Sodium butyrate （400 mg/kg） or equal-volume normal saline was subcutaneously injected into rats in sodium butyrate group and scald group， respectively， and 37 ℃ instead of boiled water was used for the rats in sham scald group. Fluorescein isothiocyanate labeled dextran blue （2.5 mg） was caudal vein injected into all the groups of rats 2.5 and 5.5 hours after scald.The blood samples were obtained by abdominal aorta puncture from 8 rats of each group 3 and 6 hours after scald and the activity of plasma creatine kinase-MB （CK-MB） was determined. Meanwhile， myocardial tissues were harvested to determine the content of dextran blue for reflecting the cardiac microvascular permeability， and the water content of myocardial tissue was detected by dry/wet weight method. Results: The plasma CK-MB activities， microvascular permeability and tissue water content were significantly increased in scald group than in sham scald group 3 and 6 hours after scald （P＜0.05）. Sodium butyrate treatment resulted in significant decrease of the plasma CK-MB activities， microvascular permeability and tissue water content 3 and 6 hours after scald as compared with that in scald group （P＜0.05）. Conclusions: Sodium butyrate may reduce the plasma CK-MB activities， cardiac microvascular permeability and tissue water content， thus play a significant protective effect on heart of rats with severe scald injury.

Scald；Heart；Histone deacetylase inhibitor；Vascular permeability；Sodium butyrate

10. 3969/j. issn. 1672-8521. 2016. 02. 003

2015-12-29）

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81471872）

胡森，研究員（E-mail:bs0425@163.com）