丙酮酸鹽替代乳酸鹽腹膜透析液腹腔復(fù)蘇對失血性休克家兔腸黏膜屏障的影響*

羅興均，鐘和英，冉 然，田 剛，簡道林，盧 嘯

(1.湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬人民醫(yī)院麻醉科，湖北十堰 442000；2.三峽大學(xué)仁和醫(yī)院麻醉科，湖北宜昌 443001)

論著·基礎(chǔ)研究

丙酮酸鹽替代乳酸鹽腹膜透析液腹腔復(fù)蘇對失血性休克家兔腸黏膜屏障的影響*

羅興均1，鐘和英1，冉 然1，田 剛1，簡道林2△，盧 嘯1

(1.湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬人民醫(yī)院麻醉科，湖北十堰 442000；2.三峽大學(xué)仁和醫(yī)院麻醉科，湖北宜昌 443001)

目的觀察丙酮酸鹽替代乳酸鹽腹膜透析液行腹腔復(fù)蘇對失血性休克家兔腸黏膜屏障的影響。方法雄性健康家兔48只以Wiggers改良方法制備失血性休克模型，將其分為常規(guī)靜脈復(fù)蘇組(A組)、常規(guī)靜脈復(fù)蘇+腹腔注射乳酸鹽腹膜透析液組(B組)、常規(guī)靜脈復(fù)蘇+腹腔注射丙酮酸鹽腹膜透析液組(C組)和靜脈丙酮酸鹽液復(fù)蘇+腹腔注射丙酮酸鹽腹膜透析液組(D組)。檢測休克前、休克后60 min及復(fù)蘇后60、180 min靜脈血二胺氧化酶(DAO)和脂多糖(LPS)水平。于觀察終點(diǎn)取距回盲部5 cm的一段回腸，測定組織干/濕質(zhì)量比、丙二醛(MDA)水平及超氧化物歧化酶(SOD)活性，并觀察其病理形態(tài)學(xué)改變。結(jié)果4組休克前血漿DAO、LPS水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；休克后60 min均較休克前升高，但組間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；復(fù)蘇后60、180 min，A、B、C、D組血漿DAO、LPS水平依次降低(P<0.05)。復(fù)蘇后180 min，A、B、C、D組回腸組織MDA水平依次降低(P<0.05)，SOD活力水平、組織干/濕質(zhì)量比依次升高(P<0.05)，且組織損傷程度也依次減輕。結(jié)論丙酮酸鹽替代乳酸鹽腹膜透析液腹腔復(fù)蘇可更有效地保護(hù)失血性休克家兔腸組織細(xì)胞和減輕腸黏膜損傷。

休克，出血性；丙酮酸鹽；腹腔復(fù)蘇；腸黏膜

腹腔復(fù)蘇作為一種新的休克輔助治療方式[1]，已被證明可以改善失血性休克/復(fù)蘇后腸道微循環(huán)，最終防止器官衰竭并降低病死率[2-3]，但目前所使用的乳酸鹽腹膜透析液對宿主防御細(xì)胞存在明顯的毒性作用，且有加劇乳酸性酸中毒的可能，在抗休克的同時仍具有巨大的潛在風(fēng)險[4-5]。與乳酸鹽比較，丙酮酸鹽幾乎沒有乳酸鹽的不良反應(yīng)，且能直接糾正乳酸性酸中毒并保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞[6]。因此，本研究以丙酮酸鹽替代乳酸鹽腹膜透析液對失血性休克家兔進(jìn)行腹腔復(fù)蘇，探討其對失血性休克家兔腸黏膜屏障功能的影響。

1 材料與方法

1.1實驗動物與分組 健康雄性家兔48只(湖北醫(yī)藥學(xué)院動物房提供)，體質(zhì)量(2.1±0.3)kg。按設(shè)計要求分為常規(guī)靜脈復(fù)蘇組(A組)、常規(guī)靜脈復(fù)蘇+腹腔注射乳酸鹽腹膜透析液組(B組)、常規(guī)靜脈復(fù)蘇+腹腔注射丙酮酸鹽腹膜透析液組(C組)、靜脈丙酮酸鹽復(fù)蘇+腹腔注射丙酮酸鹽腹膜透析液組(D組)。各組家兔體質(zhì)量、術(shù)中條件(室溫)、術(shù)中干預(yù)(麻醉藥量、肝素液量)相近。

1.2方法

1.2.1復(fù)制失血性休克模型 家兔自由飲水，禁食過夜，仰臥位固定于手術(shù)臺。3%戊巴比妥鈉耳緣靜脈注射(1 mL/kg)行靜脈麻醉，麻醉平穩(wěn)后仰臥固定于操作臺上。脫毛后行氣管插管，保持動物自主呼吸。耳緣靜脈注射低分子肝素鈉液500 U/kg，使之全身肝素化，然后行右側(cè)頸動脈插管，利用三通管放血和采血，并連接BL-420E型多參數(shù)監(jiān)測儀(成都泰盟科技公司)連續(xù)監(jiān)測平均動脈壓(MAP)。另行同側(cè)頸外靜脈插管供回輸血液和補(bǔ)液。待動物血壓穩(wěn)定30 min后，按Wiggers改良方法制備控制性失血性休克模型。10 min內(nèi)從動脈均勻放血使MAP降至40 mm Hg，通過輸血或放血維持MAP在40 mm Hg左右。60 min后，根據(jù)復(fù)蘇方式和復(fù)蘇藥物的不同，分別給予休克復(fù)蘇。A組：20 min內(nèi)靜脈回輸放出的血液和兩倍于放血量的乳酸鈉林格液進(jìn)行液體復(fù)蘇；B組：靜脈液體復(fù)蘇的同時腹腔內(nèi)注射2.5%臨床用乳酸鹽腹膜透析液(廣州百特公司)120 mL；C組：靜脈液體復(fù)蘇的同時腹腔內(nèi)注射丙酮酸鹽腹膜透析液120 mL[丙酮酸鹽腹膜透析液濃度(mmol/L)：鈉132 mmol，鈣1.75 mmol，鎂0.25 mmol，氯化物96 mmol，丙酮酸鹽40 mmol,用冰點(diǎn)降低法測滲透濃度為384 mmol/L,pH 5.4]；D組：20 min內(nèi)靜脈回輸放出的血液和兩倍于放血量的丙酮酸鹽溶液，同時腹腔內(nèi)注射丙酮酸鹽腹膜透析液120 mL。

1.2.2觀察指標(biāo) 檢測休克前、休克后60 min及復(fù)蘇后60、180 min靜脈血二胺氧化酶(DAO)和脂多糖(LPS)水平。于觀察終點(diǎn)，取距回盲部5 cm的一段回腸，測定組織干/濕質(zhì)量比、丙二醛(MDA)水平、超氧化物歧化酶(SOD)活力，并行蘇木精-伊紅(HE)染色于光學(xué)顯微鏡下觀察其形態(tài)學(xué)改變。

2 結(jié) 果

2.1丙酮酸腹膜透析液腹腔復(fù)蘇對失血性休克家兔血漿DAO的影響 失血性休克前，4組DAO水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；休克后60 min，4組DAO水平均較休克前明顯升高，組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；復(fù)蘇后60、180 min，DAO水平A組>B組>C組>D組，組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見圖1。

2.2丙酮酸腹膜透析液腹腔復(fù)蘇對失血性休克家兔血漿LPS的影響 失血性休克前，4組LPS水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；休克后60 min，LPS水平均較休克前明顯升高，組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；復(fù)蘇后60、180 min，LPS水平A組>B組>C組>D組，組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見圖2。

*：P<0.05，與A組比較；#：P<0.05，與B組比較；△：P<0.05，與C組比較

圖1 4組家兔血漿DAO水平變化

*：P<0.05，與A組比較；#：P<0.05，與B組比較；△：P<0.05，與C組比較

圖2 4組家兔血漿LPS水平變化

2.3丙酮酸腹膜透析液腹腔復(fù)蘇對失血性休克家兔組織干/濕質(zhì)量比的影響 4組復(fù)蘇后180 min回腸組織干/濕質(zhì)量比分別為A組(28±4)%、B組(40±4)%、C組(44±8)%、D組(58±8)%，A、B、C、D組依次升高，組間比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

2.4丙酮酸腹膜透析液腹腔復(fù)蘇對失血性休克家兔回腸組織MDA水平和SOD活力的影響 復(fù)蘇后180 min，4組動物回腸組織分別勻漿后檢測MDA水平，呈現(xiàn)A、B、C、D組依次降低，而SOD活力則與之相反，A、B、C、D組依次升高，組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 4組回腸組織中MDA水平與SOD 活力比較

*：P<0.05，與A組比較；#：P<0.05，與B組比較；△：P<0.05，與C組比較

2.5丙酮酸腹膜透析液腹腔復(fù)蘇對失血性休克家兔回腸組織形態(tài)學(xué)的影響 A組：黏膜固有層及黏膜下層血管擴(kuò)張，間質(zhì)疏松水腫，大量炎性細(xì)胞浸潤；B組：黏膜固有層內(nèi)較多炎性細(xì)胞浸潤，黏膜下間質(zhì)疏松水腫，黏膜表面較多炎性滲出物；C組：黏膜下層輕中度疏松水腫，固有層炎性細(xì)胞浸潤；D組：黏膜下層輕度疏松水腫，未見明顯炎性細(xì)胞浸潤，上皮細(xì)胞基本完整，見圖3。

A：A組；B：B組；C：C組；D：D組

圖3光學(xué)顯微鏡下回腸組織病理圖片(HE，×40)

3 討 論

高糖乳酸鹽腹膜透析液對宿主間皮細(xì)胞、吞噬細(xì)胞等防御細(xì)胞有明顯毒性作用，是損傷腹膜結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致其功能下降甚至喪失的因素之一，其機(jī)制可能是乳酸與葡萄糖協(xié)同作用，抑制了細(xì)胞呼吸，同時透析液中所含的非生理性乳酸對細(xì)胞也有毒性作用[4-5]。因此，乳酸鹽腹膜透析液在腹腔復(fù)蘇中并不是理想的選擇，其不利因素可能只是在一定條件下被高滲的保護(hù)作用所掩蓋。

丙酮酸鹽能直接糾正乳酸性酸中毒[7-10]，消除或減輕葡萄糖與乳酸的細(xì)胞毒作用[6]，具有保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞和紅細(xì)胞/攜氧的功能[11-14]，幾乎沒有乳酸鹽的不良反應(yīng)。本研究采用丙酮酸鹽替代乳酸鹽腹膜透析液對失血性休克家兔進(jìn)行腹腔復(fù)蘇治療，以克服乳酸鹽腹膜透析液腹腔復(fù)蘇的細(xì)胞毒作用和潛在風(fēng)險，觀察其對復(fù)蘇關(guān)鍵臟器腸道黏膜屏障相關(guān)指標(biāo)的影響。DAO存在于哺乳動物小腸黏膜絨毛上皮細(xì)胞中，是具有高度活性的細(xì)胞內(nèi)酶，為腸屏障功能受損的較好指標(biāo)，能可靠地反映小腸黏膜結(jié)構(gòu)和功能情況。正常機(jī)體腸腔內(nèi)雖含有大量細(xì)菌和內(nèi)毒素，但健全的腸道屏障功能可阻隔和限制其致病作用。如病理狀態(tài)導(dǎo)致腸道屏障功能受損，腸腔內(nèi)的細(xì)菌和內(nèi)毒素可突破腸黏膜屏障并刺激特定細(xì)胞生成大量炎性介質(zhì)，導(dǎo)致全身性炎性反應(yīng)甚至多器官功能障礙。有文獻(xiàn)證明，創(chuàng)傷性休克患者腸道屏障功能受損時，外周血中DAO和LPS水平升高[15]。本實驗結(jié)果表明，休克后，各組家兔血漿DAO和LPS水平都明顯升高，而復(fù)蘇后各觀察時點(diǎn)，A、B、C、D組血漿DAO和LPS水平均依次降低，D組水平最低。腹腔復(fù)蘇可通過保存和恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞的正常功能，改善休克復(fù)蘇后腸黏膜循環(huán)的低灌流狀態(tài)[16]，而本實驗中丙酮酸鹽腹膜透析液可能由于其本身的細(xì)胞保護(hù)特性使得此作用顯著加強(qiáng)。SOD、MDA是反映組織氧化損傷程度的良好指標(biāo)。大量的實驗證明，休克/復(fù)蘇再灌注后脂質(zhì)氧化反應(yīng)參與和促進(jìn)腸黏膜的病理損傷，表現(xiàn)為血和組織中SOD活性降低，MDA水平升高。本實驗顯示，復(fù)蘇后180 min，A、B、C、D組回腸組織MDA水平依次降低，而SOD活力則與之相反,表明丙酮酸鹽腹膜透析液可增強(qiáng)腹腔復(fù)蘇的抗組織氧化損傷作用。組織干/濕質(zhì)量比反映組織水腫程度，失血性休克后水分在不同組織腔隙之間轉(zhuǎn)移，水隔離在細(xì)胞內(nèi)和組織間隙，表現(xiàn)為臨床性組織水腫。本實驗中回腸組織干/濕質(zhì)量比表現(xiàn)為A、B、C、D組依次增高，而組織病理結(jié)果也顯示A、B、C、D組損傷依次減輕。這說明丙酮酸腹膜透析液腹腔復(fù)蘇在發(fā)揮腹腔復(fù)蘇效果的同時可通過多種不同途徑增強(qiáng)對失血性休克家兔腸道的保護(hù)作用。丙酮酸鹽替代乳酸鹽腹膜透析液腹腔復(fù)蘇增強(qiáng)失血性休克家兔的腸黏膜屏障保護(hù)作用的具體機(jī)制尚不清楚，初步推測可能機(jī)制為：(1)腹腔復(fù)蘇通過擴(kuò)血管作用改善內(nèi)臟組織的灌流，糾正腸道持續(xù)缺血狀態(tài)，從而減輕腸道細(xì)胞損傷；(2)可能與丙酮酸鹽本身可以消除或減輕葡萄糖與乳酸的細(xì)胞毒性作用，以及抗氧化/抗硝基化應(yīng)急、抗炎癥作用有關(guān)[17-20]。

總之，丙酮酸鹽替代乳酸鹽腹膜透析液腹腔復(fù)蘇對失血性休克家兔的綜合影響和作用機(jī)制均值得進(jìn)一步研究和探討，以期為臨床休克復(fù)蘇和臟器保護(hù)提供更加安全、簡單和有效的治療方法。

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Effectofpyruvatereplacinglactatedialysissolutionperitonealresuscitationonintestinalmucosalbarrierofrabbitwithhemorrhagicshock*

LuoXingjun1，ZhongHeying1，RanRan1，TianGang1，JianDaolin2△，LuXiao1

(1.DepartmentofAnesthesiology,People′sHospital,HubeiUniversityofMedicine,Shiyan,Hubei442000,China;2.DepartmentofAnesthesiology,RenheHospitalofThreeGorgesUniversity,Yichang,Hubei443001,China)

ObjectiveTo observe the effects of peritoneal resuscitation by pyruvate replacing lactate peritoneal dialysis solution on the intestinal mucosal barrier in rabbits with hemorrhagic shock.MethodsThe hemorrhagic shock model was prepared in 48 healthy male rabbits by adopting the improved Wiggers method.Then the rabbits were randomly divided into the conventional intravenous resuscitation group (group A),conventional intravenous resuscitation plus intraperitoneal injection of lactate peritoneal dialysis solution group (group B),conventional intravenous resuscitation plus intraperitoneal injection of pyruvate peritoneal dialysis solution group (group C) and intravenous pyruvate peritoneal dialysis solution resuscitation plus intraperitoneal injection of pyruvate peritoneal dialysis solution group (group D).The levels of diamine oxidase (DAO) and lipopolysaccharide (LPS) were measured before shock,at 60 min after shock,at 60,180 min after resuscitation.At the end of observation,the ileum tissues were taken from the 5 cm away from the ileocecal region for measuring the dry/wet ratio,malondialdehyde (MDA) level and superoxide dismutase (SOD) activity and their morphological changes was observed.ResultsThere was no statistical difference in the plasma levels of DAO and LPS before shock among the four groups (P>0.05);which at 50 min after shock were increased,but the comparison among the groups had no statistical difference (P>0.05);the plasmas levels of DAO and LPS at 60,180 min after resuscitation in the group A,B,C and D were decreased in turn (P<0.05).The MDA levels of ileum tissues after 180 min of resuscitation in the group A,B,C and D were decreased in turn (P<0.05),but the SOD activties and tissue dry/wet mass ratios were increased in turn (P<005),moreover the tissue injury degrees were also relieved in turn.ConclusionThe peritoneal resuscitation by pyruvate replacing lactate peritoneal dialysis solution can more effectively protect the intestinal tissue cells and reduce intestinal mucosal damage in hemorrhagic shock rabbits.

shock，hemorrhagic；pyruvate；peritoneal resuscitation；intestinal mucosa

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.35.003

國家自然科學(xué)基金資助項目(81201460)。

羅興均(1977-)，副主任醫(yī)師，碩士，主要從事圍術(shù)期臟器保護(hù)方面研究。△

，E-mail:jiandaolin@163.com。

R459.7

A

1671-8348(2017)35-4904-03

2017-06-15

2017-09-15)