大蒜素對(duì)感染性休克大鼠血流動(dòng)力學(xué)和血液流變學(xué)的影響

張 昆

（武安市第一人民醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)科，武安 056300）

感染性休克是指由微生物及其毒素等所引發(fā)的膿毒病綜合征伴休克，因此又稱為膿毒性休克，以持續(xù)性低血壓、低血氧飽和度、代謝性酸中毒、多器官功能障礙等為主要臨床癥狀，病死率高達(dá)46%～82%[1]。Hasslacher J等[2]研究發(fā)現(xiàn)，感染性休克將導(dǎo)致具有舒張血管作用的炎性因子大量釋放，進(jìn)而引發(fā)全身血管舒張、血流分布改變，繼而出現(xiàn)動(dòng)脈血壓下降及灌注不足，反而加重感染性休克；此外，感染性休克患者還存在心肌收縮功能、全身血管阻力明顯下降進(jìn)而影響血流動(dòng)力學(xué)的病理機(jī)制。文俞心[3]研究報(bào)道休克狀態(tài)下，內(nèi)皮細(xì)胞受損且產(chǎn)生功能障礙，在白細(xì)胞黏附、血小板與凝血系統(tǒng)被激活，機(jī)體將在高凝狀態(tài)下形成微栓，造成微循環(huán)阻塞。劉杰等[4]和楊增強(qiáng)等[5]研究發(fā)現(xiàn)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)和血液流變學(xué)指標(biāo)改變是感染性休克最重要的病理機(jī)制，既往研究發(fā)現(xiàn)大蒜素具有改善缺血再灌注大鼠血流動(dòng)力學(xué)和血液流變學(xué)的藥理學(xué)作用[6-7]，本研究通過(guò)制備感染性休克大鼠并給予大蒜素進(jìn)行干預(yù)治療，研究大蒜素對(duì)感染性休克后血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)和血液流變學(xué)指標(biāo)的影響，進(jìn)一步探討大蒜素對(duì)感染性休克的保護(hù)作用機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康清潔級(jí)Wistar大鼠，雄性，8周齡，體質(zhì)量220～260 g，購(gòu)自河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供[SCXK（冀）：2013-1-003]。

1.2 藥物與試劑 大蒜素注射液（黑龍江江世藥業(yè)有限公司，規(guī)格：2 mL∶30 mg，批號(hào)：20160419）；血脂指標(biāo)[總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）]檢測(cè)試劑盒（深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，批號(hào)分別為：1607004、1609013、1701008、1607025）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 感染性休克大鼠模型的制備與分組、給藥 取實(shí)驗(yàn)用大鼠，參照李欽等[8]報(bào)道的通過(guò)尾靜脈注射脂多糖（5 mg/kg）的方法復(fù)制感染性休克大鼠模型，將100只模型大鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法分為模型組、大蒜素（3、6、12、24 mg/kg）組，每組 20 只；另取20只大鼠設(shè)為正常對(duì)照組。配置濃度為3、6、12、24 mg/mL的大蒜素溶液，大蒜素各劑量組分別腹腔注射給予相應(yīng)濃度藥物（1 mL/kg），模型組和正常對(duì)照組分別給予生理鹽水（1 mL/kg），24 h行各指標(biāo)檢測(cè)。

1.3.2 血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)監(jiān)測(cè) 腹腔注射烏拉坦實(shí)施麻醉，分離右側(cè)頸總動(dòng)脈、切開、插管并通過(guò)MS4000U-1C生物信號(hào)定量記錄分析系統(tǒng)（廣州市飛龍達(dá)科技有限公司）監(jiān)測(cè)各組大鼠血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)：動(dòng)脈收縮壓（SAP）、動(dòng)脈舒張壓（DAP）、平均動(dòng)脈壓（MAP）、左心室內(nèi)壓峰值（LVSP），心室內(nèi)壓最大上升速率（lv+dp/dtmax）、心室內(nèi)壓達(dá)峰時(shí)間（t-dp/dtmax）。

1.3.3 血液流變學(xué)指標(biāo)監(jiān)測(cè) 經(jīng)腹主動(dòng)脈取血，加肝素抗凝，通過(guò)LBY-N6 Compact型全自動(dòng)血液流變儀（北京普利生儀器有限公司）檢測(cè)各組大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)：全血黏性（低切、中切、高切）、血漿黏度，計(jì)算紅細(xì)胞聚集指數(shù)、紅細(xì)胞變性指數(shù)、紅細(xì)胞剛性指數(shù)。

1.3.4 血脂指標(biāo)檢測(cè) 腹主動(dòng)脈取血并離心（轉(zhuǎn)速1 500 r/min，離心10 min）取血清，根據(jù)各試劑盒要求進(jìn)行相應(yīng)處理后，通過(guò)生化分析儀測(cè)定各組大鼠血清血脂指標(biāo)（TC、TG、LDL-C、HDL-C）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS15.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，p＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大蒜素對(duì)感染性休克大鼠血流動(dòng)力學(xué)的影響

2.1.1 大蒜素對(duì)感染性休克大鼠lv+dp/dtmax、t-dp/dtmax的影響 模型組大鼠lv+dp/dtmax較正常對(duì)照組大鼠顯著降低且t-dp/dtmax顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.01）。與模型組比較發(fā)現(xiàn)，6、12、24 mg/kg大蒜素能夠顯著升高心室內(nèi)壓最大上升速率（lv+dp/dtmax）并顯著縮短心室內(nèi)壓達(dá)峰時(shí)間（t-dp/dtmax），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05或p＜0.01）。12 mg/kg大蒜素組 lv+dp/dtmax、t-dp/dtmax與 24 mg/kg大蒜素組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)果見表1。

表1 各組大鼠lv+dp/dtmax、t-dp/dtmaxTab.1 Lv+dp/dtmax,t-dp/dtmaxof the rats in each group

表1 各組大鼠lv+dp/dtmax、t-dp/dtmaxTab.1 Lv+dp/dtmax,t-dp/dtmaxof the rats in each group

注：與正常對(duì)照組比較，**p＜0.01；與模型組比較，#p＜0.05，##p＜0.01。

組別動(dòng)物數(shù)lv+dp/dtmax（mmHg/s）t-dp/dtmax（m/s）正常對(duì)照組 20 4.13±1.01 3.86±0.75模型組 20 1.94±0.42** 1.73±0.58**大蒜素 3 mg/kg組 20 2.17±0.48 2.01±0.52大蒜素 6 mg/kg組 20 3.05±0.67# 2.56±0.64#大蒜素 12 mg/kg組 20 3.75±0.86## 2.89±0.76#大蒜素 24 mg/kg組 20 3.61±0.80## 3.04±0.72##

2.1.2 大蒜素對(duì)感染性休克大鼠SAP、DAP、MAP、LVSP的影響 模型組大鼠 SAP、DAP、MAP、LVSP較正常對(duì)照組均顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05 或p＜0.01）；與模型組比較發(fā)現(xiàn)，6、12、24 mg/kg大蒜素能夠升高感染性休克大鼠SAP、DAP、MAP、LVSP，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05 或p＜0.01）。12mg/kg大蒜素組 SAP、DAP、MAP、LVSP 與 24mg/kg大蒜素組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)果見表2。

2.2 大蒜素對(duì)感染性休克大鼠血液流變學(xué)的影響

2.2.1 大蒜素對(duì)感染性休克大鼠全血黏性、血漿黏度的影響 模型組大鼠全血黏度（低切、中切、高切）較正常對(duì)照組顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05），血漿黏度較正常對(duì)照組也顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.01）。與模型組比較發(fā)現(xiàn)，6、12、24 mg/kg大蒜素能夠顯著降低腦缺血再灌注大鼠全血黏度（低切、中切、高切）及血漿黏度（p＜0.05或p＜0.01）。12mg/kg大蒜素組全血黏性（低切、中切、高切）、血漿黏度與24 mg/kg大蒜素組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)果見表 3。

表 2 各組大鼠 SAP、DAP、MAP、LVSPTab.2 SAP,DAP,MAP,LVSP of the rats in each group

表 2 各組大鼠 SAP、DAP、MAP、LVSPTab.2 SAP,DAP,MAP,LVSP of the rats in each group

注：與正常對(duì)照組比較，**p＜0.01；與模型組比較，#p＜0.05，##p＜0.01。

組別 動(dòng)物數(shù) SAP DAP MAP LVSP正常對(duì)照組 20 124.71±23.69 85.42±14.93 98.46±16.04 117.28±7.30模型組 20 53.28±11.75** 33.78±4.58** 42.15±8.72** 67.35±9.24**大蒜素 3 mg/kg組 20 59.06±13.14 38.19±5.07 50.38±8.41 71.08±8.37大蒜素 6 mg/kg組 20 74.38±14.29# 43.82±7.93# 59.75±10.03# 77.13±8.40#大蒜素 12 mg/kg組 20 88.72±25.80## 54.90±12.82## 62.01±12.17# 79.04±10.25#大蒜素 24 mg/kg組 20 90.47±26.58## 52.71±13.24## 63.18±12.33# 82.19±12.93##

表3 各組大鼠全血黏度、血漿黏度Tab.3 Whole blood viscosity,plasma viscosity of the rats in each group（mPa/s

表3 各組大鼠全血黏度、血漿黏度Tab.3 Whole blood viscosity,plasma viscosity of the rats in each group（mPa/s

注：與正常對(duì)照組比較，*p＜0.05，**p＜0.01；與模型組比較，#p＜0.05，##p＜0.01。

組別 動(dòng)物數(shù) 全血黏度 血漿黏度低切 中切 高切正常對(duì)照組 20 10.23±0.71 5.59±0.46 4.13±0.38 1.20±0.13模型組 20 13.80±1.42*7.05±0.58*5.36±0.59*1.83±0.15**大蒜素 3 mg/kg組 20 13.11±1.54 6.68±0.73 4.82±0.47 1.61±0.17大蒜素 6 mg/kg組 20 11.78±0.93 5.87±0.61#4.50±0.51#1.45±0.13#大蒜素 12 mg/kg組 20 11.06±1.04#5.62±0.43#4.27±0.38#1.28±0.10##大蒜素 24 mg/kg組 20 10.95±1.23#5.57±0.45#4.21±0.40#1.30±0.12##

2.2.2 大蒜素對(duì)感染性休克大鼠紅細(xì)胞聚集指數(shù)、剛性指數(shù)、變形指數(shù)的影響 模型組大鼠紅細(xì)胞聚集指數(shù)、剛性指數(shù)較正常對(duì)照組顯著升高而紅細(xì)胞變形指數(shù)顯著降低（p＜0.05或p＜0.01）；與模型組比較發(fā)現(xiàn)，6、12、24 mg/kg大蒜素能夠顯著降低感染性休克大鼠紅細(xì)胞聚集指數(shù)、剛性指數(shù)并顯著升高紅細(xì)胞變形指數(shù)（p＜0.05或p＜0.01）。12 mg/kg大蒜素組紅細(xì)胞聚集指數(shù)、剛性指數(shù)、變形指數(shù)與24 mg/kg大蒜素組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)果見表4。

表4 各組大鼠紅細(xì)胞聚集指數(shù)、剛性指數(shù)、變形指數(shù)Tab.4 Erythrocyte aggregation index,rigidity index,deformation index of rats in each group

表4 各組大鼠紅細(xì)胞聚集指數(shù)、剛性指數(shù)、變形指數(shù)Tab.4 Erythrocyte aggregation index,rigidity index,deformation index of rats in each group

注：與正常對(duì)照組比較，*p＜0.05，**p＜0.01；與模型組比較，#p＜0．05，##p＜0.01。

紅細(xì)胞變形指數(shù)正常對(duì)照組 20 2.28±0.19 8.96±1.04 1.17±0.11模型組 20 3.42±0.37* 13.07±1.85**0.63±0.08**大蒜素 3 mg/kg組 20 2.91±0.40 11.78±2.17 0.71±0.10大蒜素 6 mg/kg組 20 2.63±0.36# 11.20±1.37# 0.85±0.07#大蒜素 12 mg/kg組 20 2.48±0.27# 10.68±1.13# 0.90±0.08##大蒜素 24 mg/kg組 20 2.41±0.31# 10.04±1.45# 0.98±0.09##組別 動(dòng)物數(shù) 紅細(xì)胞聚集指數(shù)紅細(xì)胞剛性指數(shù)

2.3 大蒜素對(duì)感染性休克大鼠血清血脂的影響 模型組大鼠血清中血脂TC、TG、LDL-C含量較正常對(duì)照組顯著升高且HDL-C含量顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.01）；與模型組比較發(fā)現(xiàn)，6、12、24 mg/kg大蒜素能夠顯著降低感染性休克大鼠血清TC、TG、LDL-C 含量，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05，p＜0.01），12、24 mg/kg大蒜素能夠顯著升高HDL-C含量，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05）。12 mg/kg大蒜素組TC、TG、LDL-C、HDL-C 與 24 mg/kg大蒜素組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)果見表5。

表 5 各組大鼠血清TC、TG、LDL-C、HDL-C含量（Tab.5 Content of TC,TG,LDL-C,HDL-C of rats of each groupmmol/L

表 5 各組大鼠血清TC、TG、LDL-C、HDL-C含量（Tab.5 Content of TC,TG,LDL-C,HDL-C of rats of each groupmmol/L

注：與正常對(duì)照組比較，**p＜0.01；與模型組比較，#p＜0.05，##p＜0.01。

組別 動(dòng)物數(shù) TC TG LDL-C HDL-C正常對(duì)照組 20 1.81±0.36 0.57±0.13 0.68±0.17 0.93±0.27模型組 20 2.50±0.49**1.29±0.40**1.15±0.24**0.65±0.19**大蒜素3 mg/kg組 20 2.36±0.52 1.14±0.37 1.03±0.26 0.69±0.21大蒜素6 mg/kg組 20 1.92±0.47# 0.86±0.35# 0.90±0.19# 0.73±0.18大蒜素12 mg/kg組 20 1.88±0.41# 0.73±0.28## 0.81±0.22# 0.80±0.23#大蒜素24 mg/kg組 20 1.80±0.39## 0.62±0.16## 0.76±0.18##0.84±0.19#

3 討論

微循環(huán)障礙是感染性休克發(fā)生發(fā)展的重要病理基礎(chǔ)，與血流動(dòng)力學(xué)和血液流變學(xué)異常密切相關(guān)[4-5]，以低血容量、持續(xù)性低血壓為主要臨床表現(xiàn)，最終引發(fā)多器官衰竭而危及生命。因此，以血流動(dòng)力學(xué)和血液流變學(xué)為靶點(diǎn)進(jìn)行干預(yù)治療，對(duì)改善組織血液灌注、減少器官損傷、抑制感染性休克進(jìn)展具有重要意義。感染性休克能夠促進(jìn)舒張血管作用炎性因子大量釋放而影響血流動(dòng)力學(xué)[2]；致使內(nèi)皮細(xì)胞損傷并阻礙其生產(chǎn)而影響血液流變學(xué)[3]；此外，劉霖敏等[9]研究發(fā)現(xiàn)，感染性休克多伴隨血清HDL-C含量降低且TC、TG、LDL-C含量升高，其中HDL-C能夠通過(guò)多種途徑抑制感染性休克進(jìn)展，在感染性休克發(fā)生發(fā)展過(guò)程中HDL-C被大量消耗[10]。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)大蒜素（6～12 mg/kg）干預(yù)治療能夠有效改善血清血脂指標(biāo)（降低血清TC、TG、LDL-C含量并提高HDL-C含量）。

正常的血流動(dòng)力學(xué)對(duì)機(jī)體維持正常血壓和血流灌注非常重要，SAP、DAP、MAP、LVSP、lv+dp/dtmax以及t-dp/dtmax是監(jiān)測(cè)機(jī)體血流動(dòng)力學(xué)的常規(guī)指標(biāo)[11-12]。而維持正常血液流變學(xué)對(duì)機(jī)體組織血液灌注尤其是對(duì)微循環(huán)非常重要，影響血液流變學(xué)的因素很多，包括全血黏度（低切、中切、高切）、血漿黏度，紅細(xì)胞聚集指數(shù)、變性指數(shù)、剛性指數(shù)等[7,13-14]。此外，感染性休克與機(jī)體血脂代謝異常密切相關(guān)[15-16]，其中TG、LDL-C含量增高將損害血管內(nèi)皮光滑性，從而增加誘發(fā)血管狹窄甚至堵塞的危險(xiǎn)性，而HDL-C能夠促進(jìn)TC代謝而表現(xiàn)出對(duì)機(jī)體的保護(hù)作用[17]，而高血脂促進(jìn)感染性休克的作用機(jī)制與其加重血液黏稠度、破壞血管壁導(dǎo)致血管狹窄，進(jìn)而影響機(jī)體血流動(dòng)力學(xué)與血液流變學(xué)有關(guān)[18-19]。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)大蒜素（6～12 mg/kg）干預(yù)治療能夠顯著改善感染性休克大鼠血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)（提高 SAP、DAP、MAP、LVSP，提高 v+dp/dtmax并縮短t-dp/dtmax）、改善血液流變學(xué)指標(biāo)[降低全血黏度（低切、中切、高切）和血漿黏度，降低紅細(xì)胞聚集指數(shù)、剛性指數(shù)并提高紅細(xì)胞變形指數(shù)]。

綜上所述，大蒜素對(duì)感染性休克大鼠血流動(dòng)力學(xué)和血液流變學(xué)具有一定的改善作用；作用機(jī)制可能與大蒜素調(diào)節(jié)血脂，升高 SAP、DAP、MAP、LVSP，提高v+dp/dtmax并縮短t-dp/dtmax，降低全血黏度和血漿黏度，降低紅細(xì)胞聚集指數(shù)、剛性指數(shù)并提高紅細(xì)胞變形指數(shù)有關(guān)。

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