大鼠胃缺血后處理模型的建立*

馬小波,杜東書,李 豫,張建福,張詠梅

1)徐州醫學院生理學教研室徐州 221002 2)徐州醫學院神經生物學研究中心徐州 221002

#通訊作者,男,1938年6月生,本科,教授,研究方向:消化生理,E-mail:zjf_xz@sina.com

器官缺血-再灌注(ischemia-reperfusion,I-R)損傷是一個重要的醫學課題,如何防止或減輕I-R造成的器官損傷成為研究的關鍵問題。近年來有報道[1-5],采用器官的缺血后處理(ischemic postconditioning,I-postc),即器官在一個持續時間較長的缺血后,于長時間再灌注之前,實施反復多次短暫的再灌注和缺血,則可明顯減輕I-R,并且已在不同動物的心肌、肢體和肝臟得到證實。但是對不同動物的不同器官制備I-postc模型,所需的最佳R-I持續時間、反復次數以及再灌注后不同時間給予的后處理均不相同。故推測不同動物的不同器官I-R損傷可能有其自身特點,建立其I-postc模型的方式也會有所不同。到目前為止,大鼠胃缺血后處理(gastric ischemic postconditioning,GI-postc)模型尚未見報道。該研究旨在建立最佳的SD大鼠GI-postc模型,為基礎和臨床研究提供參考,并初步探討其保護胃黏膜的抗氧化機制。

1 材料與方法

1.1 試劑 丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)檢測試劑盒購自南京建成生物工程研究所。1.2 實驗動物 成年健康SD大鼠78只,體質量200～250 g,雌雄不拘,由徐州醫學院實驗動物中心提供。實驗前禁食 24 h,自由飲水。

1.3 單純胃缺血-再灌注(GI-R)損傷模型的制備及胃黏膜的采集 按文獻[6]方法制備模型,于再灌注后 1 h處死動物,快速取胃后,沿大彎側剪開,用冰PBS(0.1 mol/L)沖洗,計數胃黏膜損傷指數(gastricmucosal injury index,GMII)[7],以局限于胃上皮的點狀糜爛和出血灶的長度累計積分:正常為0分,損傷～1 mm計1分,～2mm計 2分,～3 mm計3分,余類推;損傷寬度超過 1 mm時加倍計數,并迅速刮取胃黏膜,置于 -80℃冰箱保存備用。

1.4 動物分組及處理 假手術(Sham)組:僅行開腹,分離腹腔動脈不夾閉。GI-R組:缺血30 min,再灌注1 h。4種GI-postc模型組:夾閉腹腔動脈缺血30min后,即刻給予反復3次的再灌注10 s/缺血10 s的后處理,然后再灌注 1 h;夾閉腹腔動脈缺血 30 min后,即刻給予反復3次的再灌注20 s/缺血 20 s的后處理,然后再灌注 1 h;夾閉腹腔動脈缺血 30 min后,即刻給予反復3次的再灌注30 s/缺血 30 s的后處理,然后再灌注 1 h;夾閉腹腔動脈缺血 30 min后,即刻給予反復3次的再灌注40 s/缺血 40 s的后處理,然后再灌注1 h。不同I-R次數的GI-postc組:夾閉腹腔動脈缺血30 min,即刻分別給予反復1、3、5和 10次的再灌注 20 s/缺血 20 s的后處理,然后再灌注1 h。再灌注后的不同時間窗進行后處理組:夾閉腹腔動脈缺血 30min,移除血管夾,分別再灌注1、2和4min后,進行反復3次再灌注20 s/缺血20 s后處理,然后再灌注1 h。每組 6只大鼠。

1.5 胃黏膜SOD活性及MDA含量測定 分別采用黃嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥(TAB)法,嚴格按照說明書操作。

1.6 統計學處理 采用SPSS 13.0對各組GMII、MDA含量和SOD活性行單因素方差分析及SNK-q檢驗,檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 不同時間的后處理對大鼠胃黏膜損傷、胃黏膜MDA含量和SOD活性的影響 結果見表1。

2.2 不同次數的GI-postc對大鼠胃黏膜損傷、胃黏膜MDA含量和SOD活性的影響 結果見表2。

2.3 再灌注后不同時間后處理對大鼠胃黏膜損傷、胃黏膜MDA含量和SOD活性的影響 結果見表3。

表1 不同再灌注和缺血時間后大鼠GM II、胃黏膜MDA含量和SOD活性比較

表2 不同次數GI-postc組大鼠GM II、胃黏膜MDA含量和SOD活性比較

表3 再灌注后不同時間進行后處理組大鼠GM II、胃黏膜MDA含量和SOD活性比較

3 討論

器官的I-postc可有效地對抗再灌注損傷,它和缺血預處理(ischemic preconditioning,I-prec)可能都是機體內普遍存在的規律。由于I-prec需在缺血前施予,患者何時缺血難以預料,故其臨床應用受限;而I-postc是在缺血后、再灌注之前施予,具有可操作性,有著更為廣泛的應用價值。現有資料[3,8]表明,I-postc主要是在心肌組織進行研究的,不同種屬動物的心肌I-postc的方式、方法不盡相同。

關于GI-postc模型尚無相關資料,作者發現,不同的后處理持續時間GMII組GMII與GI-R組相比,差異有統計學意義。表明該模型制備是成功的,并且以大鼠胃缺血30min后,即刻給予3個循環再灌注20 s/缺血20 s的方式減輕胃黏膜I-R損傷的效果最佳;關于后處理次數,結果顯示以循環3次的效果最好;關于再灌注后何時給予后處理,結果顯示在再灌注后1 min給予處理可有效地對抗損傷,當長時間的再灌注后才進行處理,則不能減輕胃黏膜損傷。這個結果與文獻[8]報道一致,提示器官的 IR損傷,不僅發生在缺血的當時,更主要的是發生在恢復血流灌注后,這不能不引起人們的注意。只有抓住這個時間窗,才能有效地防治器官的I-R損傷。

胃I-R損傷和其他器官的I-R損傷一樣,是一種氧化應激反應[9]。該研究初步探討了GI-postc清除氧自由基的能力,結果表明GI-postc可降低胃黏膜組織MDA含量,增加SOD活性,說明GI-postc具有清除氧自由基能力。

綜上所述,作者成功地構建了大鼠GI-postc模型,并對建模的條件進行了優化,初步探討了I-postc對抗胃黏膜I-R損傷的抗氧化機制,為基礎和臨床的研究提供了參考。

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