紅花對兔腸缺血再灌注損傷后微循環改善作用的研究

陳聰德 吳碎春 陳肖鳴 張華 李仲榮 趙一鳴

紅花對兔腸缺血再灌注損傷后微循環改善作用的研究

陳聰德 吳碎春 陳肖鳴 張華 李仲榮 趙一鳴

目的 探討紅花對兔腸缺血再灌注損傷（IRI）時微循環的改善作用。 方法 將30只日本大耳兔隨機分為假手術組（S組）、缺血再灌注組（IR組）和缺血再灌注+紅花注射液組（SI組）。制作在體兔IRI模型。觀察和記錄各組動物腸系膜微循環變化，包括微動脈管徑（AD）、微靜脈管徑（VD）、微動脈流速（AFV）、微靜脈流速（VFV）和白細胞黏附數，電鏡下觀察腸黏膜超微結構改變。 結果 IR組腸系膜微動、靜脈管徑縮小，血流速度減慢，多數腸黏膜微結構破壞嚴重。SI組微動、靜脈管徑及血流速度明顯改善，腸黏膜超微結構異常改變不同程度減輕。 結論 在兔腸IRI發生后使用紅花注射液能有效改善腸系膜的微循環，從而對腸黏膜起到良好的保護作用。

紅花 缺血再灌注損傷 超微結構 微血管

腸缺血再灌注損傷（ischemia reperfusion injury,IRI）日益受到人們的重視，其發生、發展機制及防治措施的研究已成為危重病醫學的重點課題之一。紅花是菊科草本植物紅花的干燥花，是活血化瘀的傳統中藥之一。實驗證明,紅花制劑紅花注射液有擴張血管、降低血管阻力、增加血流量、抑制血小板聚集、增加與改善纖維蛋白溶酶活性、防止血栓形成與發展、促進血栓溶解等作用,同時可降低血液黏度,提高組織耐缺氧能力,對缺血缺氧狀態下的組織有保護作用[1]。有關紅花通過改善組織微循環以及抗自由基、抗氧化等藥理作用,減輕心、腦、腎等組織的IRI的報道已較多,但對腸組織的IRI的保護作用研究甚少，尤其對腸微循環的調控作用報道更少。本研究通過制作實驗兔腸IRI模型，探討紅花注射液對其微循環變化的影響，為臨床防治腸IRI提供新的實驗依據。

1 材料和方法

1.1 實驗動物分組及模型建立 30只健康日本大耳白兔（雌16只，雄14只），體重1.7～2.6kg，平均2.17kg，由溫州醫學院實驗動物中心提供。采用隨機分組法將動物分為3組，每組10只。（1）假手術組（S組），分離腸系膜上動脈（SMA），但不夾閉，于首次抽血前15min經耳緣靜脈注射0.9%氯化鈉注射液5.0ml/kg。（2）腸缺血再灌注組（IR組），參照Moore等[2]的方法制作在體兔腸IRI模型，在兔耳緣靜脈注射戊巴比妥鈉30mg/kg麻醉后，仰臥固定于手術臺上，行股動脈插管測壓，同側股靜脈插管用微量泵持續輸注0.9%氯化鈉注射液10ml/（kg·h）；腹部備皮消毒，腹正中線切口入腹腔，游離小腸SMA，用無創微動脈夾夾閉其根部60min制成腸缺血模型（依據腸系膜血管搏動消失、腸管顏色蒼白確定）；缺血后松夾即成為腸IRI模型（腸系膜血流恢復依據腸系膜血管搏動恢復、腸管顏色恢復確定）。于恢復血供前15min經耳緣靜脈注射0.9%氯化鈉注射液5.0ml/kg。（3）腸缺血再灌注+紅花注射治療組（SI組），于恢復血供前15min經耳緣靜脈注射紅花注射液（湖北宜昌民康制藥廠產品，20ml/支）5.0ml/kg。

1.2 微循環測量與觀察 在觀察腸系膜微循環前10min自兔腹腔注入20%烏拉坦（5ml/kg）麻醉，沿兔腹部右側作一縱行切口，打開腹腔，輕輕拉出一段小腸腸袢，固定于微循環顯微鏡載物臺的恒溫（37℃）灌流盒上；將微循環顯微鏡與圖像分析系統連接，觀察和記錄各組大鼠腸系膜微循環變化。腸系膜微循環指標包括微動脈管徑（AD）、微靜脈管徑（VD）、微動脈流速（AFV）、微靜脈流速（VFV）、白細胞黏附數。微血管管徑測定采用顯微電視法：取血管走行較直段，與血管縱軸垂直方向測血管直徑3次，取平均值。微循環血流速度測定采用光點同步掃描法。白細胞黏附數測定以100μm長微靜脈內皮上黏附而不滾動超過30s的白細胞定義為黏附的白細胞，觀察、比較時分為≤5個、6～10個、11～15個、16～20個4級。

1.3 腸組織電鏡檢查 各組動物實驗結束時迅速處死，取出損傷腸段，用冰鹽水沖洗腸組織黏膜面，制成2mm×2mm大小的樣本，用2.5%戊二醛以及1%鋨酸雙重固定后包埋，用LKB2V型超薄切片機切片，H600型投射電鏡觀察。

1.4 統計學處理 采用SPSS 13.0統計軟件。所有計量數據進行正態性檢驗，符合正態分布，以 表示，組間比較采用方差分析。計數資料組間比較采用Kruskal-Wallis檢驗。

2 結果

2.1 3組動物腸系膜微血管管徑和血流速度的比較 見表1。

表1 3組動物腸系膜微血管管徑和血流速度的比較

由表1可見，IR組的AD及VD較S組明顯縮小，而注射了紅花注射液的SI組AD及VD較IRI組明顯擴大；IR組的AFV及VFV較SI組明顯減慢，而SI組的AFV及VFV較IR組明顯加快。

2.2 3組動物腸系膜微循環內白細胞黏附數比較 隨著缺血肢體再灌注的發生，IR組白細胞邊集現象明顯，發生白細胞滾動和貼壁現象的動物只數較S組明顯為多（P＜0.05）；但注射紅花注射液的SI組白細胞黏附現象明顯減輕，發生白細胞滾動和貼壁的動物只數較IR組明顯減少（P＜0.05），詳見表2。

表2 3組動物不同程度白細胞黏附數的比較（例）

2.3 3組動物腸組織超微結構的改變 電鏡下腸組織超微結構顯示清晰，各組改變情況如下：S組腸組織結構未見異常（圖1a）。IR組多數腸黏膜上皮細胞腫脹，胞質內液泡增多，大多數線粒體呈不同程度的腫脹，嚴重者可見嵴減少或消失，內質網擴張較明顯，細胞表面微絨毛數量明顯減少且排列較亂，部分微絨毛有腫脹、融合現象，上皮細胞間隙擴大，連接較疏松。黏膜下間質可見少量的漿細胞浸潤現象，部分毛細血管周圍可見水腫現象（圖1b）。SI組多數腸黏膜上皮細胞腫脹減輕，胞質內液泡減少，大多數線粒體腫脹減輕或恢復正常狀態，僅有少量線粒體仍有腫脹；內質網擴張現象減少，細胞表面微絨毛較豐富，且排列較整齊，罕見微絨毛腫脹現象。上皮細胞間連接較致密，間隙縮小。黏膜下間質可見多量的漿細胞浸潤現象，毛細血管周圍水腫明顯減輕（圖1c）。

3 討論

紅花注射液從中草藥紅花中提取而成，具有抑制血小板聚集，血栓形成，擴張血管，改善微循環，以及良好的抗氧化、清除自由基等作用[2-3]。已有研究表明，紅花在IRI時對腦、心、肺、腎等臟器有保護作用[4-7]，但對腸道的作用未見報道。腹股溝嵌頓性斜疝、腸套疊等是小兒外科的常見疾病；而這些腸道缺血性疾病的病理生理基礎就與腸IRI有關。腸黏膜對缺血缺氧尤為敏感，腸黏膜損傷是腸IRI的主要特征，表現為廣泛的功能障礙、黏膜屏障的通透性增高、腸道細菌的移位、毒素的吸收及遠處器官的損傷，出現嚴重的臨床癥狀和并發癥，給臨床診治帶來困難。因此研究中藥紅花對IRI后腸黏膜的保護作用具有現實的臨床意義。

圖1 3組動物腸黏膜電鏡下超微結構（a：S組；b：IR組；c：SI組；×8 000）

腸IRI是一個動態連續的病理過程，其發生機制錯綜復雜，目前認為IRI后出現的全身性急性炎癥反應中，多種炎癥介質及細胞因子的產生和釋放是導致繼發多器官損傷的中心環節。而炎癥介質、細胞因子等是具有血管活性的生物因子，其平衡失調可以導致微循環功能障礙。本研究結果顯示，兔IRI后腸系膜微循環有特征性改變，主要表現為IRI模型形成后早期腸系膜微動、靜脈管徑縮小，血流速度減慢，部分毛細血管閉塞，血流停滯。由此可見，IRI時存在的明顯微循環異常，可能參與了IRI病理演變過程。研究結果還表明，使用紅花的SI組使腸系膜微動、靜脈管徑增大，血流速度明顯加快，可以有效改善腸系膜血管微循環。

本研究通過電鏡下超微結構的觀察也證實，腸IRI導致多數腸黏膜上皮細胞腫脹，胞質內液泡增多，大多數線粒體呈不同程度的腫脹，內質網擴張較明顯，細胞表面微絨毛數量明顯減少且排列較亂，部分微絨毛有腫脹、融合現象，這些均是IRI的病理基礎。使用紅花后多數腸黏膜超微病理結構異常改變明顯減輕甚或消失，說明紅花可有效減少炎性滲出，抑制微循環通透性的增加，阻斷腸IRI進展的病理生理過程，對腸黏膜超微結構有良好的保護作用。

綜上所述，腸IRI可引起腸微循環明顯異常，而紅花可明顯改善腸系膜微循環狀態，可用于防治腸IRI。

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Effect of safflor injection on mesenteric microcirculation of rabbits following intestine ischemia/reperfusion injury

CHEN Congde,WU

Suichun,CHEN Xiaoming,et al.Department of Pediatric Surgery,Yuying Children Hospital of Wenzhou Medical College,Wenzhou 325027,China

【 Abstract】Objective To determine the inhibitory effect of safflor injection (Sal I)on mesenteric microcirculation following intestine ischemia and reperfusion injury in rabbits. Methods Thirty rabbits were randomly divided into three groups:control group,ischemia/reperfusion group(group IR)and safflor injection group(group SI).Mesenteric microcirculation,including arterial diameter,venous diameter,arterial flow velocity and venous flow velocity，was recorded.The ultrastructure of the intestine tissue was observed. Results The abnormal morphological changes of intestine cells under electric microscope were more marked in the group IR.The diameter of mesenteric microcirculation was enlarged in group SI than that in group IR.Blood flow velocity were faster in SI than that in IR.The abnormal morphological changes of intestine cells were alleviated markedly in SI group. Conclusion Safflor injection can effectively improve mesenteric microcirculation and protect morphological structure of intestine cells from ischemia/reperfusion injury.

Safflor Ischemia/reperfusion injury Ultrastructure Microcirculation

2012-06-11）

（本文編輯：沈叔洪）

溫州市科技局資助項目（Y20100065）

325027 溫州醫學院附屬育英醫院小兒外科通信作者：趙一鳴，E-mail：zym81835132@126.com