間歇低氧對(duì)大鼠肝臟氧化應(yīng)激損傷的研究

張禎 董麗霞 李碩 周偉 萬(wàn)南生 王志強(qiáng)

間歇低氧對(duì)大鼠肝臟氧化應(yīng)激損傷的研究

張禎 董麗霞 李碩 周偉 萬(wàn)南生 王志強(qiáng)

目的 通過(guò)建立大鼠模型并測(cè)定間歇低氧及持續(xù)低氧大鼠肝臟中過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)水平，探討睡眠呼吸暫停模式間歇低氧對(duì)大鼠肝臟氧化應(yīng)激損傷的機(jī)制。方法 雄性Wistar大鼠96只，隨機(jī)分為3組：間歇低氧組(IH)，持續(xù)低氧組(CH)和常氧對(duì)照組(SC)。分別于暴露第2、4、6、8周隨機(jī)抽取8只大鼠麻醉處死，留取肝臟組織，應(yīng)用化學(xué)比色方法檢測(cè)大鼠肝臟MDA水平。結(jié)果 大鼠肝臟MDA含量IH組明顯高于CH組和SC組(均P<0.01)，IH及CH組MDA水平隨暴露時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增加。結(jié)論 睡眠呼吸暫停模式間歇低氧能引起大鼠肝臟發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)而導(dǎo)致肝損傷，其損傷程度比持續(xù)低氧更為嚴(yán)重，且隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加。

間歇低氧；氧化應(yīng)激；肝損傷

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome，OSAHS)可引發(fā)冠心病、高血壓、高脂血癥和肝腎功能障礙等多器官的損害，其病理生理學(xué)基礎(chǔ)是慢性間歇低氧(chronic intermittent hypoxia，CIH)[1]。目前有研究認(rèn)為間歇低氧可引起肝臟細(xì)胞呈現(xiàn)氧化應(yīng)激狀態(tài)而導(dǎo)致肝損傷[2]。本研究模擬人OSAHS建立慢性間歇低氧大鼠動(dòng)物模型，動(dòng)態(tài)比較間歇低氧和持續(xù)低氧干預(yù)對(duì)大鼠肝臟中脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)變化的影響，探討其肝臟損傷的機(jī)制。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)分組及暴露處理 雄性Wister大鼠96只，隨機(jī)分為3組，每組32只，分別置于相同的自制動(dòng)物飼養(yǎng)艙中。實(shí)驗(yàn)對(duì)照組(SC) 以空氣(21% O2)5L/min持續(xù)充入飼養(yǎng)艙；持續(xù)低氧組(CH) 以低氧混合氣(10% O2)5L/min持續(xù)充入飼養(yǎng)艙；間歇低氧組(IH)給予低氧(10% O2)/復(fù)氧(21% O2)循環(huán)處理，每120s循環(huán)充入壓縮空氣和純氮，使艙中氧濃度30s內(nèi)從21%降至10%，40s內(nèi)再次恢復(fù)至21%，后維持常氧直至下個(gè)循環(huán)。各組大鼠每天暴露8 h(9：00am～5：00pm)，8 h以外室內(nèi)常規(guī)飼養(yǎng)。分別于實(shí)驗(yàn)暴露2周、4周、6周、8周末，從各組隨機(jī)抽取8只大鼠，清晨空腹，麻醉后股動(dòng)脈放血處死，迅速解剖分離肝臟組織，制成肝組織勻漿并離心取上清液，測(cè)定各樣本蛋白濃度并標(biāo)定稀釋至同一總蛋白濃度，液氮速凍后轉(zhuǎn)入-80℃冰箱保存待測(cè)。

1.2 大鼠肝臟MDA測(cè)定 采用化學(xué)比色法測(cè)定各標(biāo)定后的組織勻漿液待測(cè)標(biāo)本中MDA含量，測(cè)定試劑盒購(gòu)自于南京建成生物工程研究所，操作方法嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明書操作。

2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，3組大鼠全部存活。間歇低氧組(IH)及持續(xù)低氧組(CH)與常氧對(duì)照組(SC)大鼠肝臟MDA含量比較，各組之間及各檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)(2W,4W,6W,8W)肝組織勻漿中MDA含量的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01，IH組MDA含量顯著高于CH組及SC 組，IH組及CH組MDA含量隨暴露時(shí)間延長(zhǎng)而呈上升趨勢(shì)。見(jiàn)圖1，表1。

圖1 不同低氧程度和時(shí)間大鼠肝臟MDA含量變化

表1 不同組別大鼠肝臟MDA含量變化

注：縱向比較各組與CH組比較aP<0.05，bP<0.01，各組與SC組比較cP<0.01;橫向比較，各組與2W組比較dP<0.01

3 討論

近年研究認(rèn)為，間歇低氧模式是睡眠呼吸暫停綜合征造成多器官損害的主要病理生理機(jī)制。OSAHS發(fā)作時(shí)的間歇低氧表現(xiàn)為周期性的反復(fù)缺氧/再氧合循環(huán)，可導(dǎo)致活性氧簇(reactive oxygen apeeies，ROS)的產(chǎn)生，而后ROS介導(dǎo)的全身和細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)，引起一系列的級(jí)聯(lián)炎癥反應(yīng)，臨床上最終發(fā)生OSAHS的多器官損傷[3,4]。法國(guó)學(xué)者Tanne等曾首先報(bào)道OSAHS是脂肪型肝炎的危險(xiǎn)因素[5],Savransky等美國(guó)學(xué)者在一系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中也證實(shí)了在脂代謝紊亂的基礎(chǔ)上慢性間歇低氧可促使模型鼠從單純性脂肪肝向脂肪型肝炎進(jìn)展[6]。CIH對(duì)肝臟的損傷是一個(gè)缺氧/復(fù)氧的過(guò)程，其類似于肝臟的缺血再灌注損傷，涉及到許多調(diào)節(jié)機(jī)制和多種細(xì)胞因子的參與，使整個(gè)炎癥反應(yīng)過(guò)程呈現(xiàn)級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)[7]。有研究認(rèn)為肝臟氧化應(yīng)激產(chǎn)生的ROS和過(guò)氧化物激活NF-κB和NF-κB介導(dǎo)的炎癥通路[8]，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的肝臟損傷。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明間歇低氧及持續(xù)低氧均可引起脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛的明顯增加，從而導(dǎo)致肝損傷，而嚴(yán)重的間歇低氧比持續(xù)低氧會(huì)對(duì)肝組織造成更加嚴(yán)重的損害，分析其原因可能是因?yàn)榕c持續(xù)低氧比較，間歇低氧以周期性的再氧合為特征，大量活性氧自由基的產(chǎn)生引起氧化應(yīng)激反應(yīng)，ROS和過(guò)氧化物作為第二信使，啟動(dòng)和調(diào)節(jié)氧化還原敏感信號(hào)通道和轉(zhuǎn)錄因子，導(dǎo)致一系列嚴(yán)重的級(jí)聯(lián)炎癥反應(yīng)，而間歇低氧條件下肝臟氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)相互影響的機(jī)制尚需進(jìn)一步研究探討。

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300052天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科