右美托咪定預處理對大鼠肢體缺血再灌注肺損傷時血紅素加氧酶－1的影響

丁 明，王宏偉，王昕輝

缺血再灌注（ischemia reperfusion，IR）引起的損傷發生機制是多因素綜合作用的結果，因此對如何預防或減輕缺血再灌注損傷的研究則成為了大家關注的熱點。研究表明，肢體缺血再灌注后可以引 起急性肺損傷［1］。 血紅素加氧酶－1（hemeoxygenase－1，HO－1）廣泛地存在于哺乳動物的微粒體中。近年發現HO－1在有害刺激或疾病狀態時可被誘導產生，且對機體具有保護作用，特別是HO－1的過表達在抗IR損傷方面具有很好的功效。右美托咪定是一種新型的高選擇性α2腎上腺素能受體激動劑，近年來有研究表明，右美托咪定具有抗感染及保護缺血再灌注損傷的作用［2，3］。本實驗通過建立肢體缺血再灌注肺損傷模型，探討右美托咪定預處理對肢體缺血再灌注后大鼠肺臟HO－1表達的影響及其在肺損傷保護中產生的作用。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組 健康SD大鼠30只（中國人民解放軍89醫院動物中心提供），體重300～350 g，隨機分成，假手術組（Sham組），肢體缺血再灌注組（IR組），右美托咪定組（Dex組），每組 10只。Dex組于缺血前10 min經腹腔注射右美托咪定25 μg/kg體重，IR組、Sham組輸注等量的生理鹽水。

1.2 動物模型制備 術前12 h禁食，自由飲水。IR組和Dex組按照文獻［4］方法復制大鼠肢體缺血再灌注模型，即：七氟醚淺麻醉下，用橡皮筋于大鼠雙后肢根部結扎，結扎4 h后剪斷橡皮筋瞬間恢復血流灌注4 h。

1.3 試劑 右美托咪定（江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，批號：12101734），生理鹽水，七氟醚（上海恒瑞醫藥有限公司，批號：13032531），血紅素加氧酶－1（HO－1）試劑盒（南京建成生物工程研究所）。

1.4 樣品采集及檢測 全部大鼠分別于再灌注4 h末，經腹主動脈取血2 ml，肝素抗凝，行血氣分析。然后放血處死大鼠，取左肺上葉制成勻漿，測定肺組織中HO－1的含量；取左肺下葉稱重，然后置于80℃烤箱中烘干72 h取出再次稱重，測定肺的濕干比（W/D），取右肺上葉置于10%甲醛溶液中固定行病理切片及HE染色。

1.5 統計學分析 全部實驗數據均采用SPSS 17.0醫學統計學軟件對數據進行分析處理，計量資料用均數±標準差（±s）表示，組間比較采用單因素方差分析，均數的兩兩比較應用SNK－Q檢驗，P<0.05為有統計學差異。

2 結 果

2.1 動脈血氣分析結果 與Sham組比較，IR組和Dex 組 PaO2、PaCO2降低 （P＜0.05）； 與 IR 組比較，Dex 組 PaO2、PaCO2升高（P＜0.05）；各組大鼠 pH 值無顯著性差異（P＞0.05）。見表 1。

表1 各組大鼠動脈血PaO2、PaCO2和pH值（±s）

表1 各組大鼠動脈血PaO2、PaCO2和pH值（±s）

注：與 Sham 組比較，▲P＜0.05；與 IR 組比較，☆P＜0.05

組別 n Sham組 10 IR組 10 Dex組 10 PaO2（mmHg） PaCO2（mmHg） pH 97.0±2.8 34.6±3.9 7.4±0.0 85.6±4.6▲ 28.5±4.1▲ 7.4±0.0 93.5±3.9▲☆ 31.8±3.7▲☆ 7.4±0.0

2.2 肺 W/D 與 Sham組比較，IR組和 Dex組的W/D 升高（P＜0.05）；與 IR 組比較，Dex 組 W/D 降低（P＜0.05）。 見表 2。

2.3 肺組織中HO－1的含量 與Sham組比較，IR組和 Dex 組 HO－1 含量均顯著升高（P＜0.05）；與 IR組相比，Dex組 HO－1 含量增多更顯著（P＜0.05）。 見表2。

表2 各組大鼠肺組織W/D及HO－1含量（±s）

表2 各組大鼠肺組織W/D及HO－1含量（±s）

注：與 Sham 組比較，▲P＜0.05；與 IR 組比較，☆P＜0.05

組別 n Sham組 10 IR組 10 Dex組 10 W/D HO－1（ng/ml）3.0±0.6 0.58±0.05 6.0±0.6▲ 0.89±0.03▲4.6±0.8▲☆ 1.20±0.04▲☆

2.4 光鏡下形態學改變 Sham組肺組織結構完整，肺泡腔清晰，肺泡隔間無水腫及炎癥等改變（圖1A）；IR組肺組織水腫，肺泡腔內可見紅染物質，肺泡隔明顯增寬，毛細血管擴張充血，血管床中可見大量炎性細胞，主要是中性粒細胞，另還可見淋巴細胞及單核細胞，并伴有局限性肺不張 （圖1B）；Dex組肺組織上述病理改變明顯減輕，僅見肺泡隔稍增寬及少量中性粒細胞浸潤（圖1C）。

圖1 各組大鼠肺組織光鏡下改變（HE×400）

3 討 論

肢體缺血再灌注引起的肺損傷是臨床最常見的一種損傷，有學者將其稱之為 “再灌注性肺損傷”［5］。最容易也是最主要的損傷部位是肺毛細血管的內皮細胞和肺泡上皮細胞［6］。本文結果中IR組W/D升高，血氣分析中PaO2和PaCO2降低以及光鏡下的形態學改變等進一步證實了此種損傷的可發生性，并表明肢體缺血4 h再灌注4 h繼發肺損傷模型制備成功。

有研究表明，肢體IR可使肺內誘導型的HO－1表達增多進而使CO產生增多，而CO/HO－1具有抗感染抗氧化作用，以保護受傷害性刺激的組織器官［7，8］。本文實驗采用ELISA法對大鼠肢體IR后肺組織中HO－1進行檢測，結果大鼠肢體缺血4 h再灌注后4 h可見肺組織內HO－1的含量增加；而Dex組中HO－1的含量增加的更明顯，并且W/D降低，PaO2升高，PaCO2降低，同時病理損傷減輕，此結果都提示右美托咪定預處理減輕了大鼠肢體IR肺損傷。

右美托咪定是高選擇性α2的受體激動劑，具有較強的抗傷害性刺激作用［9］。有研究指出，右美托咪定通過對PKC的激活，可使熱休克蛋白27（HSP27）磷酸化，從而產生神經保護作用［10］。 HO－1亦為熱休克蛋白中的一種（HSP32），且作為一種應激蛋白廣泛地存在于心、腦、肺、腎等組織中，參與抗氧化應激損傷［11］。主要體現在兩方面：一方面可降解受損細胞中游離血紅素，減少氧自由基生成；另一方面降解血紅素后的產物具有較強的抗氧化功能，可有效地減低脂質過氧化反應對器官造成的損傷；另外產物中的CO還可以通過激活可溶性的鳥苷酸環化酶來抑制再灌注時的血管收縮。研究表明，右美托咪定可通過上調腎缺血再灌注大鼠腎組織中的HO－1mRNA表達來減輕腎組織損傷［12］。筆者研究發現，應用右美托咪定后肺組織中HO－1含量明顯增多，肺組織的損傷也明顯減輕，這與上述報道一致。

本文結果表明，肢體IR可誘導肺組織HO－1的生成，產生內源性的保護作用，右美托咪定預處理可進一步上調肢體IR肺損傷大鼠肺組織中HO－1的表達，并明顯減輕了肺損傷，提示右美托咪定可通過上調肢體缺血再灌注大鼠肺組織HO－1的含量來減輕肺組織損傷，至于到底是通過何種途徑來使HO－1表達增多來發揮抗再灌注損傷作用還有待進一步研究。

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