不同劑量丙泊酚對肝缺血再灌注心肌能量代謝的影響

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不同劑量丙泊酚對肝缺血再灌注心肌能量代謝的影響

寧俊平，高敏，龐曉紅

目的探討不同劑量丙泊酚對肝缺血再灌注時心肌能量代謝的影響。方法選取健康清潔級雄性SD大鼠60只，隨機分為丙泊酚高劑量組(高劑量組)、丙泊酚低劑量組(低劑量組)、模型組、對照組，各15只。高劑量組：造模前大鼠股靜脈注射丙泊酚60 mg/(kg·h)；低劑量組：造模前大鼠股靜脈注射丙泊酚20 mg/(kg·h)；對照組和模型組：造模前股靜脈注射生理鹽水3 mL/(kg·h)。麻醉后暴露肝區，對照組僅分離肝門。其余3組動脈鉗鉗夾肝蒂30 min后松開(灌注)2 h，造模完成。黃嘌呤氧化酶法檢測超氧化物歧化酶(SOD)，采用硫代巴比妥酸比色法檢測丙二醛(MDA)含量；化學比色法分別檢測Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶；采用Lanir法檢測心肌組織內ATP、ADP、AMP含量，計算心肌能量(EC)值；HE染色。結果模型組SOD明顯低于其他3組，MDA明顯高于其他3組，差異有統計學意義(P<0.01)，說明造模成功。低劑量組SOD明顯高于高劑量組，MDA明顯低于高劑量組，差異有統計學意義(P<0.01)。低劑量組ATP、ADP、EC明顯高于高劑量組，差異有統計學意義(P<0.01)。HE染色低劑量組的細胞形態比高劑量組和模型組清晰，心肌肌束斷裂較少，細胞核部分清晰，少量紅細胞滲出和炎性細胞浸潤。結論肝缺血再灌注時心肌組織發生過氧化反應，心肌細胞能量代謝障礙，低劑量丙泊酚能夠減少心肌組織能量代謝障礙，增加ATP含量，提高Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性，增加心肌組織的能量代謝。

肝缺血再灌注；心肌能量代謝；丙泊酚；氧化物歧化酶；丙二醛

肝缺血再灌注是指肝臟缺血缺氧短暫時間后恢復肝臟血流，常引起再灌注損傷，已有研究表明[1-2]，肝缺血再灌注可能導致循環衰竭、呼吸衰竭、腎功能不全等，其中心肌損傷是最多見的，發生機制很復雜：氧自由基增多、心肌線粒體代謝障礙、心肌信號傳導異常等[3-4]。丙泊酚是一種短效的麻醉藥，常用于臨床手術中，具有抗氧化應激、保護組織缺血再灌注損傷的作用[5-6]。目前更多的是研究肝缺血再灌注對肝臟的損傷，而保護心肌的研究較少。本實驗通過觀察肝缺血再灌注時心肌組織內過氧化反應和心肌能量代謝，探討不同劑量丙泊酚對心肌組織能量代謝的保護機制。

1 材料與方法

1.1 動物及分組 選取中國醫科大學動物部的健康清潔級雄性SD大鼠60只，體重350 g～380 g，隨機分為丙泊酚高劑量組(高劑量組)、丙泊酚低劑量組(低劑量組)、模型組、對照組，各15只。其中高劑量組：造模前30 min經大鼠股靜脈注射丙泊酚(意大利Astra Zenecz公司生產，批號：GT029)60 mg/(kg·h)；低劑量組：造模前30 min經大鼠股靜脈注射丙泊酚20 mg/(kg·h)；對照組和模型組：造模前30 min經大鼠股靜脈注射生理鹽水3 mL/(kg·h)。

1.2 造模方法 所有大鼠禁食水12 h后，腹腔麻醉注射25%烏拉坦(1 g/kg)，由上腹正中切開，暴露肝區。對照組分離肝門，不鉗夾。其余3組用動脈夾鉗夾肝蒂(包括門靜脈、肝動脈、肝左右葉血流，占肝臟95%血流，肝臟表面變灰白色，用無菌濕紗布覆蓋) 30 min后松開(灌注)2 h，制成大鼠肝缺血再灌注模型。處死大鼠，提取大鼠左心室心肌組織進行實驗。

1.3 儀器與方法 ①將100 mg左心室游離壁心肌組織加入生理鹽水制成濃度為10%的勻漿液，參照試劑盒(南京建成生物工程研究所，編號A001、A003)的說明，采用黃嘌呤氧化酶法檢測超氧化物歧化酶(SOD)，采用硫代巴比妥酸比色法檢測丙二醛(MDA)含量。②將50 mg左心室心尖組織，鹽水沖洗后研磨成10%的混懸液，3 000 r/min離心10 min，取上清液低溫保存，采用化學比色法分別檢測Na+-K+-ATP酶(南京建成生物研究所生產，批號：20100423)、Ca2+-Mg2+-ATP酶(南京建成生物研究所生產，批號：20100423)活性。③用高效液相色譜儀器檢測ATP、ADP、AMP，色譜條件：溫度35 ℃，色譜柱(大連依利特生產，ODSC18，150 mm×4.6 mm，5 μm)，254 nm波長。流動相：0.25 mol/L(pH4.25)甲醇，KH2PO4緩沖液為(17∶83)時檢測AMP，流動相：0.16 mol/L(pH6.5)甲醇，KH2PO4緩沖液為(15∶85)時檢測ATP和ADP，采用Lanir法檢測心肌組織內ATP、ADP、AMP含量，計算心肌能量(EC)值，EC=(ATP+0.5ADP)/(AMP+ATP+ADP)。④將左心室心尖組織，放入4%多聚甲醛溶液中，酒精脫水，二甲苯脫水，石蠟包埋、切片5 mm厚，HE染色。

2 結 果

2.1 4組心肌組織中SOD、MDA含量比較 模型組SOD明顯低于其他3組，MDA明顯高于其他3組，差異有統計學意義(P<0.01)，說明造模成功。低劑量組SOD明顯高于高劑量組，MDA明顯低于高劑量組，差異有統計學意義(P<0.01)。詳見表1。

組別nSOD(U/mg)MDA(nmol/mg)對照組1584．82±5．630．36±0．19模型組1528．73±2．981)2．98±0．561)高劑量組1552．46±3．271)2)1．83±0．421)2)低劑量組1577．24±3．861)2)3)0．69±0．231)2)3)F值 6．03 2726．30P <0．01 <0．01 與對照組比較，1)P<0．01；與模型組比較，2)P<0．01；與高劑量組比較，3)P<0．01。

2.2 4組ATP、AMP、ADP、EC的含量比較 模型組ATP、AMP、ADP、EC明顯低于其他3組，差異有統計學意義(P<0.01)。低劑量組和高劑量組ATP、ADP、AMP、EC明顯高于模型組，差異有統計學意義(P<0.01)，且低劑量組ATP、ADP、EC明顯高于高劑量組，差異有統計學意義(P<0.01)。詳見表2。

表2 4組ATP、AMP、ADP、EC的含量比較 (±s) μmol/g

2.3 4組Na+-K+-ATP酶活性比較 模型組Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶均明顯低于其他3組，差異有統計學意義(P<0.01)。低劑量組和高劑量組Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶明顯高于模型組，差異有統計學意義(P<0.01)，低劑量組Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶均明顯高于高劑量組，差異有統計學意義(P<0.01)。詳見表3。

組別nNa+?K+?ATP酶Ca2+?Mg2+?ATP酶對照組1515．56±3．2617．83±4．13模型組15 4．15±2．061) 6．35±3．271)高劑量組15 8．68±2．971)2) 9．89±3．861)2)低劑量組1512．34±3．131)2)3)13．67±4．051)2)3)F值 10．47 9．92P <0．01 <0．01 與對照組比較，1)P<0．01；與模型組比較，2)P<0．01；與高劑量組比較，3)P<0．01。

2.4 4組心肌組織形態觀察 對照組心肌肌束整齊排列，胞漿豐富粉色，細胞核清晰藍色，無紅細胞滲出，未見炎性細胞浸潤。模型組心肌肌束多數斷裂，胞漿染色不一，細胞核消失，可見大量紅細胞滲出，大量炎性細胞浸潤。高劑量組心肌肌束斷裂，紅細胞滲出和炎性細胞較低劑量組明顯。低劑量組心肌肌束少量斷裂，細胞核部分清晰，少量紅細胞滲出和炎性細胞浸潤。

3 討 論

肝缺血再灌注在臨床肝臟外科手術中經常出現，常因肝移植、肝癌根治術、肝葉切除等治療中需要短時間阻斷肝的血液供應，已有研究證實[7]，肝缺血再灌注損傷的發生機制是氧化應激反應。SOD和MDA是體內常見的抗氧化因子，SOD直接清除因氧化反應產生的氧自由基，而MDA是在氧自由基作用下發生過氧化物反應的產物，都具有保護組織內皮細胞的作用[8-9]。本實驗結果顯示，與對照組比較，模型組SOD明顯降低，MDA明顯升高，說明造模成功。

心臟是機體對缺血缺氧最敏感的臟器，而肝短暫缺血后再恢復血液供應，白細胞、線粒體和花生四烯酸等產生過多的氧自由基[10-11]，直接損害心肌細胞膜，影響心肌細胞膜的正常轉運，破壞細胞內結構，導致細胞能量代謝障礙，同時心肌結構發生改變[12]。丙泊酚與丙二醛的化學結構相似，當發生氧化應激性反應時，酚性羥基還原氫原子形成可以消除自由基的穩定分子，阻斷了脂質過氧化反應，同時丙泊酚可以降低心肌細胞的耗氧量，進一步提高了丙泊酚的抗氧化能力[13]。

心肌細胞正常功能依靠心肌的能量代謝維持，它主要由ATP供給，在線粒體中進行，而維持線粒體細胞功能的是Na+-K+-ATP酶的活性，當Na+-K+-ATP酶的活性降低，導致細胞水腫Na+與Ca2+交換障礙，則Ca2+-Mg2+-ATP酶活性下降，直接導致ATP降低，加重損傷心肌能量代謝障礙[14]。EC值是評價心肌細胞能量狀態的客觀指標，本實驗結果顯示：模型組的心肌結構明顯改變，低劑量組的細胞形態比高劑量組和模型組清晰，心肌肌束斷裂較少，細胞核部分清晰，少量紅細胞滲出和炎性細胞浸潤。低劑量組和高劑量組的ATP、ADP、AMP、EC明顯高于模型組，低劑量組ATP、ADP、EC明顯高于高劑量組，說明低劑量丙泊酚可以明顯提升心肌組織能量，減少心肌組織發生氧化損傷。與王宏等[15]的研究結果一致。目前關于肝缺血再灌注對遠隔臟器損傷的報道較少，發生機制尚不明確，有研究報道[16]，丙泊酚預處理的劑量為6 mg/(kg·h)，心肌組織ATP值最接近正常水平，說明小劑量丙泊酚能夠更好地減少心肌受損。

綜上所述，肝缺血再灌注時心肌組織發生過氧化反應，心肌細胞能量代謝障礙，低劑量丙泊酚能夠減少心肌組織能量代謝障礙，增加ATP含量，提高Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性，增加心肌組織的能量代謝。

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R542 R256.2

A

10.3969/j.issn.1672-1349.2017.22.010

1672-1349(2017)22-2832-03

陜西省西電集團醫院(西安 710077)

龐曉紅，E-mail：zenmele12@tom.com

信息：寧俊平，高敏，龐曉紅.不同劑量丙泊酚對肝缺血再灌注心肌能量代謝的影響[J].中西醫結合心腦血管病雜志，2017，15(22)：2832-2834.

2016-11-10)

(本文編輯 郭懷印)