彭燕 程也 張斯文
【摘要】目的:觀察維生素c(Vitc)和維生素E(VitE)以及VitC和VitE聯(lián)合應(yīng)用對(duì)大鼠腎缺血再灌注損傷的保護(hù)作用。方法:采用夾閉腎蒂1h進(jìn)行并再通進(jìn)行缺血再灌注損傷的造模,再灌注前10min在不同分組的大鼠進(jìn)行舌下靜脈注入Vit(200mg/kg);VitE乳劑(100mg/kg)以及vit(200mg/kg)和VitC聯(lián)合使用。再灌注2h后測(cè)定腎組織勻漿MDA含量及SOD活性,血肌酐,尿素等指標(biāo)從而觀察缺血再關(guān)注損傷程度及藥物保護(hù)作用。結(jié)果:VitC給藥組、VitE給藥組以及VitC、E聯(lián)合給藥組的腎組織勻漿SOD活性明顯高于模型組。其中以VitC、E聯(lián)合給藥組最為顯著(p<0.01);MDA,血肌酐,血尿素值均低于模型組(p<0.05),以VitC、E聯(lián)合給藥組改善最為顯著(p<0.01)。VitC、E聯(lián)合給藥組與VitE給藥組和VitC給藥組相比也有顯著差異(p<0.05)。結(jié)論:VitC和VitE對(duì)腎缺血再灌注損傷具有協(xié)同保護(hù)作用。
【關(guān)鍵詞】維生素C;維生素E;缺血再灌注損傷
【中圖分類(lèi)號(hào)】R151.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1007-8517(2013)10-0023-03
腎缺血再灌注損傷(Ischemia/Reperfusion Injury,/RI)是臨床上常見(jiàn)的病理生理現(xiàn)象,腎臟的移植是產(chǎn)生腎臟缺血再灌注損傷的主要情形。其中自由基損傷和脂質(zhì)過(guò)氧化是缺血再灌注損傷的主要機(jī)制。對(duì)于。腎臟缺血再灌注損傷的保護(hù)藥物近年來(lái)也在不斷的研究與開(kāi)發(fā)之中,Nakaga-wa和Cicalese證實(shí)了利用超氧化物歧化酶(sOD)和還原性谷胱甘肽的抗自由基及脂質(zhì)過(guò)氧化作用。但是由于SOD的來(lái)源受限以及價(jià)格比較昂貴,谷胱甘肽的作用發(fā)生需要阿爾法硫辛酸的存在下放能發(fā)揮作用。
因此我們可以考慮同樣具有抗氧化作用且方便而且價(jià)格便宜對(duì)人體副作用比較小的維生素c和維生素E作為缺血再灌注損傷的保護(hù)藥。
研究顯示,再灌注前經(jīng)脈注射VitC和(或)VitE乳劑可有效保護(hù)大鼠肺的缺血再灌注損傷,表現(xiàn)在組織損傷程度降低,肌酐尿素氮升高水平得到控制。但是VitC和VitE對(duì)腎臟缺血再灌注損傷的保護(hù)效果以及聯(lián)合運(yùn)用效果和與其它陽(yáng)性藥物效果的比較目前缺少報(bào)道。因此我們用大鼠復(fù)制了腎缺血再灌注模型,進(jìn)行VitC和VitE乳劑以及聯(lián)合用藥對(duì)缺血再灌注保護(hù)作用的研究,通過(guò)檢測(cè)血肌酐、尿素氮、SOD和MDA等指標(biāo)對(duì)動(dòng)物缺血再灌注損傷程度進(jìn)行檢測(cè)。
1、材料和方法
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 雄性SD大鼠120只(健康狀況良好),體重232±10.8g,購(gòu)自吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。平均分為6組,每組20只。1組為假手術(shù)組(開(kāi)腹不接扎腎蒂),給予生理鹽水注射0.5ml;2-6組進(jìn)行缺血再灌注造模處理(結(jié)扎腎動(dòng)脈60min):其中2組每只給谷胱甘肽2mg/kg,加生理鹽水至0.5ml;3組每只給維生素c 200mg/kg,加生理鹽水至0.5ml;4組每只給維生素E 100mg/kg,加生理鹽水至0.5ml;5組為維生素c、E聯(lián)合給藥,每只給維生素c 200mg/kg、維生素E 100mg/kg,加生理鹽水至0.5ml;6組為模型組,給予生理鹽水每只0.5ml。
1.2 主要藥品與試劑 VitC;購(gòu)自長(zhǎng)春亞泰藥業(yè)集團(tuán)(批號(hào):20090803);VitE;購(gòu)自長(zhǎng)春亞泰藥業(yè)集團(tuán)(批號(hào):20090815);還原性谷胱甘肽:購(gòu)自重慶藥友制藥有限責(zé)任公司(批號(hào):20100321);MDA試劑盒:購(gòu)自長(zhǎng)春生物制品所(批號(hào):20090923);尿素氮試劑盒:購(gòu)自長(zhǎng)春生物制品所(批號(hào):20090925);肌酐(cr)試劑盒:購(gòu)自長(zhǎng)春生物制品所(批號(hào):20090809);超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒:購(gòu)自長(zhǎng)春生物制品所(批號(hào):20090703)。
1.3 復(fù)制缺血再灌注損傷模型 3%的戊巴比妥鈉腹腔內(nèi)注射麻醉,將大鼠仰臥固定于手術(shù)臺(tái)上。腹腔注射20%烏拉坦0.5ml/100g,麻醉徹底后,大鼠按仰臥位固定,經(jīng)腹腔入路。從大鼠腹側(cè)正中劍突下方向下開(kāi)一約5em的口,將腸管翻至體外,找到兩側(cè)腎臟后,用結(jié)扎線(xiàn)結(jié)扎腎蒂,結(jié)扎線(xiàn)系活結(jié),結(jié)扎完畢后將腸管還納,用止血鉗將切口鉗住。皮下注射少量生理鹽水。結(jié)扎時(shí)間為60min,再灌注前10min進(jìn)行舌下靜脈給藥。手術(shù)結(jié)束后,切口周?chē)们嗝顾叵?,之后進(jìn)行縫合。給藥2小時(shí)后,準(zhǔn)備進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)。之后打開(kāi)腹腔。分離暴露腹主動(dòng)脈,用注射器直接穿刺動(dòng)脈采血5ml用于血漿中MDA,肌酐(Cr)和尿素氮(BUN)的檢測(cè)。之后繼續(xù)抽血,處死動(dòng)物。同時(shí)分離左腎,取腎上極組織0.5g,用4.5ml生理鹽水在4℃下用電動(dòng)勻漿機(jī)以12000r/min研磨制成10%腎組織勻漿。
1.4 指標(biāo)測(cè)定 嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,測(cè)定腎組織MDA含量,SOD含量,血肌酐含量,學(xué)尿素氮含量,腎組織形態(tài)學(xué)觀察,取腎下極組織,置于4%甲醛中固定,常規(guī)石蠟包埋,切片,HE染色觀察。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS15.O軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用(x±s)表示,組間進(jìn)行t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料比較用X2檢驗(yàn)。
2、結(jié)果
2.1 MDA的測(cè)量值 MDA吸光度的測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1,計(jì)算后的MDA值見(jiàn)表2。
經(jīng)計(jì)算后的MDA值在假手術(shù)組最低,并且在模型組最高。統(tǒng)計(jì)學(xué)檢測(cè)T檢驗(yàn)表明:經(jīng)維生素C和維生素E處理后的動(dòng)物的MDA值低于模型組(六組)P<0.05;經(jīng)維生素C和維生素E處理后MDA值低于維生素C組和維生素E組,P 2.2 血肌酐的測(cè)量值 血肌酐測(cè)量值見(jiàn)表3,經(jīng)計(jì)算后的MDA值在假手術(shù)組最低,并且在模型組最高。統(tǒng)計(jì)學(xué)檢測(cè)T檢驗(yàn)表明:經(jīng)維生素C和維生素E處理后的動(dòng)物的MDA值低于模型組(六組)P<0.05;經(jīng)維生素C和維生素E處理后MDA值低于維生素C組和維生素E組,P<0.05。
2.3 血尿素的測(cè)量值 血尿素的測(cè)量值見(jiàn)表4:計(jì)算后的MDA值在假手術(shù)組最低,并且在模型組最高。統(tǒng)計(jì)學(xué)檢測(cè)T檢驗(yàn)表明:經(jīng)維生素C和維生素E處理后的動(dòng)物的MDA值低于模型組(六組)P<0.05。
2.4 各組大鼠腎組織HE染色病理改變 光鏡下可見(jiàn)假手術(shù)組腎小球、腎小管結(jié)構(gòu)完整,腎間質(zhì)未見(jiàn)明顯異常。模型組大量腎小管上皮細(xì)胞腫脹、壞死,部分腎小管管腔擴(kuò)張,腔內(nèi)可見(jiàn)蛋白性液體、紅細(xì)胞或細(xì)胞碎片,腎間質(zhì)高度充血、炎細(xì)胞浸潤(rùn)明顯。
其余3個(gè)治療組腎組織病變與缺血再灌注組比較均有所減輕,僅見(jiàn)少部分腎小管管腔擴(kuò)張,偶見(jiàn)管型,腎間質(zhì)炎細(xì)胞浸潤(rùn)不明顯。上述各組均未見(jiàn)腎小球明顯病理改變。
3、討論
由于缺血再灌注損傷主要機(jī)制為自由基損傷和脂質(zhì)過(guò)氧化等等。因此,缺血再灌注損傷的治療和實(shí)驗(yàn)研究方面多圍繞這兩個(gè)方面展開(kāi)。SOD活力的高低間接反映機(jī)體清除自由基的能力,而MDA的量常常可反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化的程度,間接地反映出細(xì)胞損傷的程度。血肌酐和尿素氮是反應(yīng)腎損傷的敏感指標(biāo),可間接反應(yīng)腎臟受缺血再灌注損傷的程度。
3.1 維生素c及維生素E對(duì)缺血再灌注損傷的保護(hù)作用實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在給予維生素C和維生素E的處理后,SOD,MDA,肌酐和血尿素的數(shù)值有了顯著的改善,表明它們具有顯著的抗氧化作用。結(jié)果與梁應(yīng)平和蔡虹靜等研究結(jié)果基本一致。
由于維生素C具有重要的抗氧化性,它還能防止脂質(zhì)過(guò)氧化,促進(jìn)維生素E循環(huán)再生,清除體內(nèi)自由基和活性氧物質(zhì),防止癌癥的發(fā)生和惡化。維生素c的多項(xiàng)生理功能都與其抗氧化性有關(guān)。作為一種天然的水溶性抗氧化劑,它能直接清除生理代謝過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)量自由基,使機(jī)體免受損害。維生素E是O-2的直接清除劑,與超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物一起構(gòu)成體內(nèi)抗氧化系統(tǒng),保護(hù)細(xì)胞膜及細(xì)胞內(nèi)的核酸免受自由基的攻擊。報(bào)道維生素E能保護(hù)LDL免遭氧化損傷,可有效拮抗氧化型低密度脂蛋白刺激Ca2+攝入的作用,而LDL可能正是血管氧化損傷的主要成分。
3.2 維生素C與維生素E聯(lián)合應(yīng)用對(duì)缺血再灌注損傷的保護(hù)作用 通過(guò)MDA值的計(jì)算(表2),在VitCE聯(lián)合用藥處理組(5組)的MDA值顯著低于模型組(6組);并且5組與3組和4組也有顯著的差異(P<0.05),表明維生素CE聯(lián)合應(yīng)用后對(duì)缺血再灌注損傷的保護(hù)作用要明顯好于直接應(yīng)用維生素C或維生素E。
同時(shí)血尿素和血肌酐的測(cè)定結(jié)果表明(表3,表4):VitC和VitE聯(lián)合應(yīng)用后與維生素C或維生素E單獨(dú)使用相比具有更好的缺血再灌注損傷的保護(hù)作用。
其中VitE單獨(dú)使用對(duì)腎臟缺血再灌注損傷的保護(hù)作用較低(SOD值較低,MDA,肌酐,尿素氮值較高),這可能與VitE-自由基還原成VitE,有助于/VitE的再生O,從而發(fā)揮協(xié)同抗氧化功能。
而維生素CE聯(lián)合應(yīng)用的協(xié)同抗缺血再關(guān)注的機(jī)制尚不清晰??赡芘c以下機(jī)制有關(guān):
第一:維生素C和維生素E都是抗氧化劑,均具有抗自由基損傷和紙質(zhì)過(guò)氧化的功能,起協(xié)同作用。同時(shí)由于VitC為水溶性,VitE為脂溶性,他們的聯(lián)合應(yīng)用產(chǎn)生協(xié)同效果;第二:由于維生素E的存在也能防止維生素C的氧化,保證在體內(nèi)的生理功能,如維生素E能直接接受自由基的氧化,從而預(yù)防和消除Fe2+和Cu2+所引起的維生素c的不良反應(yīng)。同時(shí),VC具有重要的抗氧化性,當(dāng)VitE(生育酚)與自由基起反應(yīng)后,即轉(zhuǎn)變?yōu)樯恿u基自由基,此化合物可被維生素c重新還原為生育酚,重新發(fā)揮其抗氧化作用;第三:預(yù)先給予VitC對(duì)組織中脂質(zhì)過(guò)氧化物(LPO)的生成有一定的抑制作用,且VitC和VitE聯(lián)合應(yīng)用的抑制效果更好,同時(shí)也增加超氧化物歧化酶活性。
4、討論
目前關(guān)于缺血再灌注損傷的保護(hù)藥主要以超氧化物歧化酶(SOD)、還原型谷胱甘肽、亞硝酸納等藥物為主。但是它們?cè)谑褂蒙隙加幸欢ǖ木窒扌?,SOD的價(jià)格以及還原型谷胱甘肽的易氧化性使得它們的臨床應(yīng)用還具有一定的弊端。亞硝酸鈉通過(guò)NO對(duì)缺血再灌注起到保護(hù)作用同樣面臨易被氧化,此外,亞硝酸鹽類(lèi)物質(zhì)的毒性不可忽略。VitC和VitE的聯(lián)合使用使它們的治療效果大大提升,以至基本接近亞硝酸鈉的水平,并且它們的來(lái)源方便,對(duì)人體沒(méi)有危害較小,同時(shí),VitC和VitE具有的美自和滋潤(rùn)肌膚等功效也會(huì)使它們的功能復(fù)合化和多元化,因此會(huì)在臨床上預(yù)防和治療缺血再灌注損傷有著很好的應(yīng)用前景。但是,考慮到VitC和VitE的溶解性存在一定的差異,在復(fù)方制藥上會(huì)有一定的難度,同時(shí),VitC和VitE的相互作用機(jī)制還需要深層次的探討以及聯(lián)合用藥缺少臨床的實(shí)際觀察,因此,VitC和VitE聯(lián)合應(yīng)用于缺血再灌注損傷還需要進(jìn)一步的研究與驗(yàn)證。