廉 皓,殷 濤 (赤峰學院附屬醫(yī)院普外二科,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)
在肝外科臨床實踐中,常需阻斷入肝血流以完成復雜的手術,如行肝破裂修補術、肝部分切除術等,當血供恢復后,再灌注對肝細胞的損傷更加嚴重,即所謂的HIR[1]。最近的研究表明,中性粒細胞、細胞因子等在HIR中起到了重要作用[2]。本實驗通過建立大鼠HIR模型,用葛根素注射液經(jīng)大鼠尾靜脈注入,來觀察葛根素對大鼠HIR的防治效果,進而探討葛根素對大鼠HIR的保護機制。
1.1 實驗動物:清潔級健康雄性SD大鼠80只(由赤峰學院實驗動物中心提供),體重200~250 g,隨機分為Sham、IR、IP、Pue組,再按再灌注1 h、3 h、6 h、24 h 分成4 個時相,每組各時相為5只。
1.2 主要試劑:葛根素注射液(2 ml∶100 mg)為廣東燕塘生物化學藥業(yè)有限公司生產(chǎn),生產(chǎn)批號:0112111。生化試劑盒MDA、SOD購于南京建成生物工程研究所。免疫組化試劑盒TNF-α、IL-6購于北京中杉生物技術有限公司。
1.3 實驗方法
1.3.1 動物模型制備:按Nauta等[3]法制作HIR模型,即入腹后顯露第一肝門部,分離膽管及門靜脈、肝動脈分支,用無創(chuàng)動脈夾夾閉肝左葉及中葉血流,造成70%肝臟缺血,但不影響門靜脈血液回流,防止門靜脈和胃腸道淤血,40 min后移走動脈夾恢復血流。
1.3.2 標本取材和收集:各組分別在再灌注1 h、3 h、6 h、24 h對5只大鼠采血,3 000 r/min離心30min,提取血清,置-20℃冰箱待測;上述4個時間點每組各取1只大鼠的左肝固定部分組織,立即置于3%戊二醛中固定。
1.3.3 實驗指標檢測
1.3.3.1 肝臟生化指標:取血清1 ml,利用全自動化生化分析儀,檢測血清ALT水平。血清MDA含量測定采用硫代巴比妥酸法、SOD采用黃嘌呤氧化酶法。
1.3.3.2 免疫組化染色及結果判定:按照 TNF-α、IL-6免疫組化試劑盒SP法染色步驟操作。
TNF-α、IL-6的陽性表達為細胞核內(nèi)呈現(xiàn)棕黃色顆粒。采用光學顯微鏡下分別計數(shù)陽性細胞率。
1.3.3.3 透射電鏡檢查:取出固定的肝組織,修成數(shù)個0.1 cm3組織塊,用磷酸鹽緩沖液沖洗3次(每次10 min),置于1%鋨酸中固定,梯度酒精脫水,浸透,包埋,電鏡觀察。
1.3.4 統(tǒng)計學分析:利用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件包對實驗數(shù)據(jù)進行處理分析,結果以均數(shù)±標準差(±s)表示,SNK法進行組間比較。
2.1 肝臟酶學檢測結果:IR、IP及Pue組肝缺血后再灌注各個時相的血清 ALT、MDA水平均明顯高于 Sham組(P<0.01)。與IR組相比,IP和 Pue組各個時間點的值(P<0.01)。與IP組相比,Pue組各個時間點的值(P<0.05)。另外,IR、IP及Pue組ALT、MDA在再灌注后6 h升高到最高(P<0.05)。而SOD則在IR、IP和Pue組肝缺血后再灌注各個時相明顯低于Sham組(P<0.01)。與IR組相比,IP和Pue組各個時相點的值(P<0.01)。與IP組相比,Pue組SOD各個時相點的值(P<0.05)。見表1、表2。
表1 各組血清ALT及MDA濃度變化(x ±s,U/L)
表2 各組肝組織SOD濃度(x ±s,NU/L)
2.2 再灌注后TNF-α、IL-6的表達:表3為TNF-α及IL-6表達情況:與Sham組相比,IR、IP及Pue組在肝缺血后再灌注后各個時間點的表達均明顯增加(P<0.01);與IR組相比,IP及Pue組的表達均明顯減少(P<0.05);與IP組相比,Pue組的表達均明顯減少(P<0.05)。
2.3 透射電鏡下觀察肝細胞結構變化:再灌注6 h后,電鏡下行肝細胞超微結構觀察,見圖1~4。
Sham組細胞核核膜結構清楚,無固縮,胞漿內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體形態(tài)正常,排列規(guī)則;IR組線粒體腫脹明顯,伴擴張,嵴變形、斷裂,部分細胞核核膜消失,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張,其上的核蛋白體脫落;IP組線粒體輕微腫脹,無明顯擴張,核膜結構較清晰,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)無明顯擴張,排列較規(guī)則;Pue組僅有少量線粒體略腫脹,偶有輕微擴張,核膜結構清楚,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)略輕度擴張,排列很規(guī)則。
表3 各組肝組織TNF-α及IL-6的表達(x ±s,%)
圖1 各組肝細胞超微結構(12 000)
HIR是多細胞參與的病理生理過程。先前研究認為HIR主要是氧自由基及脂質(zhì)過氧化對肝臟造成損傷,近些年認為是一個全身炎癥反應過程[4]。本研究中大鼠肝缺血再灌注對肝臟造成了嚴重損傷,以再灌注6 h為著,表現(xiàn)為生化指標明顯升高,以及炎癥因子TNF-α、IL-6的陽性表達,同時肝細胞內(nèi)的超微結構改變。通過本實驗得出,Pue與IP組通過消除氧自由基、脂質(zhì)過氧化,下調(diào)炎癥因子共同作用對HIR肝臟的保護,且Pue組效果要更好(P<0.05),具體闡述如下。
HIR時,機體通過多種途徑產(chǎn)生大量氧自由基,引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應,導致肝細胞損傷。而SOD及MDA是目前公認的反映機體氧自由基水平及脂質(zhì)過氧化損傷程度的間接指標[5]。本實驗顯示:HIR期間,血漿 SOD活性顯著下降,而MDA水平明顯升高;自由基啟動脂質(zhì)過氧化過程中生成的脂質(zhì)過氧化物,使肝細胞膜結構改變,最終引起肝細胞的損傷、壞死、凋亡。
缺血再灌注損傷主要是中性粒細胞(PMN)介導的炎性反應,激活的PMN在細胞因子和化學介質(zhì)的引導下,釋放大量化學介質(zhì),造成肝組織損傷。TNF-α在這一過程中參與細胞的損傷,研究表明[6]:在HIR期間肝臟KC細胞分泌大量TNF,過量TNF誘導氧自由基的產(chǎn)生及脂質(zhì)過氧化,導致肝臟損傷。本研究中,缺血再灌注后TNF-α在肝組織中的表達隨再灌注時間延長而逐漸升高。與IR組相比,IP和Pue組低于IR(P<0.05);Pue組低于IP組(P<0.05)。IP作為一種公認的對HIR的保護作用已有文獻報道[7]。IP后血液TNF-α水平的上升受到抑制,推斷其對肝臟的保護效應可能與下調(diào)TNF-α水平有關,這也提示Pue的保護效應也可能是通過下調(diào)TNF-α水平對HIR起到很好的保護作用。IL-6主要來源于單核細胞、淋巴細胞產(chǎn)生的細胞因子,參與機體炎癥、免疫調(diào)節(jié)等過程。而肝臟是合成和清除IL-6的重要場所。HIR時IL-6水平顯著升高,有研究證實[8],IL-6可激活KC細胞分泌更多的細胞因子,還可顯著地降低PMN的自然凋亡率,進而加重了炎癥反應程度。實驗表明,IR組較Pue及IP組IL-6明顯升高(P<0.05),而 Pue組較 IP組更低(P<0.05),可以得出葛根素及IP都可減少IL-6的形成,而葛根素抗炎效果要比IP好。
葛根素具有抗自由基損傷、抑制血小板活化與聚集等藥理作用,筆者認為,在肝缺血早期葛根素通過清除氧自由基及減輕脂質(zhì)過氧化反應,尤其是通過下調(diào)TNF-α、IL-6水平來削弱PMN在HIR過程中產(chǎn)生的炎癥反應,來改善肝細胞缺氧狀態(tài),同時降低了PMN激活率,從而減少了大量炎性因子的產(chǎn)生。
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