异丙酚对大鼠下肢缺血/再灌注后远隔器官损伤保护作用的研究

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目的:肢体缺血/再灌注(I/R)是临床外科中经常发生的病理生理过程,如腹主动脉瘤手术中钳夹血管,大血管栓塞再通或损伤修复,断肢再植等,均可造成以肢体损伤为中心的多脏器损伤,甚至多器官功能障碍 (MOD),而MOD作为术后严重的并发症,是术后死亡的主要原因之一。肢体缺血/再灌注造成远隔器官损伤的病理机制目前尚未明确,氧自由基(OFR)是其中一个重要的损伤因素,它不仅造成组织细胞的脂质过氧化,还可以引起一系列的炎症反应和细胞损伤。对于肢体缺血/再灌注继发远隔器官损伤的治疗方法,目前仍停留于对症处理,并没有有效的预防和根治措施。异丙酚(Propofol)是一种新型的静脉全麻药,具有起效快,消除快,作用可靠的优点,目前已广泛用于临床麻醉及ICU镇静。近年来许多研究表明异丙酚除麻醉作用外,其特殊的酚羟基结构还可与氧自由基结合而清除氧自由基,发挥较强的抗氧化特性,对组织器官具有明显的保护作用。本实验利用大鼠下肢缺血/再灌注产生大量氧自由基导致远隔器官损伤的模型,观察临床麻醉浓度的异丙酚对大鼠下肢缺血/再灌注后肺、肝、肾组织脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)活性、组织诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及细胞间黏附分子(ICAM-1)表达的影响,结合组织病理改变,进一步探讨异丙酚对肢体缺血/再灌注后远隔<WP=4>器官损伤的保护作用及其机制,为异丙酚在多脏器保护方面的临床应用提供实验支持。 方法:实验用wistar大鼠36只,体重300~350g。3%戊巴比妥30mg/kg腹腔内注射麻醉,随机分为3组: (1)假手术组 ( sham组,n=12),只进行手术操作不做其他处理;(2)单纯肢体缺血/再灌注组(I/R组,n=12), 双下肢缺血4小时,再灌注6小时;(3)异丙酚+肢体缺血/再灌注组(I/R+P组,n=12) 于开放前10分钟静脉注射异丙酚(得普利麻用5%葡萄糖稀释至0.5%) 5mg·kg-1随后持续输注10mg·kg-1·h-1,I/R组输注等量5%葡萄糖1ml·kg-1 随后2ml·kg-1·h-1维持。实验结束,颈动脉放血处死大鼠,取肺、肝、肾组织测定丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及肺含水量,观察各组织形态学改变(光镜和电镜)及组织诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、细胞间黏附分子(ICAM-1)的表达情况。结果:1、各组织MDA含量变化:I/R组肾组织MDA含量为0.769±0.224 nmol/mg prot,肝组织MDA的含量为0.699± 0.213 nmol/mg prot,二者均明显高于sham组肾组织(0.616±0.139 nmol/mg prot) 、肝组织( 0.481±0.134 nmol/mg prot)MDA含量,差异有显著性意义(P<0.05);I/R组肺组织MDA的含量(1.33±0.473 nmol/mg prot)较sham组(0.847±0.15 nmol/mg prot)明显增高,差异有显著性意义(P<0.01);与I/R组比较,I/R+P组肾组织(0.599±0.122 nmol/mg prot)、肝组织( 0.502 ±0.200 nmol/mg prot)MDA含量明显降低(P<0.05),肺组织MDA的含量(0.813±0.273 nmol/mg prot)也明显降低,差异有显著性意义(P<0.01);I/R+P组与sham组相比三种组织中的MDA含量均无差异性<WP=5>(P>.05)。2、各组织SOD活性改变:sham组肺组织SOD活性为11.871±1.821 NU/mg prot ,I/R组为7.415±2.315 NU/mg prot,与sham组相比明显降低(P<0.01),I/R+P组肺组织SOD活性为9.841±2.886 NU/mg prot,较I/R组有所增高(P<0.05),但仍然低于sham组(P<0.05); I/R组肝组织SOD活性为9.402±2.298 NU/mg prot,低于sham组(12.062±2.020 NU/mg prot)(P<0.05),I/R+P组肝组织SOD活性为 11.663±2.786 NU/mg prot,较I/R组增高(P<0.05),与sham组相比无统计学差异(P>.05);肾组织SOD活性I/R组为7.236±3.445 NU/mg prot,与sham组(13.261±2.626 NU/mg prot)比较明显降低,差异有显著性意义(P<0.01),I/R+P组肾组织SOD活性(11.762±3.438 NU/mg prot)较I/R组增高(P<0.05),与sham组相比,差异无显著性意义(P>.05)。3、肺含水量(%)改变:sham组肺含水量为(63.5±8.67)%,I/R组为(75.8 ±5.76)%,I/R+P组为(69.4 ±7.54)%。I/R组与sham组相比肺含水量明显增加(P<0.01);而I/R+P组较I/R组有所降低(P<0.05);I/R+P组与sham组比较,差异无显著性意义(P>0.05)。4、组织病理变化:(1)肺组织光镜观察,I/R组肺间隔增厚,间质中有大量中性粒细胞浸润,局部肺泡出现不张、肺泡水肿。I/R+P组肺间质仅轻度增宽,少量中性粒细胞浸润无肺不张或肺出血;电镜观察,I/R组部分肺泡上皮细胞缺损,Ⅰ型上皮细胞肿胀,Ⅱ型上皮细胞微绒毛稀疏、板层小体排空,线粒体结构破坏呈空泡状改变;I/R+P组肺组织超微结构明显改善。(2)肝组织光镜观察:I/R组肝细胞呈<WP=6>严重水变性。I/R+P组细胞肿胀明显减轻。(3)肾组织光镜观察:I/R组肾小管细胞严重水肿,肾小球及球后毛细血管明显扩张,球后毛细血管内堆积有大量破裂的红细胞; I/R+P组肾结构无明显变化。5、组织中iNOS、ICAM-1表达:I/R+P组肺、肝、肾组织iNOS、ICAM-1表达阳性的细胞较I/R组明显减少。结论:异丙酚对大鼠下肢缺血/再灌注造成的远隔器官损伤具有一定的保护作用,其机制可能与清除氧自由基,进?
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