脂氧素A4对颅脑损伤伴失血性休克心肌损伤保护作用的实验研究
2014-11-12张焕丽王华伟
王 丽,张焕丽,王华伟,李 瑞
颅脑损伤伴失血性休克(TBIS)病情凶险、并发症多见,是临床上常见的危重症之一,救治难度大,预后较差,而过度炎症反应是引起机体二次损伤的重要原因[1,2]。在 TBIS 进展过程中,心肌的损伤对患者的预后起着非常重要的作用。因此,如何抑制过度炎症反应,减轻心肌的损伤,对改善患者预后具有重要的意义。脂氧素A4(LXA4)是一种内源性脂类介质,被称为是炎症反应的“刹车信号”,其通过抑制中性粒细胞的趋化、黏附和炎性介质的释放而发挥广泛的抗炎作用[3,4]。
本研究对TBIS大鼠进行术前LXA4干预,对大鼠血清丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及肌酸激酶同工酶(CK-MB)进行检测,对心肌梗死面积及炎性细胞浸润进行观察,旨在探讨LXA4对TBIS大鼠心肌损伤的保护作用及可能机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物分组 清洁级雄性Wistar大鼠36只(山东大学医学院实验动物中心),体重220~250 g。随机分成假手术组(C组)、TBIS模型组和LXA4干预组(C组),每组12只。
LXA4干预组于术前6 h及2 h尾静脉注射LXA4(脂氧素A4,Lipoxin A4methyl ester, 美国Cayman公司生产,溶于10%乙醇),给予量为0.1 mg/kg体重。C组及TBIS组尾静脉注射等量生理盐水及10%乙醇溶液。
1.2 动物模型制备 大鼠实验前禁食12 h,不禁水。采用自由落体复制颅脑外伤合并失血性休克模型[1]。假手术组仅开颅窗后骨蜡封闭骨窗,不予打击及放血。
1.3 标本留取及指标测定
1.3.1 丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及CK-MB测定 在各组模型制成120 min后快速从颈动脉采血2 ml,37℃水浴30 min,离心15 min(3500 r/min),取上清,-70℃保存。丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒购自南京建成生物工程研究所。CK-MB试剂盒购自上海申能-德赛有限公司。测定步骤完全按照试剂盒说明书进行。
1.3.2 心肌梗死面积计算 参照文献[5],在各组模型制成120 min后,将左冠状动脉前降支结扎,颈静脉注射0.5%伊文蓝1.5 ml,取心脏,区分左心室缺血区(非蓝染区)和非缺血区(蓝染区),吸干水分,称重。将缺血区心肌剪下并进行TTC染色后,用生理盐水冲洗,梗死区呈灰白色,非梗死区呈深红色,分别剪下,吸干水分,称重。缺血面积=缺血区质量/左心室总重量×100%,梗死面积=梗死区质量/缺血区质量×100%。
1.3.3 心肌组织炎性细胞观察 取心肌组织,先用生理盐水清洗,用10% 甲醛溶液固定,石蜡包埋,切片及HE染色,在光镜下观察中性粒细胞的浸润情况。
1.4 统计学处理 采用SPSS 12.0统计软件包进行分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示,多组间比较采用方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 血清MDA、SOD及CK水平变化 与C组比较,TBIS组血清MDA、CK-MB水平及心肌梗死面积明显升高(P<0.01),而SOD水平明显下降(P<0.01);LXA4治疗组血清 MDA、CK-MB 水平及心肌梗死面积较TBIS组明显下降(P<0.01),而SOD水平明显升高(P<0.01)。见表1。
表1 血清 MDA、SOD 及 CK-MB 水平变化(±s,n=12)
表1 血清 MDA、SOD 及 CK-MB 水平变化(±s,n=12)
注:与C组比较,*P<0.01;与TBIS组比较,#P<0.01
组别 MDA(nmol/mg pro) SOD(U/mg pro) CK-MB(U/L)C 组 3.34±0.82 29.55±7.43 379.2±28.6 TBIS 组 6.71±1.59* 14.91±5.31* 1185.3±106.9 LXA4治疗组 4.39±0.94*# 22.47±4.92*# 837.8±93.1
2.2 LXA4组与TBIS组心肌缺血情况比较 LXA与TBIS组比较,缺血面积及梗死面积均明显降低(P<0.05)。见表2。
表2 各组大鼠心肌缺血情况比较(±s,n=12)
表2 各组大鼠心肌缺血情况比较(±s,n=12)
注:#P<0.05
组别 缺血面积 梗死面积TBIS 组 41.2±3.9 57.2±5.3 LXA4治疗组 35.1±3.6# 51.1±4.8#
2.3 心肌组织炎性细胞浸润比较 C组大鼠无炎性细胞浸润,TBIS组心肌缺血区与坏死区可见大量中性粒细胞浸润并出现聚集。LXA4组中性粒细胞浸润较TBIS组明显减轻。
3 讨 论
颅脑损伤伴失血性休克(TBIS)病情凶险、并发症多见,是临床上常见的危重症之一,救治难度大,预后较差。在TBIS进展过程中,心肌的损伤对患者的预后起着非常重要的作用。因此,如何抑制过度炎症反应,减轻因过度炎症反应所引起的机体二次损伤,减轻心肌损伤,对改善患者预后具有重要的意义。
脂氧素LXA4是LX最主要的家族成员之一,在促炎性介质前列素E2和白三烯之后产生,属于二十烷家族中一类花生四烯酸酯加氧酶代谢产物,是目前所知体内重要的内源性促炎症消退介质。一方面,LXA4通过促进巨噬细胞对凋亡的中性粒细胞的吞噬,及时清除中性粒细胞,促进炎症消退另一方面,LXA4通过拮抗白三烯、抑制白细胞游走、黏附分子及趋化因子受体表达,抑制炎症反应的进一步恶化[3,4]。
本研究应用LXA4对TBIS大鼠进行干预,结果显示,LXA4治疗组血清CK-MB水平及心肌梗死面积较TBIS组明显下降(P<0.01);病理组织切片显示,TBIS组大鼠心肌缺血区与坏死区可见大量中性粒细胞浸润并出现聚集,而LXA4组中性粒细胞浸润较TBIS组明显减轻。表明应用LXA4对TBIS干预能够减轻模型大鼠的心肌损伤。
创伤后机体会发生氧应激损伤,由此引起多种炎性介质的释放,会进一步加剧休克进程。丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)能较好反映机体内氧自由基水平和机体对氧自由基的清除能力。本研究结果显示,TBIS组与LXA4治疗组血清MDA的水平均高于C组,SOD活性均低于C组。说明在TBIS早期,机体产生了大量氧自由基。而SOD水平的降低使得机体对氧自由基的清除能力下降,并可进一步造成机体的氧化与抗氧化平衡体系被打破,导致心肌组织中氧自由基的蓄积,加剧心肌组织的损伤。与TBIS组比较LXA4治疗组血清MDA活性降低,SOD活性升高。说明LXA4干预,能明显降低机体氧自由基的产生,有效增强机体的抗氧化水平。
总之,LXA4干预可有效降低TBIS大鼠的脂质过氧化水平,增强清除氧自由基的能力,减轻炎症反应,对TBIS所致心肌损伤具有保护作用。
[1]许会彬,王 青,王化芬,等.大鼠颅脑损伤伴休克所致小肠过氧化损伤及ω-3多不饱和脂肪酸的保护作用[J].中华实验外科杂志,2011,28(9):1584.
[2]李 晖,杨永锐,杨晓冬,等.慢性乙型肝炎患者血浆脂氧素A4水平与疾病临床分度的关系研究[J].昆明医科大学学报,2014,35(02):80-82.
[3]陶缘发,李宏宾,王广志,等.脂氧素受体激动剂BML-111减轻大鼠机械通气肺损伤[J]. 临床麻醉学杂志,2014,30(03):279-282.
[4]王学莹,关为群.脂氧素A4与炎症性疾病[J].国际口腔医学杂志,2013,40(03):334-338.
[5]李 进,袁世荧,丰新民,等.舒芬太尼延迟预处理对兔心肌缺血再灌注损伤的影响[J]. 中华麻醉学杂志,2009,19(8):692-695.