虎杖苷对重症失血性休克患者心功能及外周血血小板线粒体的影响
2015-07-07吴占庆马强冶国栋
吴占庆,马强,冶国栋
(青海大学附属医院 腹部外科,青海 西宁 810001)
虎杖苷对重症失血性休克患者心功能及外周血血小板线粒体的影响
吴占庆Δ,马强,冶国栋
(青海大学附属医院 腹部外科,青海 西宁 810001)
目的 观察分析虎杖苷对于重症失血性休克患者心功能及外周血血小板线粒体影响。方法 以青海大学附属医院2010年1月~2015年5月收治的60例重症失血性休克患者为研究对象,对照组给予静脉生理盐水+输血治疗,观察组给予虎杖苷(10 mg/kg)+输血治疗。治疗结束后比较2组治疗前后的心功能指标(心脏射血分数与心输出量)、心肌细胞蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)、血小板线粒体ATP水平、血小板线粒体膜电位、血小板内脂质过氧化物(lipid peroxide,LPO)水平进行分析比较。结果 治疗后2组射血分数与心输出量均较治疗前显著增加(P<0.05),且观察组上述2项指标均优于对照组(P<0.05)。治疗后2组胞膜、胞质PKC较治疗前显著增加(P<0.05),且观察组胞膜、胞质PKC显著高于对照组(P<0.05)。治疗后2组血小板内ATP水平均较治疗前均显著增高(P<0.05),且观察组血小板内ATP相对含量显著高于对照组(P<0.05)。治疗后观察组低线粒体膜电位细胞含量较治疗前显著降低(P<0.05),对照组则较治疗前无显著变化,观察组低线粒体膜电位细胞含量显著低于对照组(P<0.05)。治疗后观察组LPO含量显著降低(P<0.05),对照组较治疗前无显著变化,观察组LPO含量低于对照组(P<0.05)。结论 线粒体的损伤在重症休克的发生发展中发挥着重要作用,外周血血小板线粒体功能可作为判断休克病情的简易性指标,同时应用线粒体保护剂后线粒体功能得到保护,患者心功能获得显著改善,因此在重症休克的诊治中具有重要意义。
虎杖苷;重症失血性休克;心功能;血小板;线粒体
失血性休克(hemorrhagic shock)是指由于急性失血或血浆大量丢失造成有效循环血量减少、组织灌注不足所引发的细胞代谢或功能受损的病理过程[1]。一般在经过抗休克治疗后,病情获得好转,然而对于部分失血量大、救治晚的患者,即使采取输血补液及改善微循环为主的治疗措施,病情仍然恶化,临床上称为重症失血性休克。研究发现[2],线粒体的器质性损伤是重症休克患者体内普遍存在的现象,有可能参与了重症休克的发生发展过程。虎杖苷是一种线粒体保护剂,本研究对部分重症失血性休克给予虎杖苷治疗,以分析线粒体损伤在重症休克发生发展中的作用,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 以青海大学附属医院2010年1月~2015年5月收治的60例患者为研究对象,其中男43例,女17例,年龄19~48岁,平均(38.21±6.22)岁。所有患者均符合创伤失血性休克的诊断标准,且经给予常规抗休克治疗未见显著好转。将60例患者随机均分为观察组和对照组各30例,观察组男22例,女8例,平均(37.83±6.64)岁,对照组男21例,女9例,平均(38.44±6.31)岁。2组患者在性别构成、年龄分布等方面相比差异无统计学意义。
1.2 治疗方法 对照组给予静脉生理盐水+输血治疗,观察组给予虎杖苷(10 mg/kg)+输血治疗。
1.3 检测指标
1.3.1 心功能指标:采用Power Lab 8/30型生理数据采集系统观察评价2组治疗前后的心功能指标,包括心脏射血分数与心输出量。
1.3.2 胞膜、胞质心肌细胞蛋白激酶C(protein kinase C,PKC);
1.3.3 血小板线粒体ATP水平:分离血小板,采用荧光素-荧光素酶法检测血小板线粒体ATP水平;
1.3.4 血小板线粒体膜电位:用流式细胞仪检测荧光探针JC-1标记的血小板线粒体膜电位△Ψm的改变,计数JC-1单体(绿色荣光)标识的低△Ψm细胞的含量;
1.3.5 血小板内脂质过氧化物(lipid peroxide,LPO):使用商业化试剂盒(Cayman Chemical)测定血小板内脂质过氧化物(lipid peroxide,LPO),并对2组相关指标进行分析比较。
2 结果
2.1 2组治疗前后心脏射血分数与心输出量比较 2组治疗前射血分数与心输出量组间比较差异无统计学意义,治疗后2组射血分数与心输出量均较治疗前显著增加(P<0.05),且观察组上述2项指标均优于对照组(P<0.05)。见表1。
表1 2组治疗前后心脏射血分数与心输出量比较±s)Tab.1 Comparison of ejection fraction and cardiac output between two groups ±s)
*P<0.05,与同组治疗前比较,compared with the same group pre-treatment;#P<0.05,与对照组治疗后比较,compared with control group post-treatment
2.2 2组PKC水平比较 2组治疗前胞膜、胞质PKC比较差异无统计学意义,治疗后2组胞膜、胞质PKC较治疗前显著增加(P<0.05),且观察组胞膜、胞质PKC显著高于对照组(P<0.05)。见表2。
表2 2组PKC水平比较Tab.2 Comparison of PKC level between two ±s)
*P<0.05,与同组治疗前比较,compared with the same group pre-treatment;#P<0.05,与对照组治疗后比较,compared with control group post-treatment
2.3 2组血小板内ATP水平比较 2组治疗前血小板内ATP相对含量比较差异无统计学意义,治疗后2组血小板内ATP水平均较治疗前均显著增高(P<0.05),且观察组血小板内ATP相对含量显著高于对照组(P<0.05)。见表3。
表3 2组血小板内ATP水平比较Tab.3 Comparison of ATP level in platelet between two ±s)
*P<0.05,与同组治疗前比较,compared with the same group pre-treatment;#P<0.05,与对照组治疗后比较,compared with control group post-treatment
2.4 2组血小板线粒体膜电位的变化 2组治疗前低线粒体膜电位细胞含量比较差异无统计学意义,治疗后观察组低线粒体膜电位细胞含量较治疗前显著降低(P<0.05),对照组则较治疗前无显著变化。观察组低线粒体膜电位细胞含量显著低于对照组(P<0.05)。见表4。
表4 2组血小板线粒体膜电位变化比较±s)Tab.4 Comparison of platelet mitochondrial membrane potential changes in platelet between two groups ±s)
*P<0.05,与同组治疗前比较,compared with the same group pre-treatment;#P<0.05,与对照组治疗后比较,compared with control group post-treatment
2.5 2组血小板内LPO含量比较 2组治疗前血小板内LPO含量比较差异无统计学意义,治疗后观察组LPO含量显著降低(P<0.05),对照组较治疗前无显著变化。观察组LPO含量低于对照组义(P<0.05)。见表5。
表5 2组血小板内LPO含量比较Tab.5 Comparison of platelet mitochondrial membrane potential changes in platelet between two groups ±s)
*P<0.05,与同组治疗前比较,compared with the same group pre-treatment;#P<0.05,与对照组治疗后比较,compared with control group post-treatment
3 讨论
休克是指一系列急性综合症。发生休克时,患者有效血流量显著减少,引发微循环障碍,造成重要器官缺血缺氧,陷入危急状态,即使在医学已获得高速发展的现在,临床已存在多种抗休克治疗措施,但在进行输血补液等抗休克治疗后,部分重症休克患者血压仍难以回升,最终面对死亡的结局,因此人们开始意识到在发生休克时不仅有微循环障碍所造成的的供氧不足,还可能发生了不可逆转的细胞器质性病变[3-5]。近些年,有研究[6]提出细胞缺氧时造成线粒体损伤的说法,认为血管平滑肌线粒体损伤是造成重症休克患者发生顽固性低血压的重要机制之一。此后又有研究[7]证明除血管外重症休克患者的大脑皮层也出现线粒体损伤。外周血血小板检测具有方便快捷、创伤较小等特点,作为重要的预测工具在临床广为应用。因此本研究以外周血血小板中线粒体作为研究对象,探讨重症休克患者的外周血系统中是否也同样出现线粒体损伤。
虎杖苷是植物虎杖的提取物,可作用于细胞内细胞信号传导的具体环节,改善微循环,抑制溶酶体酶的释放,可作为一种线粒体保护剂,为休克的临床防治、新药研制和休克机理研究提供理论指导[8-10]。在对观察组应用虎杖苷治疗后,心功能、胞膜及胞质PKC含量改善显著优于对照组(P<0.05)。
线粒体是细胞内三磷酸腺苷(ATP)合成的主要场所,被称为机体的能量加工厂,负责为细胞的活动提供能量。因此测定细胞内ATP水平可用来作为评价线粒体功能的直接指标[11-12]。临床常用荧光素-荧光素酶法来检测血小板线粒体ATP水平。荧光素产生荧光时需要ATP提供能量,在荧光素酶与荧光素都足量的条件下,一定范围内所产生的荧光与细胞内ATP的含量成正比。动物实验证明[13-14],在大鼠发生失血性休克60 min后,其外周血血小板中的ATP含量可下降至正常水平的74.28%,提示发生线粒体功能障碍。其发生机理可能为:休克时氧供不足,使ATP生成减少,同时线粒体出现通透性转换孔开放、跨膜电位下降、溶酶体稳定性降低等变化,通透转变孔开放使正常状态下无法透出的小分子物质可自由通过,但大分子蛋白不能通过,造成线粒体胶体渗透压升高,水分增加,因此出现器质性变化,如线粒体肿胀,嵴结构消失等,线粒体生成ATP的功能下降。在失血性休克发生2 h并经回输血液治疗2 h后,持续的低血压、缺氧以及回输血液所造成的再灌注损伤,使血小板ATP水平进一步降低,仅为正常水平的50.75%,且线粒体形态与代谢等指标进一步恶化。本组病例中,治疗后2组血小板内ATP水平均较治疗前增高,且观察组显著高于对照组(P<0.05)。
重症失血性休克是一个全身缺血-再灌注损伤的过程,因而线粒体损伤成为一个普遍存在的现象。本项研究从形态(线粒体超微结构)、功能(ATP水平)及病理(线粒体跨膜电位变化、LPO含量)等多个方面证实了重症休克时线粒体出现功能不全。线粒体内膜是线粒体维持正常的跨膜电位及水平的保障,在休克时线粒体膜结构遭到破坏使得跨膜电位下降,导致线粒体ATP合成减少。休克等病理生理状态下脂质过氧化反应增强,氧化损伤增加,LPO含量随之增加。本组研究结果显示,治疗后观察组低线粒体膜电位细胞含量及血小板内LPO含量较治疗前显著降低,对照组则较治疗前无显著变化,观察组上述指标低于对照组(P<0.05)。其变化与相关报道相符[15]。
综上所述,线粒体的损伤在重症休克的发生发展中发挥着重要作用,外周血血小板线粒体功能可作为判断休克病情的简易性指标,同时应用线粒体保护剂后线粒体功能得到保护,患者心功能获得显著改善,因此在重症休克的诊治具有重要意义。
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(编校:王俨俨)
Effect of polydatin on cardiac function and mitochondrion of platelet in peripheral blood of patients with severe hemorrhagic shock
WU Zhan-qingΔ, MA Qiang, YE Guo-dong
(Abdominal Surgery, Affiliated Hospital of Qinghai University, Xining 810001, China)
ObjectiveTo analyze the effect of polydatin on cardiac function and mitochondrion of platelet in peripheral blood of patients with severe hemorrhagic shockpolydatin.Methods60 patients with severe hemorrhagic shock from January 2010 to May 2015 in the hospital were selected.The control group adopted the intravenous therapy of normal saline and transfusion therapy and observation group adopted polydatin (10mg/kg) and transfusion therapy.After treatment, the cardiac function index including heart ejection fraction and and cardiac output, protein kinase C (PKC), ATP levels in mitochondria of platelet, platelet mitochondrial membrane potential and lipid peroxide (LPO) in platelet were compared between two groups.ResultsAfter treatment, the ejection fraction and cardiac output of two groups increased compared with pre-treatment (P<0.05), and the above indicators in observation group increased compared with control group (P<0.05).After treatment, PKC content in cell membrane and cytoplasm increased compared with pre-treatment (P<0.05), and the above indicators in observation group increased compared with control group (P<0.05).After treatment, the ATP level in two groups increased compared with pre-treatment (P<0.05), and the above indicator in observation group increased compared with control group (P<0.05).After treatment, platelet cell rate of low mitochondrial membrane potential in observation group decreased compared with pre-treatment (P<0.05), but there was no significant difference in control group, the above indicator in observation group was lower than that in control group (P<0.05).After treatment, LPO content in observation group decreased compared with pre-treatment (P<0.05), but there was no significant difference in control group, the above indicator in observation group was lower than that in control group (P<0.05).ConclusionThe injury of mitochondrion plays an important role in occurrence and development of severe hemorrhagic shockpolydatin.The function of peripheral blood platelet mitochondrion could be seen as a simple index of judging the state of shock.After the application of protective agent of mitochondrion, the function of mitochondrion is protected.The cardiac function is also improved.It has an important significance for the diagnosis of severe shock.
polydatin; severe hemorrhagic shockpolydatin; cardiac function; platelet; mitochondrion
吴占庆,通讯作者,男,本科,副主任医师,研究方向:腹部急诊及严重创伤,E-mail:wuzq281@126.com。
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1005-1678(2015)09-0146-03