大蒜素对感染性休克大鼠血流动力学和血液流变学的影响

2018-04-27张昆

天津中医药 2018年4期

张昆

（武安市第一人民医院急诊医学科，武安 056300）

感染性休克是指由微生物及其毒素等所引发的脓毒病综合征伴休克，因此又称为脓毒性休克，以持续性低血压、低血氧饱和度、代谢性酸中毒、多器官功能障碍等为主要临床症状，病死率高达46%～82%[1]。Hasslacher J等[2]研究发现，感染性休克将导致具有舒张血管作用的炎性因子大量释放，进而引发全身血管舒张、血流分布改变，继而出现动脉血压下降及灌注不足，反而加重感染性休克；此外，感染性休克患者还存在心肌收缩功能、全身血管阻力明显下降进而影响血流动力学的病理机制。文俞心[3]研究报道休克状态下，内皮细胞受损且产生功能障碍，在白细胞黏附、血小板与凝血系统被激活，机体将在高凝状态下形成微栓，造成微循环阻塞。刘杰等[4]和杨增强等[5]研究发现血流动力学指标和血液流变学指标改变是感染性休克最重要的病理机制，既往研究发现大蒜素具有改善缺血再灌注大鼠血流动力学和血液流变学的药理学作用[6-7]，本研究通过制备感染性休克大鼠并给予大蒜素进行干预治疗，研究大蒜素对感染性休克后血流动力学指标和血液流变学指标的影响，进一步探讨大蒜素对感染性休克的保护作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物健康清洁级Wistar大鼠，雄性，8周龄，体质量220～260 g，购自河北医科大学实验动物中心提供[SCXK（冀）：2013-1-003]。

1.2 药物与试剂大蒜素注射液（黑龙江江世药业有限公司，规格：2 mL∶30 mg，批号：20160419）；血脂指标[总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）]检测试剂盒（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，批号分别为：1607004、1609013、1701008、1607025）。

1.3 实验方法

1.3.1 感染性休克大鼠模型的制备与分组、给药取实验用大鼠，参照李钦等[8]报道的通过尾静脉注射脂多糖（5 mg/kg）的方法复制感染性休克大鼠模型，将100只模型大鼠按照随机数字表法分为模型组、大蒜素（3、6、12、24 mg/kg）组，每组 20 只；另取20只大鼠设为正常对照组。配置浓度为3、6、12、24 mg/mL的大蒜素溶液，大蒜素各剂量组分别腹腔注射给予相应浓度药物（1 mL/kg），模型组和正常对照组分别给予生理盐水（1 mL/kg），24 h行各指标检测。

1.3.2 血流动力学指标监测腹腔注射乌拉坦实施麻醉，分离右侧颈总动脉、切开、插管并通过MS4000U-1C生物信号定量记录分析系统（广州市飞龙达科技有限公司）监测各组大鼠血流动力学指标：动脉收缩压（SAP）、动脉舒张压（DAP）、平均动脉压（MAP）、左心室内压峰值（LVSP），心室内压最大上升速率（lv+dp/dtmax）、心室内压达峰时间（t-dp/dtmax）。

1.3.3 血液流变学指标监测经腹主动脉取血，加肝素抗凝，通过LBY-N6 Compact型全自动血液流变仪（北京普利生仪器有限公司）检测各组大鼠血液流变学指标：全血黏性（低切、中切、高切）、血浆黏度，计算红细胞聚集指数、红细胞变性指数、红细胞刚性指数。

1.3.4 血脂指标检测腹主动脉取血并离心（转速1 500 r/min，离心10 min）取血清，根据各试剂盒要求进行相应处理后，通过生化分析仪测定各组大鼠血清血脂指标（TC、TG、LDL-C、HDL-C）。

1.4 统计学处理采用SPSS15.0进行统计分析，实验数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验，p＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 大蒜素对感染性休克大鼠血流动力学的影响

2.1.1 大蒜素对感染性休克大鼠lv+dp/dtmax、t-dp/dtmax的影响模型组大鼠lv+dp/dtmax较正常对照组大鼠显著降低且t-dp/dtmax显著升高，差异有统计学意义（p＜0.01）。与模型组比较发现，6、12、24 mg/kg大蒜素能够显著升高心室内压最大上升速率（lv+dp/dtmax）并显著缩短心室内压达峰时间（t-dp/dtmax），差异有统计学意义（p＜0.05或p＜0.01）。12 mg/kg大蒜素组 lv+dp/dtmax、t-dp/dtmax与 24 mg/kg大蒜素组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。结果见表1。

表1 各组大鼠lv+dp/dtmax、t-dp/dtmaxTab.1 Lv+dp/dtmax,t-dp/dtmaxof the rats in each group

注：与正常对照组比较，**p＜0.01；与模型组比较，#p＜0.05，##p＜0.01。

组别动物数lv+dp/dtmax（mmHg/s）t-dp/dtmax（m/s）正常对照组 20 4.13±1.01 3.86±0.75模型组 20 1.94±0.42** 1.73±0.58**大蒜素 3 mg/kg组 20 2.17±0.48 2.01±0.52大蒜素 6 mg/kg组 20 3.05±0.67# 2.56±0.64#大蒜素 12 mg/kg组 20 3.75±0.86## 2.89±0.76#大蒜素 24 mg/kg组 20 3.61±0.80## 3.04±0.72##

2.1.2 大蒜素对感染性休克大鼠SAP、DAP、MAP、LVSP的影响模型组大鼠 SAP、DAP、MAP、LVSP较正常对照组均显著降低，差异有统计学意义（p＜0.05 或p＜0.01）；与模型组比较发现，6、12、24 mg/kg大蒜素能够升高感染性休克大鼠SAP、DAP、MAP、LVSP，差异有统计学意义（p＜0.05 或p＜0.01）。12mg/kg大蒜素组 SAP、DAP、MAP、LVSP 与 24mg/kg大蒜素组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。结果见表2。

2.2 大蒜素对感染性休克大鼠血液流变学的影响

2.2.1 大蒜素对感染性休克大鼠全血黏性、血浆黏度的影响模型组大鼠全血黏度（低切、中切、高切）较正常对照组显著升高，差异有统计学意义（p＜0.05），血浆黏度较正常对照组也显著升高，差异有统计学意义（p＜0.01）。与模型组比较发现，6、12、24 mg/kg大蒜素能够显著降低脑缺血再灌注大鼠全血黏度（低切、中切、高切）及血浆黏度（p＜0.05或p＜0.01）。12mg/kg大蒜素组全血黏性（低切、中切、高切）、血浆黏度与24 mg/kg大蒜素组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。结果见表 3。

表 2 各组大鼠 SAP、DAP、MAP、LVSPTab.2 SAP,DAP,MAP,LVSP of the rats in each group

注：与正常对照组比较，**p＜0.01；与模型组比较，#p＜0.05，##p＜0.01。

组别动物数 SAP DAP MAP LVSP正常对照组 20 124.71±23.69 85.42±14.93 98.46±16.04 117.28±7.30模型组 20 53.28±11.75** 33.78±4.58** 42.15±8.72** 67.35±9.24**大蒜素 3 mg/kg组 20 59.06±13.14 38.19±5.07 50.38±8.41 71.08±8.37大蒜素 6 mg/kg组 20 74.38±14.29# 43.82±7.93# 59.75±10.03# 77.13±8.40#大蒜素 12 mg/kg组 20 88.72±25.80## 54.90±12.82## 62.01±12.17# 79.04±10.25#大蒜素 24 mg/kg组 20 90.47±26.58## 52.71±13.24## 63.18±12.33# 82.19±12.93##

表3 各组大鼠全血黏度、血浆黏度Tab.3 Whole blood viscosity,plasma viscosity of the rats in each group（mPa/s

注：与正常对照组比较，*p＜0.05，**p＜0.01；与模型组比较，#p＜0.05，##p＜0.01。

组别动物数全血黏度血浆黏度低切中切高切正常对照组 20 10.23±0.71 5.59±0.46 4.13±0.38 1.20±0.13模型组 20 13.80±1.42*7.05±0.58*5.36±0.59*1.83±0.15**大蒜素 3 mg/kg组 20 13.11±1.54 6.68±0.73 4.82±0.47 1.61±0.17大蒜素 6 mg/kg组 20 11.78±0.93 5.87±0.61#4.50±0.51#1.45±0.13#大蒜素 12 mg/kg组 20 11.06±1.04#5.62±0.43#4.27±0.38#1.28±0.10##大蒜素 24 mg/kg组 20 10.95±1.23#5.57±0.45#4.21±0.40#1.30±0.12##

2.2.2 大蒜素对感染性休克大鼠红细胞聚集指数、刚性指数、变形指数的影响模型组大鼠红细胞聚集指数、刚性指数较正常对照组显著升高而红细胞变形指数显著降低（p＜0.05或p＜0.01）；与模型组比较发现，6、12、24 mg/kg大蒜素能够显著降低感染性休克大鼠红细胞聚集指数、刚性指数并显著升高红细胞变形指数（p＜0.05或p＜0.01）。12 mg/kg大蒜素组红细胞聚集指数、刚性指数、变形指数与24 mg/kg大蒜素组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。结果见表4。

表4 各组大鼠红细胞聚集指数、刚性指数、变形指数Tab.4 Erythrocyte aggregation index,rigidity index,deformation index of rats in each group

注：与正常对照组比较，*p＜0.05，**p＜0.01；与模型组比较，#p＜0．05，##p＜0.01。

红细胞变形指数正常对照组 20 2.28±0.19 8.96±1.04 1.17±0.11模型组 20 3.42±0.37* 13.07±1.85**0.63±0.08**大蒜素 3 mg/kg组 20 2.91±0.40 11.78±2.17 0.71±0.10大蒜素 6 mg/kg组 20 2.63±0.36# 11.20±1.37# 0.85±0.07#大蒜素 12 mg/kg组 20 2.48±0.27# 10.68±1.13# 0.90±0.08##大蒜素 24 mg/kg组 20 2.41±0.31# 10.04±1.45# 0.98±0.09##组别动物数红细胞聚集指数红细胞刚性指数

2.3 大蒜素对感染性休克大鼠血清血脂的影响模型组大鼠血清中血脂TC、TG、LDL-C含量较正常对照组显著升高且HDL-C含量显著降低，差异有统计学意义（p＜0.01）；与模型组比较发现，6、12、24 mg/kg大蒜素能够显著降低感染性休克大鼠血清TC、TG、LDL-C 含量，差异有统计学意义（p＜0.05，p＜0.01），12、24 mg/kg大蒜素能够显著升高HDL-C含量，差异有统计学意义（p＜0.05）。12 mg/kg大蒜素组TC、TG、LDL-C、HDL-C 与 24 mg/kg大蒜素组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。结果见表5。

表 5 各组大鼠血清TC、TG、LDL-C、HDL-C含量（Tab.5 Content of TC,TG,LDL-C,HDL-C of rats of each groupmmol/L

注：与正常对照组比较，**p＜0.01；与模型组比较，#p＜0.05，##p＜0.01。

组别动物数 TC TG LDL-C HDL-C正常对照组 20 1.81±0.36 0.57±0.13 0.68±0.17 0.93±0.27模型组 20 2.50±0.49**1.29±0.40**1.15±0.24**0.65±0.19**大蒜素3 mg/kg组 20 2.36±0.52 1.14±0.37 1.03±0.26 0.69±0.21大蒜素6 mg/kg组 20 1.92±0.47# 0.86±0.35# 0.90±0.19# 0.73±0.18大蒜素12 mg/kg组 20 1.88±0.41# 0.73±0.28## 0.81±0.22# 0.80±0.23#大蒜素24 mg/kg组 20 1.80±0.39## 0.62±0.16## 0.76±0.18##0.84±0.19#

3 讨论

微循环障碍是感染性休克发生发展的重要病理基础，与血流动力学和血液流变学异常密切相关[4-5]，以低血容量、持续性低血压为主要临床表现，最终引发多器官衰竭而危及生命。因此，以血流动力学和血液流变学为靶点进行干预治疗，对改善组织血液灌注、减少器官损伤、抑制感染性休克进展具有重要意义。感染性休克能够促进舒张血管作用炎性因子大量释放而影响血流动力学[2]；致使内皮细胞损伤并阻碍其生产而影响血液流变学[3]；此外，刘霖敏等[9]研究发现，感染性休克多伴随血清HDL-C含量降低且TC、TG、LDL-C含量升高，其中HDL-C能够通过多种途径抑制感染性休克进展，在感染性休克发生发展过程中HDL-C被大量消耗[10]。本实验研究发现，经大蒜素（6～12 mg/kg）干预治疗能够有效改善血清血脂指标（降低血清TC、TG、LDL-C含量并提高HDL-C含量）。

正常的血流动力学对机体维持正常血压和血流灌注非常重要，SAP、DAP、MAP、LVSP、lv+dp/dtmax以及t-dp/dtmax是监测机体血流动力学的常规指标[11-12]。而维持正常血液流变学对机体组织血液灌注尤其是对微循环非常重要，影响血液流变学的因素很多，包括全血黏度（低切、中切、高切）、血浆黏度，红细胞聚集指数、变性指数、刚性指数等[7,13-14]。此外，感染性休克与机体血脂代谢异常密切相关[15-16]，其中TG、LDL-C含量增高将损害血管内皮光滑性，从而增加诱发血管狭窄甚至堵塞的危险性，而HDL-C能够促进TC代谢而表现出对机体的保护作用[17]，而高血脂促进感染性休克的作用机制与其加重血液黏稠度、破坏血管壁导致血管狭窄，进而影响机体血流动力学与血液流变学有关[18-19]。本实验研究发现，经大蒜素（6～12 mg/kg）干预治疗能够显著改善感染性休克大鼠血流动力学指标（提高 SAP、DAP、MAP、LVSP，提高 v+dp/dtmax并缩短t-dp/dtmax）、改善血液流变学指标[降低全血黏度（低切、中切、高切）和血浆黏度，降低红细胞聚集指数、刚性指数并提高红细胞变形指数]。

综上所述，大蒜素对感染性休克大鼠血流动力学和血液流变学具有一定的改善作用；作用机制可能与大蒜素调节血脂，升高 SAP、DAP、MAP、LVSP，提高v+dp/dtmax并缩短t-dp/dtmax，降低全血黏度和血浆黏度，降低红细胞聚集指数、刚性指数并提高红细胞变形指数有关。

参考文献：

[1] 陈光,丁晓飞,吴英良.注射用生脉对感染性休克的影响[J].实用药物与临床,2013,16(4):304-306.

[2] Hasslacher J,Bijuklic K,Bertocchi C,et al.Levosimendan inbibits relerse of reactive ocygen species in polymorphone clear leukocytes in vitro and in patients with acute heart failure and septic shock:aprospectiveobservational study[J].Crit Care,2011,15(4):166-169.

[3] 文俞心.参麦和复方丹参注射液联用对休克早期患者血液流变学指标的影响[J].临床合理用药,2016,9(4):37-39.

[4] 刘杰,何小敏,谭敏谊,等.注射用参麦皂苷对休克大鼠血流动力学的影响及其机制[J].中华中医药学刊,2009,27(11):2434-2437.

[5] 杨增强,蔡兰兰.生脉注射液对心肌梗死合并心源性休克患者血液流变学及心脏泵功能的影响[J].临床急诊杂志,2016,17(12):948-956.

[6] 王会玲,龚理,闫凤霞,等.大蒜素对缺血再灌注心脏血流动力学的影响[J].时珍国医国药,2012,23(9):2343-2344.

[7] 李春艳,成小松.大蒜素对局灶性脑缺血再灌注血液流变学改变的影响[J].中国中药杂志,2007,32(13):1314-1317.

[8] 李钦,刘晓青,代蓉,等.内毒素诱导大鼠感染性休克模型复制的探索[J].中国临床研究,2016,29(7):865-868.

[9] 刘霖敏,陈金良,徐慧芳,等.脓毒症患者血脂水平与其预后的关系[J].中国现代医生,2016,54(13):1-4.

[10]林海,王世彪,王子敬,等.脓毒性休克患儿血清HDL-C及胱抑素C的变化及临床意义[J].福建医药杂志,2015,37(2):93-95.

[11]穆璟丽,陈丽.亚甲蓝对感染性休克大鼠血流动力学的影响[J].中国医药导报,2009,6(10):16-18.

[12]王明强,张思森.血必净对感染性休克患者血流动力学及炎性因子的影响[J].临床急诊杂志,2015,16(2):126-130.

[13]吴红彦,王虎平,展学孔.参参康心滴丸对实验性脑缺血再灌注损伤大鼠血液流变学的影响[J].甘肃中医学院学报,2010,27(6):2-3.

[14]陈应柱,苏海洪,霍红梅,等.全脑缺血大鼠血液流变学变化特征的实验研究[J].脑与神经疾病杂志,2005,13(5):330-333.