右美托咪定对大鼠肺缺血再灌注损伤的保护作用

李响，张雪薇，李莉，徐松龄，刘再英，袁晓环

（1.牡丹江医学院临床医学院，黑龙江 牡丹江；2.牡丹江医学院附属红旗医院麻醉科，黑龙江 牡丹江；3.牡丹江医学院医药研究中心，黑龙江牡丹江）

0 引言

当供应一个组织或器官的血液被阻断时，快速恢复缺血区域的血流供应为防止组织器官功能不可逆性损伤至关重要的挽救措施，然而，经过重建等治疗手段重新恢复向缺血组织输送氧气和营养时，将会增加单独由缺血所造成的组织损伤，这种现象被称为缺血再灌注损伤(ischemic reperfusion injury, IRI)。右美托咪定是一种高选择性的新型α2 肾上腺素受体激动剂，具有镇静、镇痛、抗交感神经和循环稳定作用[1]。现已证实，右美托咪定对脑、心肌、肾脏、肺和小肠等多种重要组织器官具有保护作用[2]。有研究报道，脂质过氧化反应和炎症反应在肺缺血再灌注损伤的病理生理过程中均扮演着重要作用。本研究拟探讨右美托咪定对大鼠肺缺血再灌注损伤后脂质过氧化反应和炎症反应的影响。

1 材料和方法

1.1 仪器和试剂

小动物呼吸机（哈佛仪器公司，美国），右美托咪定（江苏恒瑞医药股份有限公司，中国），超氧化物歧化酶试剂盒（南京建成生物功能研究所，中国），丙二醛试剂盒（南京建成生物功能研究所，中国），TNF-α ELISA 试剂盒（欣博盛生物科技有限公司，中国），IL-1β ELISA 试剂盒（欣博盛生物科技有限公司，中国）。

1.2 动物造模与方法

由牡丹江医学院动物实验中心提供SPF 级健康雄性成年SD 大鼠36 只，体重230-280g，采用随机数字表法将其分为3组（n=12）：假手术组（Sham 组）、肺缺血再灌注组（IR 组）和右美托咪定预处理组（PD 组）。依照文献[3]改良的Eppinger 方法建立肺缺血再灌注损伤模型，实验前大鼠禁食8h，禁水4h，采用麻醉后，将大鼠仰卧位固定于手术台上，左胸前区备皮消毒，气管切开置入气管导管，连接小动物呼吸机，设置呼吸机参数，呼吸频率60次/min，潮气量8-10mL/kg，吸呼比（I：E=1：2）。于胸骨左侧第五肋间开胸，通气30min 后，轻柔钝性分离左肺门，经右侧颈内静脉注入50U 肝素10min 后，IR 组和PD 组采用无创微血管夹夹闭左肺门，PD 组于术前30min 腹腔注射右美托咪定25ug/kg，三组大鼠均于缺血60min，再灌注120min 后股动脉放血处死大鼠，取左肺组织进行实验。

1.3 肺组织湿干重比值的测定

取左肺上1/3 肺组织处理后称重即为湿重（W），80℃恒温烘箱中脱水，烘烤24h 后再次称重即为干重（D），记录每只大鼠肺组织湿/干重比值（W/D）。

1.4 超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量的测定

取左肺中1/3 肺组织冰冻后切片匀浆，离心后，取上清液制备10%肺组织进行匀浆，4℃，2000r/min，10min 离心取上清液，按照试剂盒说明书，采用黄嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥酸法和化学比色法分别测定大鼠左肺组织中SOD 活性和MDA 含量。

1.5 瘤坏死因子-α 和白细胞介素1β 的测定

取左肺下1/3 肺组织按体重体积比加入预冷生理盐水做匀浆介质，在冰水混合物条件下用1mL 旋转匀浆器制成10%肺组织匀浆，4℃，3500r/min，10min 离心取上清液，按照试剂盒说明书，采用ELISA 法测定大鼠左肺肺组织中TNF-α 和IL-1β 的含量。

1.6 统计分析

采用GraphPadPrism 6.0 软件进行数据分析，正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较采用单因素方差分析，P＜0.05 差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺组织湿干重比值

与Sham 组比较，IR 组和PD 组大鼠左肺组织的W/D 比值升高(P＜0.05)；与IR 组比较，PD 组大鼠左肺组织的W/D 比值降低(P＜0.05)，见表1。

表1 三组大鼠肺组织W/D 比值的比较（n=12，

表1 三组大鼠肺组织W/D 比值的比较（n=12，

注: 与Sham 组比较，a P＜ 0.05 ; 与IR 组比较，bP＜ 0.05

检测指标Sham 组IR 组PD 组W/D 比值 2.61±0.31 7.6±0.53a 4.9±1.32ab

2.2 超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量和髓过氧化物酶活性

与Sham 组比较，IR 组和PD 组左肺组织的MDA 含量升高，SOD 活性降低(P＜0.05)；与IR 组比较，PD 组左肺组织的MDA 含量降低，SOD 活性升高(P＜0.05)，见表2。

表2 三组大鼠肺组织SOD 活性和MDA 含量的比较（n=12，

表2 三组大鼠肺组织SOD 活性和MDA 含量的比较（n=12，

注: 与Sham 组比较，a P＜ 0.05 ; 与IR 组比较，bP＜ 0.05

检测指标Sham 组IR 组PD 组SOD（U/mg） 25.37±1.82 15.83±2.92a 20.63±1.34ab MDA（nmol/mg） 1.47±0.15 2.89±0.39a 1.95±0.21ab

2.3 瘤坏死因子-α 和白细胞介素1β

与Sham 组比较，IR 组和PD 组左肺组织的TNF-α 和IL-1β含量升高(P＜0.05)；与IR 组比较，PD 组左肺组织的TNF-α 和IL-1β 含量降低(P＜0.05)，见表3。

表3 三组大鼠肺组织TNF-α 和IL-1β 的比较（n=12，

表3 三组大鼠肺组织TNF-α 和IL-1β 的比较（n=12，

注: 与Sham 组比较，a P＜ 0.05 ; 与IR 组比较，bP＜ 0.05

检测指标 Sham 组 IR 组PD 组TNF-α（pg/mg）213.27±39.43 775.52±93.92a 407.29±50.11ab IL-1β（pg/mg） 481.31±52.65 1316.09±151.83a926.75±122.47ab

3 讨论

有研究表明，急慢性肺移植排斥反应的发生都与移植术后缺血再灌注损伤的严重程度有关，肺移植中缺血再灌注损伤（Lung ischemia-reperfusion injury, LIRI）的发生率高达25%，而体外循环术后由LIRI 所致肺功能障碍的发生率仍高达15%-30%[4]。因此，胸外科手术术后肺功能的恢复是影响手术预后的关键因素。

缺血再灌注损伤的机制极其复杂，为了使肺损伤评价更加全面客观，本研究同时观察了MDA 含量和SOD 活性。再灌注损伤与活性氧(ROS)的形成、内皮细胞损伤、血管通透性增加、中性粒细胞、血小板、细胞因子和复合系统的活化以及产生直接相关[5]。此外，ROS和其他自由基的增加在肺损伤的发展中也起着关键作用。ROS 在IRI 病理生理的重要性通过注射自由基清除剂或酶(包括SOD、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶)得到了证实，这些酶被认为可以防止再灌注过程中所导致的损伤[5-6]。氧化应激和脂质过氧化在缺血再灌注后的远端器官损伤中起重要作用。通过测定硫代巴比妥酸反应性物质(MDA 含量)的生成速率来测定脂质过氧化[7]。本研究结果显示，与Sham 组相比，IR 组SOD 活性明显降低，而MDA 含量显著升高，表明肺缺血再灌注可造成严重的氧化应激损伤。相比较而言，PD 组SOD 活性显著升高，同时MDA 含量明显降低，表明右美托咪定可抑制大鼠肺缺血-再灌注导致的脂质过氧化反应。

炎症反应的过度激活在肺缺血再灌注损伤的病理过程中起重要作用，可导致炎症细胞浸润并释放大量细胞因子，如TNF-α 和IL-1β 等细胞因子，从而导致组织损伤[8-9]。TNF-α 和IL-1β 的过度表达可促使中性粒细胞聚集、趋化，增加血管通透性。形成肺间质水肿，加重肺损伤。本研究结果显示，右美托咪定可降低肺组织中W/D 的比值，抑制TNF-α 和IL-1β 的表达，减轻肺水肿，使局部中性粒细胞浸润减轻，具有抑制炎症反应的作用。

综上所述，右美托咪定能够减轻大鼠肺缺血再灌注损伤，其机制可能与抑制脂质过氧化反应和炎症反应有关。