DADLE对体外循环后猪肺再灌注损伤的影响

来源:岁月联盟 作者: 时间:2010-07-13

            作者:王亚华 盛睿芳 孙海静 石学银 袁红斌 朱秋峰 何星颖

【摘要】  目的 探讨δ?阿片受体激动剂DADLE对体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)后肺缺血再灌注损伤的作用及可能机制。方法 选取雄性幼猪28只,随机分为四组,即假手术组(S组),体外循环模型组(C组),DADLE预处理组(D组),ATP敏感钾通道阻断剂Glibenclamide同时伍用DADLE预处理组(G组),制作CPB肺缺血再灌注模型,观察气道峰压(peak inspiratory pressure,PIP)、动脉血氧分压(PaO2)、血清中MDA含量、肺光镜下形态学改变。结果 CPB前各组间PaO2,PIP,MDA差异无显著意义(P>0.05), 再灌注后C组和G组PaO2较CPB前和S组明显降低,PIP较CPB前和S组升高,与D组和S组相比差异有显著意义(P<0.05)。C组与G组再灌注后MDA的含量与CPB前、S组和D组相比明显升高,差异有显著意义(P<0.05),D组再灌注后MDA的升高明显低于C组、G组(P<0.05),虽高于S组但差异无显著意义(P>0.05)。光镜下C组、G组、D组肺组织再灌注后形态学改变较S组明显,但D组形态学改变明显轻于C组、G组。结论 DADLE具有减轻CPB后肺再灌注损伤和保护作用。这种作用能部分被Glibenclamide阻断。

【关键词】  体外循环;缺血再灌注损伤;肺;猪

    临床上,肺损伤是CPB术后最主要的并发症之一。几乎所有患者术后都有不同程度的肺功能减退。如何避免CPB后肺损伤是临床关注的重要课题。本实验通过观察δ?阿片受体激动剂DADLE对幼猪体外循环下肺缺血再灌注损伤的气道峰压(PIP)、动脉血氧分压(PaO2)、不同时点血清中丙二醛(MDA)含量, 结合肺形态学改变,探讨DADLE对CPB后肺缺血再灌注损伤是否具有保护作用。

  1  材料和方法

  1.1  动物分组和实验步骤 

  健康雄性上海白猪28只,3~4月龄,体质量25~35 kg,随机均分为四组,即假手术组(S组),体外循环模型组(C组),DADLE预处理组(D组),ATP敏感钾通道阻断剂Glibenclamide同时伍用DADLE预处理组(G组)。静脉麻醉后接呼吸机控制呼吸,纯氧吸入,呼吸参数VT15~20 ml/kg,呼吸15次/min。所有动物均采用鼓泡式氧合器建立CPB模型,从心脏停搏开始计时肺缺血时间,严格控制各组肺缺血时间在60 min。从停CPB开始计时肺再灌注时间,控制在60 min,各组CPB前后并行时间也控制在20 min 左右,各组肺缺血再灌注时间控制相同。S组只开胸予以主动脉及上下腔静脉插管,不进行体外转流。C组开胸建立CPB模型,不予任何预处理。D组建立CPB之前1 h 给予静脉注射DADLE 1 mg/kg,建立CPB模型同上。  G组在建立CPB前1 h 给予Glibentlamide和DADLE各1 mg/kg,其余同上。所有动物围术期体温控制在36~38 ℃。
   
  1.2  监测指标 

  于CPB前、再灌注10,30,60 min 时记录机械通气的峰压,常规连续监测ABP。采集相应的动脉血(相当于肺静脉血)标本供血气分析和血清MDA测定。CPB停止60 min 后,取右肺下叶相同部位肺组织,置于10%甲醛固定24 h 后,行石蜡包埋切片,HE染色后,光镜观察。

    1.3  统计学分析 

  测定结果均采用均数±标准差(±s)表示,组间比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有显著意义。第2期DADLE对体外循环后猪肺再灌注损伤的影响  王亚华,等

  2  结果
   
  2.1  各组间ABP,PIP在CPB前差异无显著意义(P>0.05)。再灌注后C组与G组PIP较CPB前和S组升高(P<0.05),D组PIP虽然较CPB前升高,但差异无显著意义(P>0.05)。而再灌注后D组PIP升高明显低于C组、G组(P<0.05)。CPB前PaO2各组间组内差异无显著意义(P>0.05),C组和G组均较体外循环前和S组明显降低,再灌注后C组、G组与D组相比差异有显著意义(P<0.05),但D组与S组相比差异无显著意义(P>0.05),详见表1。表1  各组不同时点PaO2(mmHg),PIP(mmHg)比较(略)

  2.2  肺静脉血丙二醛含量(MDA)肺缺血再灌注后,各组MDA的含量与CPB前或S组相比均有升高趋势。但D组再灌注后与CPB前或S组相比差异无显著意义(P>0.05),而C组与G组再灌注后与CPB前相比差异有显著意义(P<0.05),D组再灌注30 min 后MDA的升高明显低于C组、G组(P<0.05),详见表2。表2  各组不同时点肺静脉血中MDA含量的变化(略)

  2.3  肺组织形态学改变 

  光镜下S组无明显肺损伤,C组肺泡间隔增宽,肺泡间有中性粒细胞浸润,肺泡内有渗出液,可见红细胞、中性粒细胞,肺泡结构破坏,损伤明显。D组肺损伤改变较G组和C组明显减轻。而G组肺损伤改变稍轻于C组。D组,G组和C组肺损伤改变均较S组明显重。

  3  讨论

    临床上随着体外循环技术和外科技术的改进,CPB后呼吸功能减退已有了明显的改善。但CPB后肺损伤仍然是术后肺部并发症的重要原因。目前关于缺血再灌注损伤的研究的模型多采用大鼠和兔的单肺或肺叶缺血再灌注模型,方便,但临床上最多见的缺血再灌注损伤是CPB后双肺缺血再灌注损伤,且伴有多种因素叠加,损伤的程度和性质上不完全相同,研究结果对于临床的适用性不能肯定。本实验采用幼猪体外循环模型,能模拟更近似于临床上的CPB后的肺损伤。   

  近年来发现阿片肽参与了缺血预处理(IPC)的发生,IPC能够减轻心、肺、肝、肾、肌肉等的缺血再灌注损伤[1~3],Murry等[4]发现IPC能够对缺血的器官和组织提供保护作用,且能降低ATP的代谢率。采用阿片肽预处理来达到IPC的类似效果受到关注。本研究结果也表明:与S组或体外循环前相比,C组PaO2明显降低,PIP升高,在使用了DADLE后D组PaO2降低和PIP升高程度均轻于C组,G组在同时伍用Glibenclamide(ATP敏感钾通道阻断剂)和DADLE的情况下,PIP变化类似于C组。肺组织再灌注后形态学改变,C组和G组也明显重于S组,D组也重于S组但明显轻于C组和G组。MDA是脂质过氧化降解产物,MDA高低反映脂质过氧化程度。肺缺血再灌注损伤中,氧自由基引发的脂质过氧化是肺再灌注损伤的主要因素[5],再灌注后D组MDA相对于C组维持于较低水平,提示D组由于使用了DADLE减轻了脂质过氧化,有效的防止肺再灌注损伤。同时在形态学方面D组肺泡内和肺泡间中性粒细胞浸润明显轻于C组。Kakkar等[6]研究表明阿片肽能够抑制PMN和EC的黏附并减低粒细胞诱发的内皮细胞损伤。而Grimm等[7]发现阿片肽抑制趋化因子对PMN的趋化作用。因此可以推断DADLE具有减轻体外循环后肺再灌注损伤作用,与抑制中性粒细胞活化减少氧化损伤有关。这种作用能部分被Glibenclamide阻断,提示DADLE可能是通过ATP敏感钾通道的开放来提供肺保护。

【】
    /[1/] Jassem W,Fuggle S V,Cerundolo L,et al.Ischemic preconditioning of cadaver donor livers protects allografts following transplantation/[J/].Transplantation,2006,81:169-174.

  /[2/] Zhu B,Min S,Long C,et al.Ischemic preconditioning in immature hearts:mechanism and compatibility with cardioplegia/[J/].Chin Med J(Engl),2003,116:253-257.

  /[3/] Lee H T,Emala C W.Protective effects of renal ischemic preconditioning and adenosine pretreatment:role of A(1)and A(3)receptors/[J/].Am J Physiol Renal Physiol,2000,278:380-387.

  /[4/] Murry C E,Jennings R B.Preconditioning with ischemia:a delay of lethal cell injury in ischemiac myocardium/[J/].Circulation,1986,74:1124-1136.

  /[5/] Yamanouchi K,Yanaga K,Okudaira S,et al./[D?Ala2,D?Leu5/] enkephalin(DADLE) protects liver against ischemia?reperfusion injury in the rat/[J/].Surg Res,2003,114:72-77.

  /[6/] Kakkar A K,Lefer D J.Leukocyte and endothelial adhesion molecule studies in knockout mice/[J/]. Curr?Opin?Pharmacol,2004,4:154-158.

  /[7/] Grimm M C,Ben Baruch A,Taub D D,et al.Opiate inhibition of chemokine?induced chemotaxis/[J/].Ann N Y Aead Sci,1998,840:9-20.