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七氟醚预处理对大鼠急性肾缺血_再灌注损伤保护作用的实验研究_田德明

*通讯作者

文章编号:1007-4287(2014)04-0530-04

七氟醚预处理对大鼠急性肾缺血-再灌注损伤

保护作用的实验研究

田德明,叶 虹*,

冯 微(吉林大学中日联谊医院麻醉科,吉林长春130033

)摘要:目的 探索七氟醚对急性肾缺血-再灌注损伤肾功能的保护作用。方法 选择健康SD大鼠90只,随机分为三组:伪手术组、对照组及七氟醚预处理组,建立肾缺血-再灌注模型,测定各组大鼠平均动脉压(MAP)、二氧化碳分压(PCO2)、血清尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)及超氧化物歧化酶(SOD)的变化,HE染色观察各组大鼠肾组织病理改变。结果 随着七氟醚预处理浓度的增加,大鼠MAP呈下降趋势,但在七氟醚浓度2%-3%的临床常用剂量范围内,大鼠的MAP波动于92.1±6.0mmHg。各组肾缺血前与再灌注后,PCO2浓度无明显变化。对照组及七氟醚预处理组BUN和Cr于再灌注后12h、24h均明显高于伪手术组(P<0.05),但七氟醚预处理组再灌注后12h、24h的BUN、Cr水平均较对照组明显下降(P<0.05)。七氟醚预处理组和对照组均较伪手术组血清SOD活力减低,但七氟醚预处理组SOD活力较对照组高,差异具有统计学意义(P<0.05)。肾脏病理观察发现伪手术组肾脏组织结构完整,对照组肾脏外髓部分组织结构严重破坏,而七氟醚预处理组肾脏组织破坏较小,肾小管组织相对完整。结论 七氟醚吸入式麻醉能够有效降低BUN、Cr水平,保护SOD活力,对急性肾缺血-再灌注损伤肾功能具有一定的保护作用。

关键词:七氟醚;缺血-再灌注损伤;肾功能

中图分类号:R364.1+2 R322.6+

文献标识码:A

Sevoflurane preconditioning on the experimental study on the protective effects of acute renal ischemia-reperfusion injury 

inrats TIAN De-ming,YE Hong,FENG Wei.(Department of Anesthesiology,China-Japan Union Hosp

ital of JilinUniversity,Chang

chun130033,China)Abstract:Objective To explore the protective effects of sevoflurane on renal function in acute renal ischemia-reperfusion injury.Methods 90healthy SD rats were randomly divided into three groups:sham-operated group,controlgroup,sevoflurane inhalated group.Acute renal ischemia reperfusion model were established by clamping the renal pedi-cle.Mean arterial pressure(MAP),partial pressure of carbon dioxide(PCO2),blood urea nitrogen(BUN),creatinine(Cr)and superoxide dismutas-e(SOD)levels were determined in each groups,the renal pathological changes were ob-served by HE staining.Results With the increase in the concentration ofsevoflurance,the mean arterial pressure of therats decreased,But the usual clinical doses in the range of sevoflurane concentration in 2%-3%,MAP is 92.1±6.0mmHg.There is no significant difference of PCO2concentration in each group before ischemia and after reperfusion.Af-ter renal ischemia reperfusion 12h,24h,the BUN and Cr levels of control group and sevoflurane inhalated group weresignificantly higher than that in sham-operated group(P<0.05),but the BUN,Cr levels of sevoflurane inhalated groupwere decreased significantly compared with B group(P<0.05).Compared with sham-operated group,the serum SODactivity of control group and sevoflurane inhalated group were significantly decreased(P<0.05),But the activity ofSOD of sevoflurane inhalated group was higher than control group(P<0.05).The renal pathological structure ofsham-operated group was integrity,the damage of renal outer medullary tissue was severly in control group,but thesevoflurane inhalated group kidney tubular tissue damage were lightly.Conclusion Sevoflurane inhalation anesthesiacan effectively reduce BUN,Cr level,protect SOD activity,and thus,has a protective effect on renal function on acuterenal ischemia/reperfusion injury

.Key 

words:Sevoflurance;Ischemia-reperfusion;Renal andhepatic function(Chin J Lab Diag

n,2014,18:0530) 肾脏是血运非常丰富的重要脏器之一,

其对低灌注、低血氧损伤极为敏感。在麻醉及外科手术过程中因循环系统的变化常易并发肾缺血-再灌注损

035—Chin J Lab Diagn,Ap

ril,2014,Vol 18,No.4

伤,尤其对于术前已有肾功能不全的患者,术后发生急性肾功能衰竭的风险将显著增加[1]。探索对器官缺血-再灌注损伤具有保护作用的麻醉药物日益受到关注。新型吸入麻醉药七氟醚具有诱导迅速、苏醒完全、对呼吸道刺激性小及不易燃易爆等优点[2],现已被广泛应用于临床。近年来有研究表明[3],七氟醚吸入麻醉具有减轻心、脑、肺等重要器官缺血性损伤的作用。本文通过动物实验,观察七氟醚预处理对大鼠急性肾缺血-再灌注损伤的影响,探讨其对肾脏的保护作用及可能的机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组 选择成年健康SD雄性大鼠90只,体重200±15g(购于吉林大学基础教研中心)。将大鼠随机分为3组:伪手术组、对照组及七氟醚预处理组,每组30只。对照组和七氟醚预处理组根据再灌注时间分为3个亚组,分别为再灌注后4h、12h、24h,每个亚组各10只。

1.2 实验方法及模型建立 伪手术组用10%水合氯醛0.3ml/100g腹腔注射麻醉后开腹,游离左右肾蒂,等待45min后关腹;七氟醚预处理组术前将大鼠置于能精确调整麻醉浓度的玻璃麻醉诱导箱中,通过麻醉气体挥发罐输入七氟醚与氧气混合气体1h行七氟醚吸入预处理,之后放置在空气中洗脱10min。对照组和七氟醚预处理组实验大鼠用10%水合氯醛0.3ml/100g腹腔注射,待麻醉深度达到手术要求后,将大鼠去毛,固定置于手术台暖光灯下。沿上腹部正中线逐层切开皮肤、腹直肌和腹膜,暴露左右肾脏,游离肾蒂,夹闭肾蒂阻断肾脏血流45min后松开,使血流再通,观察肾脏颜色变化,5min内肾脏从暗紫色转变为红色说明缺血-再灌注损伤模型建立成功,待其自然苏醒后置于相对清洁、恒温的代谢笼中,接24h尿液,标准饲料喂养,自由饮水;5min后肾脏未转变为正常的红色,则模型建立失败,将其剔出实验[4,5]。

1.3 标本采集及检测方法 制模后,经颈总动脉插管测量平均动脉压及动脉取血测PCO2。采用生化分析仪常规生化分析方法测定血清BUN和Cr。缺血-再灌注后4h、12h、24h处死大鼠,取肾组织用10%中性甲醛溶液固定,常规乙醇脱水,石蜡包埋后切片行苏木精—伊红(HE)染色,光学显微镜观察肾组织病理变化。根据Jablonski[6]等制定的肾脏近曲小管坏死程度分级标准分为5级:0级为正常;1级为单个细胞的坏死伴核分裂;2级为相邻近曲小管所有细胞坏死,但周围小管存活;3级为限定于近曲小管远端1/3细胞坏死并扩展到皮质和髓质交界处;4级近曲小管整段坏死。

1.4 统计分析 应用SPSS10.0软件进行统计学处理,实验数据用均数±标准差(珚x±s)表示,组间比较采用方差分析,以P<0.05为有显著性差异。2 结果

2.1 七氟醚对大鼠MAP的影响 随着七氟醚的浓度增加,大鼠的MAP呈逐渐下降的趋势,但在七氟醚浓度2%-3%的临床常用剂量范围内,大鼠的MAP波动于92.1±6.0mmHg(见表1)。

表1 七氟醚对大鼠MAP的影响

七氟醚浓度(%)1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

平均动脉压(mmHg)112.1±8.9 107.0±7.4 98.3±6.5 92.1±6.0 81.6±5.8 76.3±5.4

2.2 七氟醚对大鼠PCO2的影响 各组大鼠缺血前和再灌注后动脉血PCO2均没有明显的差异(P>0.05,见表2)

表2 缺血前和再灌注开始后大鼠动脉PCO

组别伪手术组对照组七氟醚预处理组缺血前PCO2浓度值39.9±4.8 40.0±7.3 46.5±10.4

再灌注开始后PCO2

浓度值

41.4±5.3 44.0±7.1 47.4±11.3

2.3 血清BUN、Cr的变化 对照组及七氟醚预处理组4h、12h、24h血清BUN、Cr均明显高于伪手术组(P<0.05),但七氟醚预处理组同一时间点的BUN、Cr水平均较对照组明显下降(P<0.05,见表3)。2.4 血清SOD的变化 七氟醚预处理组及对照组均较伪手术组血清SOD活力减低,差异具有统计学意义(P<0.05)。但七氟醚预处理组SOD活力高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05,见表4)。2.5 病理结果 伪手术组肾组织结构完整(见图1)。对照组肾脏外髓部分组织结构严重破坏,肾小管呈现空泡、扩张、间质充血,大量炎细胞进入(见图2)。七氟醚预处理组肾脏外髓组织破坏较小,肾小管组织相对较为完整(见图3)。

中国实验诊断学 2014年4月 第18卷 第4期

表3 各组大鼠血清BUN、Cr的变化

组别尿素氮(BUN)

4h12h24h肌酐(Cr)4h

12h24h伪手术组6.58±0.98 6.96±1.10 8.02±1.81 48.41±8.2 55.30±7.1 57.21±6.8对照组3

1.26±1.12*46.14±5.89*50.82±8.93*132.10±18.92*149.02±15.22*170.31±14.41*七氟醚预处理组

7.68±2.11*Δ24.32±1.83*Δ

16.03±2.16*Δ

83.07±10.23*Δ

81.39±9.08*Δ

78.65±8.21*Δ

注:

与伪手术组比较,*P<0.05;与对照组比较,ΔP<0.05。表4 各组大鼠SOD活力比较

组别4h12h24h伪手术组213.11±8.96 

198.07±9.21 

201.84±11.34

对照组162.41±8.15*

54.27±12.04*

45.63±18.23*

七氟醚预处理组

86.43±9.76*Δ1

72.21±12.23*Δ1

68.09±16.50*Δ 注:

与伪手术组比较,*P<0.05;与对照组比较,Δ

P<0.05

。 图1 伪手术组肾组织(

×200) 图2 对照组肾组织(×200) 图3 七氟醚预处理组肾组织(×200)3 讨论

七氟醚是一种新型临床麻醉药物,与其他吸入麻醉药相比,具有诱导迅速、呼吸道刺激性小、溶解度低、较好的血流动力学稳定性、吸收和清除迅速及苏醒快速完全等优点,是一种较为安全理想的吸入麻醉药。其较低的血气分配系数(0.63)使麻醉深度可控性增加且可预测麻醉苏醒时间。若术中需要短时加大吸入麻醉药浓度,七氟醚对血流动力学和儿茶酚胺的影响明显要小于异氟醚。近年来有研究发现七氟醚具有减轻心、脑、肺、肝等器官缺血性-再灌注损伤的作用。有关七氟醚肾保护作用的研究较少。本研究通过动物实验,构建急性肾缺血-再灌注损伤模型,检测肾功能,观察肾脏组织病理变化,以探讨七氟醚对肾缺血-再灌注损伤的保护作用及可能机制。实验结果表明:临床常用剂量范围内的七氟醚能维持大鼠MAP于合理范围,不影响肾脏的有效灌注。各组血PCO2无明显变化,对大鼠肺通气功能无明显影响。七氟醚较对照组能显著降低血B

UN、Cr水平,而升高SOD活力,可起到抗急性肾缺血-再灌注损伤的作用,可能的机制与升高SOD活力有关。

急性缺血-再灌注损伤与活性氧自由基的产生

密切相关[7]

,在肾缺血-再灌注损伤过程中,肾脏在

黄嘌呤氧化酶催化下,由次黄嘌呤生成尿酸的过程中以及中性粒细胞等作用下可产生大量的活性氧自由基,氧自由基具有强大的氧化活性,对几乎所有的生物分子都有损伤,尤其对脂质最为敏感,与细胞膜、线粒体膜、溶酶体膜上的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化作用,产生的过氧化脂质可损伤生物膜,从而导致了肾小管结构和功能的损伤。SOD是自由基的重要清除酶之一,其活性影响到机体对氧自由基的清除能力。本研究中七氟醚预处理组明显高于对照组SOD值,提示七氟醚吸入麻醉能够保护SOD活性,在对抗氧自由基形成过程中起到非常重要作用。此外,有研究表明七氟醚具有抑制中性粒细胞黏附和中性粒细胞黏附分子的表达,从而抑制中性粒细胞在炎症部位聚集,减少中性粒细胞过氧化物

的释放[

8,9]

。本研究通过动物实验方法,观察肾功能及肾脏病理切片的变化,得出如下结论:七氟醚对肾脏的缺血-再灌注损伤具有一定的保护作用,其机制可能与保护SOD活力有关。这一结论对于今后临床进行相关研究可提供一定的参考依据。

参考文献:

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5—Chin J Lab Diagn,Ap

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hilacti-vation by volatile anesthetics decreases adhesion to cultured hu-man endothelial cells[J].Anesthesiology

,1999,90:1372.(收稿日期:2

013-10-24)基金项目:内蒙古民族大学科学研究项目(NMD1184)*通讯作者

文章编号:1007-4287(2014)04-0533-05

黑苏嘎-25对大鼠脑缺血再灌注损伤的影响

杜闻博,巴图乌力吉,佟淑平*

(内蒙古民族大学附属医院,内蒙古通辽028000

)摘要:目的 本文采用黑苏嘎-25药物预处理的方法,通过局灶性脑缺血再灌注(MCAO)Wistar大鼠模型,观察神经功能的缺损程度,测定脑梗死的体积,检测血清中TNF-α、IL-1β表达水平的变化,探讨黑苏嘎-25对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用机制。方法 取清洁级健康Wistar大鼠60只,分为假手术组、模型未治疗组、黑苏嘎-25低剂量组、黑苏嘎-25中等剂量组、黑苏嘎-25高剂量组,用药组动物灌胃给药7天,制备MCAO大鼠模型,通过行为学判断神经功能缺损评分、组织病理学测定脑梗死面积、酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清中TNF-α、IL-1β水平,采用SPSS11.0系统进行数据分析处理,神经功能缺损评分用Wilcoxon秩和检验法,检测数据在组间表达的变化用单因素方差分析,P<0.05表示有显著性差异,具有统计学意义。结果 黑苏嘎-25能减少局灶性脑缺血再灌注大鼠的神经功能缺损评分及脑梗死的面积,降低局灶性脑缺血后血清中TNF-α、IL-1β水平。结论 黑苏嘎-25对脑缺血再灌注损伤具有保护作用,其作用机制与降低脑组织中TNF-α、IL-1β含量有关。

关键词:蒙药;黑苏嘎-2

5;脑缺血再灌注损伤中图分类号:R364.1+

2 R651.1

文献标识码:A

The Effects of Heisuga-25on Cerebral Ischemic Reperfusion Injury of Rats DU Wen-bo,BA Tu-wuliji,TONG Shu-ping.(Af

filiated Hospital Inner Mongolia University for the Nationnlities,Tongliao 028000,China)Abstract:Objective Thrombolysis,antiplatelet and anticoagulant therapy are the effective methods currently,andreperfusion injure will happen after the treatment of recanalization,in which inflammatory responses play an importantrole.This study investigate the protection mechanism of Heisuga-25through which test the expression level of TNF-α,IL-1β

in serum in Wistar rat cerebral ischemic reperfusion injury model by preprocessing and observing nerve functioninjury and measuring cerebral infarction.Methods 60clean health male Wistar rats were divided into control group,model group,Heisuga-25low-dose group,Heisuga-25medium dose group and Heisuga-25high dose group,drug lavage7days,preparing rat focal cerebral ischemia reperfusion injury model,judging nerve function score through behavior、measuring cerebral infarction area by histopathology and testing the level of TNF-α、IL-1βin serum through ELISA,an-alyzing data using SPSS 13.0software package,using Wilcoxon sun of ranks in nerve function score.using 

single factor—33

5—中国实验诊断学 2014年4月 第18卷 第4期

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