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外科手术技术中的组织缺血再灌注损伤组织缺血再灌注损伤是指在外科手术中，当组织由于缺血而受到严重损害后，再次引入氧合血液时，反而会加重组织损伤的现象。
这一现象在临床上较为常见，特别是在心血管手术和器官移植手术中。
了解组织缺血再灌注损伤的发生机制和预防方法对于外科手术的成功和患者恢复至关重要。
组织缺血再灌注损伤的发生机制主要包括两个主要的生理过程：氧供减少和氧需增加。
当组织遭受缺血时，氧供不足会导致细胞能力下降，细胞代谢异常。
当再次引入氧合血液时，细胞内的氧需增加，导致细胞内产生氧自由基和活性氧物质，引起细胞损伤和炎症反应。
此外，再灌注过程中，血管内皮细胞也会受到损伤，释放出一系列促炎因子，引起炎症反应的进一步加重。
预防组织缺血再灌注损伤的方法主要包括手术操作技巧和药物干预两个方面。
首先，外科手术操作技巧是预防组织缺血再灌注损伤的关键。
手术时应避免长时间的缺血，尽量减少器官和组织的缺血时间。
一些先进的手术技术如冷缺血保护、短期缺血和再灌注等技术可以最大程度地减少组织缺血对患者的伤害。
此外，在手术操作过程中应尽量减少局部组织的创伤程度，避免局部血管损伤和缺血，提高局部血液循环。
其次，药物干预也是预防组织缺血再灌注损伤的重要手段。
一些药物如抗氧化剂、自由基清除剂和炎症抑制剂等可以帮助减轻再灌注损伤的程度。
例如，超氧化物歧化酶类似物能够清除细胞内产生的自由基，减少氧自由基引起的损伤；肝素可以抑制炎症反应，减少内皮细胞损伤。
此外，提高患者的整体状况和免疫力也可以减轻组织缺血再灌注损伤的发生。
饮食均衡、合理的营养摄入和适当的运动可以增强患者的免疫功能，减轻组织缺血再灌注损伤的程度。
总之，组织缺血再灌注损伤是外科手术中常见的并发症之一，在临床实践中需要引起足够的重视。
为了预防和减轻该损伤，外科医生应注意手术操作技巧，尽量减少组织的缺血时间和创伤程度。
此外，药物干预和提高患者整体状况也是重要的预防策略。
通过综合采取措施，我们可以最大程度地减少组织缺血再灌注损伤的发生，提高手术成功率，并促进患者的康复。
镁对皮瓣缺血再灌注损伤保护作用的实验研究的开
题报告
一、研究背景
皮瓣移植是一种广泛应用于整形外科的手术方法。
在皮瓣移植过程中，由于缺血再灌注损伤（ischemia-reperfusion injury, IRI）的存在，可能会导致皮瓣移植的成功率大大降低。
因此，寻找有效的方法降低皮瓣
缺血再灌注损伤对于提高皮瓣移植的成功率具有重要的意义。
近年来的研究表明，镁离子对缺血再灌注损伤具有保护作用。
然而，目前关于镁离子保护作用在皮瓣移植中的研究还比较缺乏，因此本研究
将探讨镁对于皮瓣缺血再灌注损伤的保护作用及其机制。
二、研究目的
本研究旨在探讨镁对皮瓣缺血再灌注损伤的保护作用，并进一步研
究镁离子对于成纤维细胞和炎症细胞的影响以及对细胞凋亡及氧化应激
的调节作用。
三、研究方法
1. 建立皮瓣缺血再灌注模型。
将雄性SD大鼠分为实验组和对照组，实验组先于手术前30分钟腹腔注射镁离子，对照组则注射等体积的生理盐水。
随后实验组和对照组均行S温和加压法建立局部缺血再灌注模型。
2. 检测实验组和对照组的皮瓣缺血再灌注后的生存率、正常肌肉组
织比例和干/湿重比值。
3. 检测实验组和对照组中成纤维细胞和炎症细胞的数量及其对比。
4. 检测实验组和对照组中的细胞凋亡及氧化应激水平，并对比两组
的变化。
四、研究意义
本研究将探讨镁离子在皮瓣缺血再灌注损伤中的保护作用，有望为临床治疗提供新的思路和方法，并进一步增加对于缺血再灌注损伤的认识。
·297·心肌缺血再灌注损伤及药物治疗研究进展吴 玉 邓小红 绵阳市人民医院 四川绵阳 621000摘 要：心肌缺血在治疗过程中可能会出现再灌注损伤，在损伤程度逐渐加重情况下，梗死面积会有所增大，这种现象发生与氧自由基增加、钙超载以及炎症反应之间联系紧密。
随着此病治疗技术的不断提高，针对缺血再灌注阶段展开治已经周围治疗心肌缺血重点，并药物研究也是应重点关注的问题。
关键词：心肌缺血 再灌注损伤 药物治疗心肌缺血近几年发病率呈现逐年上升趋势，发病原因为多种因素造成的冠状动脉在血流量方面有所减低，造成心肌血液在供应过程中受到阻碍，代谢产物未能得到有效清除，营养物整体供应存在不足，最终使心肌细胞被损伤，甚至是出现死亡问题。
一般情况下，再灌注能够使受损心肌结构得到恢复，促进心脏功能改善，但是也可能会造成损伤加重，出现大面积梗死情况，也就是再灌注损伤[1]。
1钙超载钙离子属于细胞中的信使，能够发挥促进细胞分裂、增殖、能量代谢作用，人体处于正常状态时，细胞外部钙离子实际数量为细胞的内部钙离子几万倍，能够使细胞正常功能得以维持，钙离子超载为细胞中的钙离子出现过度积蓄的情况。
一旦其出现超载问题，线粒体膜会开放通透性转换孔，并且出现ATP消耗量增大等多种问题，钙超载情况下会引发MIRI[2]。
心肌缺血问题发生时，心肌膜会出现结构损伤，相应的钙离子体现出的通透性也会有所增加，细胞外部钙离子会以浓度梯度形式进入到细胞中，导致钙超载出现。
同时钙超载也可能和钙离子以及钠离子的交换逆转相关。
正常状态下，钙离子以及钠离子交换蛋白会将细胞中钙离子向细胞外运输，肌浆网、NXC等能够对正常钙浓度进行维持，在出现心肌缺血时，ATP实际生成含量会有所减少，并且钠泵活性有所下降，细胞当中的钙离子在浓度上上升明显。
再灌注过程中，细胞外部PH值会快速恢复。
使用药物时可以使用NCT，NCT属于双向转运蛋白，由一个钙离子和三个钠离子构成，能够使细胞内部钙离子向细胞外部转移，心肌缺血情况下，细胞胞浆会出现内酸中毒，进而对NHE产生刺激，细胞中的钠离子在浓度上会有所升高，进而使NCT出现反向运转，造成细胞内部出现钙超载问题[3]。
心肌缺血再灌注损伤的防治由于心肌缺血再灌注损伤的确切机制尚未完全明确，因而其防治措施亦处于动物实验与临床实验的探索阶段，近年来进展较快，相信不久的将来会有更大的突破。
由于初步认识到氧自由基在心肌缺血再灌注损伤中的作用，相应的药物亦在研究中诞生。
这些药物通过影响氧自由基的产生或通过清除氧自由基来阻止或减轻心肌缺血再灌注损伤。
一、自由基产生减少剂与羟基自由基清除剂别嘌呤醇羟为减少氧自由基产生剂，亦为羟自出基清除剂。
别嘌呤醇为黄嘌呤氧化酶抑制剂，能抑制次黄嘌呤转化为黄嘌呤和黄嘌呤转化为尿酸的氧化过程，从而阻止超氧阴离子的产生。
并因而同时阻止的作用下通过Haber -Weis 反应生成羟基自由基。
二、甘露醇甘露醇能特异性的济除羟基自由基，阻止脂质过氧化作用，但单独应用作用较弱，如与超氧化物歧化酶(SOD)或过氧化氢酶(CAT)合用，可侦疗效明显提高。
此外，尚可改善冠脉血流，并通过提高再灌注液的渗透压，使毛细血管内皮细胞机心肌细胞水肿减轻，保护心肌缺血再灌注损伤。
三、二甲基亚砜(DMSO)二甲基亚砜可清除羟基自由基。
此外，尚可抑制ADP、肾上腺素或凝血酶所诱发的血小板黏附和聚集，保护缺血心肌线粒体的氧化磷酸化活性，稳定溶酶体膜。
还有抗炎，抑菌和渗透性脱水作用。
1.氧自由基清除荊超氧化物歧化酶（SOD)、过氧化氢酶（GAT)是机体清除氧自由基的重要酶系统，前者清除超氧阢离子(Oz-），后者清除过氧化氧(Hzoz)。
给予这类酶，可改善缺血心肌的功能，降低再灌注时脂质过氧化物(LPO）的生成和细胞的释放，缩小役举泅枳。
2.维生素E其生物活性以a生育酚为最强。
VitF，有竞争性的抗自由基作用，通过自身氧化而清除自由基。
它可自氢醌型变成醌型从中提供电子，亦可自醌型接受电子变为氢醌型。
VitE通过浒除II202，阻止氧自由基与细胞膜之多价不饱和脂肪酸，发生过氧化反应，保护细胞膜的结构和功能。
并通过与膜磷脂分子直接结合形成复合物或稳定非亚铁蛋白而起膜稳定作用。
皮瓣缺血再灌注损伤的防治进展 在整形外科，皮瓣被常规地应用于修复由外伤、肿瘤、切除手术或者先天畸形等引起的组织缺损。经过多年来的基础和临床研究，皮瓣移植的成活率已有所增加，但临床上仍存在部分或全部坏死的病例。究其原因，缺血再灌注（ischemia／reperfusion，I/R）损伤是皮瓣坏死的主要机制，学者们在研究中提出了一些治疗措施，如通过应用血管生长因子和干细胞移植来改善皮瓣血液循环、缺血预处理、氧自由基和炎性介质抑制剂减轻皮瓣缺血再灌注损伤等，本文将其最新研究进展综述如下。
1 改善皮瓣血液循环 移植皮瓣可因缺血导致坏死，而防治皮瓣缺血的根本措施在于改善皮瓣血液循环、减轻缺血再灌注损伤。应用促进新生血管生长的药物和干细胞移植可改善皮瓣血液循环，有效防治皮瓣缺血再灌注损伤。
1.1促进新生血管生长的药物：血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF) 能高效特异地促进血管内皮细胞的分裂和增殖,加速受损血管内皮的修复,达到预防再狭窄的目的[1]。但VEGF在血浆中半衰期仅30～45min，这就难于在局部维持足够的VEGF浓度，从而使VEGF治疗受到限制［2］，如何延长其作用时间，是当前研究热点。王继红等[3]发现明胶海绵携带VEGF注射较直接注射VEGF更有利于促进皮瓣成活，因为明胶海绵可以延长VEGF在局部的作用时间，起到支架作用，为血管生成构建有利的微环境。还有研究发现[4-5]，以腺病毒为载体介导的VEGF-165基因可使肌皮瓣内CD31阳性的毛细血管、α平滑肌肌动蛋白阳性的微动脉数量增加，皮瓣坏死率降低；VEGF能够提高血管内皮细胞NO合成酶的表达及活性，促进NO的合成与释放，扩张血管，增加皮瓣血流。最近，有研究发现VEGF和NO联合较单独应用能明显提高缺血皮瓣的成活率[6]，可能和NO扩张血管，增加皮瓣血流，VEGF促进血管增生，抑制血栓形成，改善皮瓣血运，抑制缺血再灌注损伤有关。
1.2干细胞移植与缺血再灌注 1.2.1脂肪干细胞（adipose derived stem cella, ASCs）:ASCs是由ZUK[7]首次从脂肪组织悬液中分离获得。研究表明ASCs能分泌大量的细胞因子，如肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor,HGF）,成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor FGF）,VEGF,胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor,IGF）,以促进血管再生[8]。Uysa等[9]将CM-DIL标记的ASCs应用于大鼠横形腹直肌肌皮瓣中，再造皮瓣缺血再灌注损伤模型。术后10天，皮瓣成活面积、血管数量，血细胞比容的水平增加,皮瓣中出现大量内皮细胞，CM-DIL阳性ASCs占内皮细胞数量的20.81%。组织中VEGF、转化生长因子（transfer growth factor,TGF）、FGF含量增加，组织中髓过氧化物酶（MPO）水平降低，NO水平明显升高。推测其机制可能是ASCs与促进内皮细胞增殖，抑制炎症反应，降低中性粒细胞的渗出，提高NO数量有关。 1.2.2内皮祖细胞:血管内皮祖细胞(endothelial progenitor cell,EPCs)来源于骨髓衍生的单核细胞(BM-MNCs)，是血管内皮细胞的前体细胞。EPCs可以通过其表面的标志物如CD34、KDR、CD133所被识别。在外周血中发现EPCs使其增加了一项新的机制：血管形成[10-11],即EPCs的原位分化和随后一起融合入新的血管中。Zan等[12]分离大鼠右侧股动脉分支，反转后构建腹部预置皮瓣，在植入血管周围四个部位分别等量注射EPCs，5周后皮瓣成活率明显提高，微血管造影显示植入血管周围有大量新生血管与腹部皮瓣原有血管相通。CM-DIL标记的EPCs出现在皮瓣缺血部位血管的内皮层。这表明内皮祖细胞可以提高缺血组织的血管化以及损伤内皮的内皮化。移植后的EPCs可以通过融合在血管组织中发挥作用。目前已经证明，各种来源的EPCs都能高效分泌HGF、VEGF、IGF等促血管化因子[13]。植入EPCs来提高新血管的形成作用可能通过两种机制解释：一是通过旁分泌的方式释放前血管原因子；二是分化为成熟的内皮细胞和混合进新形成的血管中。
1.2.3骨髓间充质干细胞：骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）是一种纤维样成体干细胞，约占骨髓中有核细胞的0.001%～0.01%。Ichioka等[14]将BMSCs于术后即刻皮下注射至小鼠背部随意皮瓣，随后制造缺血再灌注模型，7天后皮瓣的成活面积明显增加，皮下、肌肉层下的肉芽组织厚度增加，荧光显微镜下观察到移植的细胞出现在血管壁结构中。细胞移植后促进血管化的机制尚不明确，在皮瓣血管化的过程中，各种因子之间互相协调，共同发挥作用。植入的细胞可以持续分泌多种因子，避免了应用生长因子时的单一性、发挥作用时的短暂性等问题。目前研究仅限于观察到植入的细胞出现在血管壁结构中，尚未观察到分化后的细胞能否发挥作用，因此还需要大量的实验来证明此问题。
2减轻移植皮瓣缺血再灌注损伤 2.1缺血预处理：Murry[15]于1986年在犬心肌缺血再灌注损伤研究中首先提出缺血预处理(Ischemic preconditioning， IPC)，这一概念为“一种对短暂缺血发作的快速适应性反应，能减少在随后较长的缺血期中组织细胞的坏死”。Cami1la等[16]在对大鼠背阔肌肌瓣移植的研究中发现，缺血预处理引起的肌瓣保护作用会立即产生并可维持24h；同时指出，缺血预处理并非通过改变肌瓣的灌注压起作用，而是加强了骨骼肌细胞对缺血的耐受能力。王洪刚等[17]应用8种不同方案IPC对大鼠横形腹直肌肌皮瓣再灌注损伤的影响,结果发现实验所取的预处理方法均可有效地减轻肌皮瓣组织的缺血再灌注损伤,肌皮瓣成活面积较对照组提高了2～3倍,与国外相关研究的结果相类似[18]。尤其是缺血时间长于再灌注时间组（缺血10min、再灌注5min）及预处理次数增加(2次) 时,其保护性作用更明显。即使缺血预处理能够通过提高微循环的再灌注来提高皮瓣的成活率，但具体机制尚未明确。有一些研究表明缺血预处理的保护机制是和有舒张血管功能的NO[19]，蛋白激酶C（PKC）在PKC- K+-ATP（三磷酸腺苷）结合通道的信号传导途径[20]，K+-ATP通路有关[21]。K+-ATP通路能保证肌肉中较高的ATP含量，在缺血时降低乳酸盐的蓄积，在肌肉再灌注时降低髓过氧化物酶的活性[21]。尽管缺血预处理在动物实验中已经被大量证实，但是临床应用很少。 可能和它繁琐的操作步骤，需要游离并反复夹毕皮瓣蒂部血管，可能导致血管蒂机械性损伤，手术时间延长及增加患者痛苦有关。
2.2 对抗自由基：氧自由基又称活性氧，是氧分子单价还原过程的中间产物。其特点是: 活性强,结构不稳定,存在时间短,反应后常呈链锁式反应, 因此可对机体造成持续性的损害[22]。缺血再灌注时氧自由基对细胞的任何成分均能造成损伤，主要与细胞膜结构中多价不饱和脂肪酸反应，生成脂质过氧化物，导致细胞膜脂链式过氧化反应，产生许多毒性基团，并进一步形成活泼的自由基，加速了脂质过氧化程度，产生大量丙二醛（MDA），因此MDA水平直接反映了脂质过氧化程度并间接反映自由基水平，是组织细胞损伤的重要标志，而其水平增加取决于再灌注损伤的严重程度。用于试验研究的有一些抗氧化剂如VC和VE，SOD，DMSO，黄嘌呤氧化剂（别嘌呤醇），GSH和CAPE，均能以不同方式减少氧自由基的产生和(或)清除自由基，减轻对内皮细胞的损伤和炎症反应，从而减轻缺血再灌注损伤，提高皮瓣成活率。
已有实验表明，表面利多卡因丙胺卡因乳膏（EMLA）能够提高随意皮瓣的成活，表明其在血管的双向性影响，即注射后首先表现为血管收缩，其后则表现为血管扩张，类似于“缺血预处理”的过程[23]。Leduc等[24]在炎症反应大鼠模型中应用利多卡因，证实他能减少氧自由基引发的脂质降解产物。最近，Teoman、顾文奇等[25-26]在大鼠腹部下动脉岛状皮瓣缺血再灌注模型中应用利多卡因能降低丙二醛含量，减少脂质过氧化物及氧自由基的含量，提高皮瓣成活率，提示利多卡因可作为一个外源性氧自由基清除剂。
2.3 减轻炎症反应 2.3.1 NF-κB活化抑制剂：NF-κB是近年提出的与缺血再灌注损伤相关的一个因子。NF-κB是一种多效性转录调控因子,激活后可诱导多种炎症细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1及黏附分子如E-/P-选择素、细胞间粘附分子-1（ICAM-1）的基因转录[27]，所以，如果抑制了NF-κB的激活或者促进其失活，降低细胞中NF-κB的水平，就可减缓其上调的多种炎症介质的表达，从而减轻再灌注引起的炎症反应，并且此方法要比单一使用细胞因子拮抗剂效果更显著[28]。吴小蔚[29]报道I／R组再灌注2、6h皮瓣组织中TNF-α、ICAM-1表达明显增高，MP0活性增高，伴明显的中性粒细胞浸润及组织结构破坏，提示皮瓣再灌注早期相关炎症介质表达上调，这可能是导致中性粒细胞附壁、 穿越内皮间隙向血管外浸润， 并加剧组织损伤的重要因素之一。NF-κB抑制剂吡咯烷二硫氨基甲酸酯( PDTC)应用于再灌注早期，皮瓣组织中TNF-α、ICAM-1表达降低，MP0活性下降及中性粒细胞浸润、组织破坏程度减轻。证明NF-κB活化在中性粒细胞介导的皮瓣I／R损伤中起重要作用。提示PDTC可能通过下调炎症介质TNF-α、ICAM-1表达，进而干预中性粒细胞向皮瓣组织浸润，减轻 I/R 损伤。
2.3.2半胱氨酰白三烯受体拮抗剂：众所周知，长时间的缺血、缺氧可引起细胞质中钙离子升高，磷脂酶A2的活性和脂质氧化酶随后增加，这些酶活性增加产生白三烯[30]。高选择性半胱氨酰白三烯 (a selective reversible cysteinyl
