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目的:丙泊酚(propofol, PPF)保护红细胞抵抗氧化损伤的临床观察已报道很多,我们前期的工作也发现PPF能抑制过氧化氢诱导的红细胞衰亡。但PPF对红细胞抗氧化系统的影响尚未见报道。近年来有研究认为,PPF对内皮细胞、中性粒细胞等一氧化氮(NO)的产生有明显调节作用,丙泊酚麻醉时会对微循环产生负面影响,其机制尚未明确。最近已证实红细胞内存在有活性的内皮型一氧化氮合成酶(eNOS),能催化L-精氨酸与L-瓜氨酸的转换,生成NO,并认为红细胞内NO主要依赖eNOS产生,丙泊酚对人红细胞NO代谢的影响尚未见报道。红细胞的功能和结构的完整性极易受内源性和外源性活性氧含量变化的影响,一直是实验室用于研究自由基氧化损伤的理想而可靠的模型,我们利用该模型从抗氧化酶系统及一氧化氮代谢两个方面进行体外实验和体内临床观察,揭示PPF对人红细胞功能方面的影响及其机制。方法:1.体外实验:实验样本分为10组:空白对照组(C组)、200μmol/LH2O2组(H组)、丙泊酚12.5μmol/L组(P12.5)、丙泊酚25μmol/L组(P25组)、丙泊酚50μmol/L组(P50组)、丙泊酚100μmol/L组(P100组)、丙泊酚12.5μmol/L+H2O2组(P12.5+H组)、丙泊酚25μmol/L+H2O2组(P25+H组)、丙泊酚50μmol/L+H2O2组(P50+H组)和丙泊酚100μmol/L+H2O2组(P100+H组)。①用不同浓度丙泊酚对红细胞进行预处理3h,然后将所有样本离心去除上清液,保证红细胞内无残留丙泊酚,排除丙泊酚本身的抗氧化性对实验结果的影响。②将浓度为200μmol/L的H2O2加入红细胞样本,在体外诱导人红细胞产生氧化应激反应。所有样本处理完毕后,放置于恒温摇床,37℃孵育3h。检测各组红细胞溶血率并检测细胞内SOD、CAT、GSH、GSSG和GSH-PX的水平;同时检测人红细胞内NO、eNOS、iNOS、NO3-和NO2-的水平变化。2.体内实验:选择期行外科手术患者(n=18),将所有患者随机分为两组,实验组用丙泊酚对患者实施全凭静脉麻醉;对照组用七氟醚对患者实施全凭吸入麻醉。分别在诱导前(T1)、气管插管后(T2)、诱导后30min(T3)和麻醉后2h(T4)四个时间点,采集患者静脉全血,分离血清和红细胞。检测红细胞细胞SOD、MDA、CAT、GSH、GSSG和GSH-PX的水平及NO、eNOS、iNOS、NO3-、NO2-水平。结果:第一部分:红细胞抗氧化指标的变化:(一)体外实验:1.溶液率: C组(11.42%±2.53%)与H组(14.28%±3.12%)相比,溶血率无显著差异。P50组(23.8%±4.07%)和P100组(30.2%±5.04%)溶血率升高明显(P<0.05);与H组相比,P12.5组(12.3%±3.12%)和P25+H组(13.9%±2.08%)溶血率降低,而P100+H组(37.4%±3.0%)溶血率升高(P<0.05)。2.SOD:与C组(16.55±0.02)相比,P12.5组(16.68±0.02),P25组(16.69±0.06),P50组(16.75±0.05)SOD水平升高;H组(16.43±0.04)SOD水平降低。3.CAT:P50+H组(5.93±0.05)与H组(5.85±0.08)相比,CAT水升高(P<0.05);P50组(5.91±0.13)组与C组(5.85±0.06)相比,CAT水平升高(P<0.05)。4.GSH:P50组(9.32±0.17)与C组(8.22±0.15)相比,GSH水平明显升高(P<0.05);P25+H(8.84±0.19)组和P50+H(8.91±0.25)组与H(8.23±0.29)组相比,GSH水平升高(P<0.05)。5.GSH-PX:与C组(0.47±0.08)相比,P50组(0.69±0.11)和P100组(0.82±0.13)GSH-PX水平升高(P<0.05)。6.GSSG:与C组(0.24±0.03)相比,H组(0.31±0.01)GSSG水平升高(P<0.05)。(二)体内实验:CAT水平在诱导前(5.47±0.13),插管后(5.52±0.13),诱导后30min(5.57±0.16)逐渐升高;诱导后2h(5.40±0.29)CAT水平降低。MDA水平在诱导前(4.63±0.04),插管后(4.48±0.01),诱导后30min(4.30±0.07),诱导后2h(3.97±0.08)四个时间点逐渐减低。SOD水平在诱导前(15.50±0.04),插管后(15.52±0.05),诱导后30min(15.56±0.05),诱导后2h(15.58±0.05)四个时间点逐渐升高。GSH水平在诱导前(7.80±0.33),插管后(8.05±0.52),诱导后30min(8.29±0.6),诱导后2h(8.53±0.65)四个时间点逐渐升高。GSH-PX水平在诱导前(2.22±0.09),插管后(2.32±0.13),诱导后30min(2.41±0.15),诱导后2h(2.53±0.23)四个时间点逐渐升高。GSSG水平在诱导前(0.29±0.02),插管后(0.30±0.02),诱导后30min(0.31±0.03),诱导后2h(0.32±0.03)四个时间点逐渐升高。第二部分:NO代谢指标:(一)体外实验:1.NO:与C组(4.49±0.14)相比,P12.5组(3.44±0.55)、P25组(3.73±0.49)和P100组(3.63±0.51)红细胞NO水平降低(P<0.05);P50组(4.72±0.58)红细胞NO水平高于其余各组;与C组(4.49±0.14)相比,H组(4.96±0.52)NO水平升高(P<0.05)。与H组相比,P12.5+H组(3.78±0.54),P25+H组(4.26±0.68),P50+H组(3.99±0.45),P100+H组(4.87±0.47)四组红细胞NO水平降低(P<0.05)。2.eNOS:与C组(2.09±0.41)相比,H组(2.33±0.13)红细胞eNOS水平升高;P12.5组(1.61±0.40)、P25组(1.75±0.48)和P100H组(1.68±0.39)红细胞eNOS水平降低(P<0.05)。3. NO3-:与C组(50.06±1.62)相比,H组(45.78±2.13)红细胞NO3-水平降低;与H组相比,P12.5+H组(56.83±2.53),P25+H组(59.62±1.06),P50+H组(53.25±2.77)NO3-水平高(P<0.05)。4. NO2-:与C组(18.66±1.48)相比,H组(13.32±2.04)红细胞NO2-水平降低(P<0.05);与H组相比,P12.5组(21.47±2.53)红细胞NO2-水平升高(P<0.05)。(二)体内实验:1.NO:NO水平在诱导开始后逐渐降低。NO水平在麻醉后2h(3.90±0.06)比诱导前(4.60±0.04),插管后(4.45±0.09),诱导后30min(4.42±0.09)降低明显(P<0.05)。2.eNOS:诱导前(4.60±0.04),插管后(4.45±0.09),诱导后30min(4.42±0.09),麻醉后2h(3.90±0.06)各时间点eNOS水平逐渐降低。3.iNOS:诱导前(2.66±0.04),插管后(2.64±0.06),诱导后30min(2.35±0.03),麻醉后2h(2.75±0.02)各时间点iNOS水平逐渐降低。4.NO-3:诱导前(68.21±2.95),插管后(66.88±4.09),诱导后30min(58.36±1.84),麻醉后2h(53.84±2.74)各时间点NO3-水平逐渐降低(图4)。5.NO-2:诱导前(17.52±0.71),插管后(16.49±0.75),诱导后30min(15.47±0.47),麻醉后2h(14.24±0.43)各时间点NO3-水平逐渐降低。结论:(1)丙泊酚能提高人红细胞内SOD、CAT、GSH和GSH-PX水平,增强其抗氧化能力。(2)人红细胞内有两种NOS亚型,即诱导型(iNOS)和内皮型(eNOS),且iNOS含量比eNOS高。(3)丙泊酚对人红细胞eNOS和iNOS的活性有抑制作用,使人红细胞NO水平降低。(4)200μmol/L的H2O2在体外可增强人红细胞eNOS的活性,使eNOS和NO水平升高,而临床剂量的丙泊酚对此有明显抑制效果。