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目的: 肝缺血再灌注损伤(liver ischemia/reperfusion injury,liver I/R injury)指机体在肝脏严重创伤、肝移植、肝脏肿瘤切除、失血性休克等临床情况下,肝脏组织缺血一段时间后血流重新恢复,损伤会进一步加重的现象。在肝脏I/R损伤过程中微循环障碍发挥着至关重要的作用,缺血再灌注损伤的重要原因是微循环紊乱和肝窦“无复流”现象。 参与肝脏I/R损伤的细胞因子主要有干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、IL-12、IL-10、IL-6等,其中有关TNF-α和IL-1β的报道较多。由Kupffer细胞产生的TNF-α,能够刺激单核巨噬细胞和其它细胞分泌IL-6等炎性因子,激活中性粒细胞释放氧自由基,增加肝脏损伤;同时可以直接引起肝窦内皮细胞肿胀,内皮细胞和中性粒细胞的相互作用导致肝脏微循环障碍。由Kupffer细胞产生的IL-1β,能够增强肝脏CXC趋化因子的合成,促进中性粒细胞产生氧自由基,上调中性粒细胞粘附分子-1,刺激TNF-α的产生,促进这些细胞在肝脏脉管系统内聚集。另外IL-1β与TNF-α协同作用,破坏内皮细胞的细胞骨架,诱导合成凝血酶和纤维蛋白酶,加重肝脏损伤。 参附注射液(SF injection)是临床常用的一种抗休克中药复方制剂,来自于《妇人良方》中的参附汤,由人参、附子提取物组成,其有效成分主要为人参皂苷和乌头类生物碱,人参皂苷具有抗应激、抗氧化、抗心肌缺血等作用,乌头类生物碱具有强心、扩张外周血管、降低外周阻力的作用。文献报道在肝I/R时预防性应用SF可通过抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS)在肝组织中的表达,减少NO的过量生成,继而减少过氧亚硝酸阴离子(ONOO-)的合成,减轻细胞毒性,从而起到对肝脏的保护作用。在移植肝的保存过程,SF可通过升高超氧化物歧化酶(SOD)、NO和降低ET-1、TNF-α、IL-1起到对移植物的保护作用。但参附注射液在肝I/R损伤中的作用和机制尚不完全清楚。本文旨在研究参附注射液对肝缺血再灌注损伤大鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)等肝功能指标及炎性因子TNF-α、IL-1β的影响,以及对肝脏微循环的影响,探讨参附注射液在肝I/R损伤中的作用及可能的机制。 材料和方法: 1、实验动物的分组 健康Wistar大鼠54只,雄性,体重200-250g,随机分为3组:(1)假手术组(Sham组,n=18);(2)缺血再灌注模型组(I/R组,n=18);(3)参附注射液处理组(SF组,n=18);各组又分再灌注1h、6h、24h3个时间点。 2、肝缺血再灌注模型的制备 术前12小时自由饮水,禁食。称重后,腹腔注射3.5ml/kg10%水合氯醛溶液麻醉,大鼠平卧于鼠台上,腹部及右股部备皮碘伏消毒,右股部游离显示股静脉,应用头皮针行股静脉插管,并连接三通管,三通管一端空置,另一端连接备有10ml生理盐水的注射器。腹部参照Pringles法建立I/R模型:腹中线切口进腹,显露肝门,离断肝周韧带,血管夹钳夹肝十二指肠韧带,阻断肝动脉、门静脉及胆管。阻断肝门15min后,去除肝十二指肠韧带血管夹,制成肝脏缺血再灌注模型。 3、股静脉注射参附注射液 参附注射液组于再灌注同时三通管侧口处静推参附注射液2ml/kg,注射器推注补充生理盐水至总入液量2ml,I/R组不注射参附注射液,仅推注生理盐水2ml,再灌注1h、6h或24h后各组行超声造影检查,Sham组步骤与I/R组相同,但不进行肝动脉、门静脉及胆管阻断。标本留取为:切除的肝脏组织,蜡块保存;下腔静脉采血2ml,离心后血清于-80℃保存。 4、超声造影(contrast enhanced ultrasound,CEUS)观察肝脏微循环状态。 应用德国Siemens Acuson Sequoia512彩色超声诊断仪,采用腔内探头,探头型号EV8C4-S,进入造影模式,由三通管侧口团注造影剂0.06ml,应用生理盐水1.5ml冲管,实时观察肝脏微循环状态,并对图像进行动态存储,其后对存储的图像进行ACQ曲线分析,并记录峰值强度PI(为造影剂所能达到的最高强度与基础强度之间的差值)。 5、HE染色观察肝组织病理学变化 大鼠肝切片行常规HE染色,光镜下观察比较各组肝组织的病理学变化。按美国匹兹堡大学器官移植研究所标准将肝缺血再灌注损伤分为轻度和重度两级。轻度表现为肝小叶Ⅲ带肝细胞水肿、小泡性脂肪变、点状坏死,毛细胆管内淤胆;门管区无明显炎性细胞浸润。重度表现为桥接坏死,网状支架塌陷,中央静脉周围出血性炎,小胆管增生,胆汁淤积;门管区扩大伴有中性粒细胞、淋巴细胞和浆细胞浸润。 6、应用赖氏法测量血清中ALT、AST含量。 7、应用Elisa法测定血清中TNF-α、IL-1β含量。 8、统计学方法 应用SPSS13.0统计软件分析,计量资料用均数±标准差表示,组间均数的比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异有显著统计学意义。 结果: 1、超声造影结果 再灌注1h、6h、24h缺血再灌注组均较假手术组PI值降低(再灌注1h P<0.05,再灌注6h、24h P<0.01)。再灌注1h及24h参附注射液组与缺血再灌注组间PI值无显著性差异(P>0.05),再灌注6h参附注射液组较缺血再灌注组PI值升高(P<0.01)。 2、HE染色结果 光镜下观察:再灌注1h缺血再灌注组多为轻度损伤,表现为肝细胞空泡样变,部分虽表现为重度损伤,但仅出现汇管区轻度炎症,参附注射液组也多为轻度损伤,表现为胞浆空泡样变和(或)肝细胞点灶样坏死,两组损伤程度差别不明显;再灌注6h缺血再灌注组多为重度损伤,表现为肝窦充血,扩张,汇管区中重度炎症,中性粒细胞浸润,部分甚至出现大片状肝细胞坏死,参附注射液组多为重度损伤,但较缺血再灌注组轻,多表现为肝细胞空泡样变,汇管区炎症,出血,参附注射液组较缺血再灌注组损伤程度明显减轻;再灌注24h缺血再灌注组多为重度损伤,但较轻,表现为肝细胞灶性坏死,汇管区中度炎症,出现大量的肝细胞再生,参附注射液组多为轻度损伤,表现为点灶样坏死,亦出现大量肝细胞再生。 3、血清ALT、AST含量 (1)血清ALT含量 再灌注1h、6h、24h缺血再灌注组均较假手术组血清ALT含量升高(P均<0.01)。再灌注1h参附注射液组较缺血再灌注组血清ALT含量降低(P<0.05),再灌注6h、24h参附注射液组与缺血再灌注组间血清ALT含量无显著性差异(P>0.05)。 (2)血清AST含量 再灌注1h缺血再灌注组与假手术组间血清AST含量无显著性差异(P>0.05),再灌注6h、24h缺血再灌注组较假手术组血清AST含量升高(P<0.01)。再灌注1h、24h参附注射液组与缺血再灌注组间血清AST含量无显著性差异(P>0.05),再灌注6h参附注射液组较缺血再灌注组血清AST含量降低(P<0.01)。 4、血清TNF-α、IL-1β含量 (1)血清TNF-α含量 再灌注1h缺血再灌注组较假手术组血清TNF-α含量升高(P<0.05),再灌注6h、24h缺血再灌注组与假手术组间血清TNF-α含量无显著性差异(P>0.05)。再灌注1h参附注射液组较缺血再灌注组血清TNF-α含量降低(P<0.05),再灌注6h、24h组参附注射液组与缺血再灌注组间血清TNF-α含量无显著性差异(P>0.05)。 (2)血清IL-1β含量 再灌注1h、6h、24h缺血再灌注组均较假手术组血清IL-1β含量升高(再灌注6h P<0.05,再灌注1h、24h P<0.01)。再灌注1h参附注射液组较缺血再灌注组血清IL-1β含量降低(P<0.01)。再灌注6h、24h参附注射液组与缺血再灌注组间血清IL-1β含量无显著性差异(P>0.05)。 结论: 1、肝脏缺血再灌注时微循环状态可以通过超声造影实时观察,并能量化。 2、肝脏缺血再灌注引起肝微循环障碍,参附注射液可改善肝微循环,减轻缺血再灌注损伤。 3、肝脏缺血再灌注引起TNF-α和IL-1β的过表达,参附注射液可下调TNF-α和IL-1β的过表达。 4、参附注射液改善肝微循环,减轻肝脏的炎症反应,可能与下调TNF-α和IL-1β的表达相关。