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目的: 探讨C-Jun氨基末端激酶(JNK)在缺血后处理(IPO)减轻缺血/再灌注损伤大鼠肺细胞凋亡中的作用。 方法: 1.把40只实验的雄性大鼠(体重200~250g)随机分成5组(n=8),即对照组(C组)、肺缺血/再灌注组(I/R组)、肺缺血/再灌注+缺血后处理组(IPO组)、肺缺血/再灌注+缺血后处理+溶剂对照组(PPCES溶液)(P组)、肺缺血/再灌注+缺血后处理+SP600125组(SP组)。按8ml/kg体重腹腔注射20%乌拉坦麻醉。麻醉后气管插管,连接小动物呼吸机,行机械通气,呼吸机参数设置为:潮气量7-8ml/kg,呼吸频率70b/min,吸呼比3∶2。消毒左胸部皮肤,分离筋膜和肌肉,断开第3、4根肋骨,打开胸腔,暴露左肺,游离左肺门,动脉夹夹闭30min,即为缺血期,松开动脉夹,即为再灌注期,再灌注时间为2h,如此即成功复制在体原位单肺缺血/再灌注模型;再灌注前给予连续的缺血30sec/再灌注30sec的处理共3次,结束后再灌注2h,即为缺血后处理组。C组游离左肺门后不夹闭肺门,观察2.5 h。SP600125用药剂量为10mg/kg体重,将10mg SP600125溶于7.5mlPPCES溶液(30%聚乙二醇,20%聚丙烯乙二醇,15%聚氧乙烯蓖麻油,5%乙醇,30%生理盐水)中[7],使其充分溶解,缺血前尾静脉注射入大鼠体内。 2.实验后取颈动脉血检测血清超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)等生化指标的变化。 3.取肺组织测肺的湿/干重比(W/D)和总肺含水量(total lung water content,TLW)。 4.肺组织光镜检测肺泡损伤数定量评价指标(index of quantitative evaluation foralveolar damage, IQA)。 5.肺组织电镜检测各标本超微结构改变。 6.采用原位末端标记法(TUNEL)检测肺组织凋亡情况,并计算凋亡指数(AI)。 结果: 1.血清超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、髓过氧化物酶(MPO)的含量 与C组相比,I/R组血清SOD活性显著降低(P<0.01);MDA含量、MPO活力显著升高(P<0.01), IPO组、P组、SP组与I/R组相比,MDA含量、MPO活力显著降低,SOD活性升高(P<0.05或P<0.01),P组与IPO组比较两者均无明显差异(P均>0.05),SP组与IPO组相比,MDA含量、MPO活力显著降低,SOD活性升高(P<0.01)。 2.肺组织湿/干重比(W/D)和总肺含水量(TLW)的变化 与C组相比,I/R组W/D和TLW均明显升高(P<0.01),IPO组、P组、SP组与I/R组相比,W/D和TLW均明显降低(P<0.01),IPO组与P组相比没有统计学意义(P>0.05),SP组与IPO组相比,W/D和TLW均明显降低(P<0.05)。 3.光镜下肺组织形态学的变化及肺泡损伤数定量评估(IQA) 与C组相比,IR组IQA显著升高(P<0.01);IPO组、P组、SP组与I/R组相比,IQA显著降低(P<0.01);IPO组与P组相比,IQA没有统计学意义,二者之间没有差别(P>0.05);SP组与IPO组相比,IQA显著降低(P<0.01)(见表2)。光镜下,C组肺间质及肺泡结构保持完整,未见炎性细胞及红细胞渗出;I/R组可见肺间质增宽水肿,肺泡结构紊乱,多个肺泡融合,肺泡内炎症细胞浸润且有较多红细胞渗出,偶可见肺部实性变;IPO组与P组肺泡损伤稍减轻,肺泡结构略有紊乱,少量肺泡融合,肺泡内炎细胞及红细胞少量渗出;SP组肺间质水肿不明显,肺泡结构正常,未见肺泡融合,肺泡内极少量炎性细胞及红细胞渗出。 4.电镜下肺组织超微结构的变化 C组内皮细胞和肺泡上皮细胞胞膜完整,核染色质分布均匀,胞内细胞器结构完整,细胞核清晰可见,未见核固缩、碎裂或溶解,肺泡Ⅱ型上皮细胞内板层小体含量丰富,线粒体结构完整;I/R组各型细胞内可见染色质边集,胞内细胞器水肿,偶可见核固缩甚至碎裂、溶解,肺泡Ⅱ型上皮细胞微绒毛脱落,胞内板层小体数量减少,空泡化明显,胞内线粒体肿胀、脊消失;IPO组和P组超微结构损伤有所减轻,肺泡Ⅱ型上皮细胞微绒毛稍增多,板层小体数量尚可,未见明显空泡化,胞内线粒体稍有水肿、脊可见;SP组各型细胞结构完整,和染色质分布均匀,肺泡Ⅱ型上皮细胞微绒毛基本无脱落,胞内板层小体数量接近C组,无空泡化,线粒体未见明显水肿、脊清晰可见。 5.各组细胞凋亡情况及AI值的变化 与C组相比,I/R组凋亡指数显著升高(P<0.01),P组、SP组、IPO组AI显著低于I/R组(P均<0.01),P组与IPO组相比无明显差异(P>0.05),SP组显著低于IPO组(P<0.01)。凋亡细胞主要为肺泡上皮细胞与血管内皮细胞。 结论: I/R导致大鼠肺组织过度氧化应激,激活JNK,肺内中性粒细胞聚集,导致肺组织结构严重破坏,细胞大量凋亡;IPO可以减轻氧化应激,抑制JNK通路的激活,从而改善其结构破坏和细胞凋亡。