失血性休克诱发兔心肌损伤时缝隙连接蛋白43表达的变化及丙泊酚的干预效应

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目的:失血性休克(Hemorrhagic shock,HS)常见于严重创伤和手术出血,是临床上十分危急的病症,若未经及时治疗,可导致死亡。HS主要以全身血容量骤减、组织灌注减少、细胞缺氧、无氧代谢增加及乳酸堆积,氧自由基和代谢产物生成增多为主要特征,造成细胞氧化应激损伤,严重者可导致器官功能障碍,甚至衰竭。尽管心肌细胞对缺血缺氧有较强的耐受力,但严重休克时仍会表现为收缩功能下降、心输出量减少,进而加重其他脏器损伤。丙泊酚是临床常用的静脉麻醉药,具有对抗氧自由基和抑制细胞凋亡的作用。研究表明丙泊酚对失血性休克和缺血-再灌注心肌损伤具有明显的保护作用。缝隙连接蛋白43(Connexin 43,Cx43)是心肌细胞缝隙连接的主要蛋白,Cx43的空间分布、数量及磷酸化异常均可影响缝隙连接电耦联,影响心肌同步收缩功能。研究表明,急性心肌缺血后Cx43会发生重构,主要表现为蛋白表达下降,分布模式以及磷酸化的改变。本研究拟探讨丙泊酚对失血性休克兔心肌损伤时Cx43表达的影响,为明确丙泊酚心肌保护的作用机制提供参考。方法:健康清洁级雄性新西兰白兔24只,57月龄,体重2.53.0 kg,由河北医科大学实验动物中心提供。采用随机数字表法,将其分为3组(n=8):假手术(S)组、失血性休克(HS)组及丙泊酚处理(P)组。取兔称重后置于兔笼中沿右侧耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠30mg/kg,麻醉成功后将兔仰卧位固定于手术台上。手术部位备皮消毒,1%利多卡因浸润麻醉后剪开颈部正中皮肤,分离气管,行气管切开插管术(ID=3.0mm)并保留自主呼吸;分离右侧颈总动脉,用24G套管针插入右侧颈总动脉并用丝线固定,连接M1567A有创血压测压套装,再与Philips G60多功能监护仪连接持续监测动脉血压(BP)和平均动脉压(MAP)。1%利多卡因浸润麻醉后于兔左、右侧股三角区分别斜行3cm剪开皮肤,暴露并分离双侧股动静脉,用24G套管针分别置入左侧股动脉和右侧股静脉并用丝线固定,连接三通用于放血、采集动脉血样和输血、给药。置管完成后静脉给予肝素钠3mg/kg。S组仅行气管切开插管术、右侧颈总动脉和股动静脉穿刺置管术,不放血;P组于放血前10min经右侧股静脉注射丙泊酚5 mg/kg,并用微量注射泵以20mg·kg-1·h-1的速度持续输注至休克后120min;S组及HS组静脉输注等容量生理盐水。采用Wigger’s改良法经左侧股动脉放血,10 min内使MAP降至40mm Hg,放血量约为全身血容量的3050%,观察兔血压波动,通过放血和回输血液维持MAP在3545 mm Hg之间以达休克状态并维持120 min,制备失血性休克动物模型。于放血前即刻(T0)、休克30 min(T1)、60 min(T2)、90 min(T3)和120min(T4)采集动脉血样测定各时间点血浆cTnI浓度及动脉血乳酸水平。于T4采血后,连接HX-200动物呼吸机行机械通气,快速打开胸腔,取心尖部心肌组织并一分为二,一半置于EP管中液氮冻存24h,再转-80℃冰箱保存待测;另一半组织用4 4%℃多聚甲醛溶液固定待测。采用ELISA法测定兔血浆cTnI浓度;采用自动血气分析仪检测动脉血乳酸水平;取4%多聚甲醛溶液固定的心肌组织,常规石蜡包埋切片,HE染色,光学显微镜下观察心肌病理损伤并行损伤评分;取-80℃冰箱冻存的心肌组织采用Western blot法检测兔心肌组织Cx43表达。结果:1 与S组比较,HS组与P组兔血浆cTnI浓度升高(P<0.05);与HS组比较,P组兔血浆cTnI浓度降低(P<0.05);与T0比较,HS组和P组T1-4时兔血浆cTnI浓度逐渐升高(P<0.05)。2 与S组比较,HS组与P组兔动脉血乳酸水平升高(P<0.05);与HS组比较,P组兔动脉血乳酸水平降低(P<0.05);与T0比较,HS组和P组T1-4时兔动脉血乳酸水平逐渐升高(P<0.05)。3 S组心肌细胞形态正常,肌纤维排列整齐,细胞核均匀一致;HS组心肌细胞肿胀,纤维排列不规则或断裂,间质内有大量炎性细胞浸润,胞核崩解;P组心肌细胞轻度变性,少量心肌纤维断裂,细胞间隙略增宽,病理损伤较HS组减轻。与S组比较,HS组和P组心肌损伤评分升高(P<0.05);与HS组比较,P组心肌损伤评分降低(P<0.05)。4 与S组比较,HS组和P组心肌Cx43含量减少(P<0.05);与HS组比较,P组心肌Cx43含量增加(P<0.05)。结论:1 股动脉放血法可成功制备失血性休克动物模型。2 失血性休克可引起心肌损伤并使心肌细胞Cx43表达减少。3 丙泊酚可减轻失血性休克心肌损伤,其机制可能与上调Cx43表达有关。
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