舒芬太尼對2型糖尿病大鼠離體胸主動脈血管內皮功能的影響

王麗娟，劉保江，劉 洋，郭宇峰

2型糖尿病（T2DM）是一種以胰島素抵抗為主的糖尿病，它的病因和機制較為復雜。糖尿病患者血糖在無應激狀態下較平穩，在經歷全麻手術時由于情緒、麻醉、手術等應激因素可直接導致術后各大血管病變，增加患者的死亡率及致殘率。因此，本實驗制備2型糖尿病大鼠模型，研究麻醉藥物對糖尿病血管內皮影響機制，為圍術期麻醉用藥及血糖穩定的控制提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 主要試劑和儀器 枸櫞酸舒芬太尼注射液（湖北宜昌人福藥業有限責任公司），去甲腎上腺素（NE，上海禾豐制藥有限公司），KCl，Krebs－Henseleit（K－H）液（NaH2PO41.56g，EPTA1.13g，NaCl93.5g，KCl 5.45g，MgSO46H2O 3.25g，CaCl23.7g，NaHCO31.5g，葡萄糖2g），蒸餾水，一氧化氮（NO）及一氧化氮合酶（NOS）ELISA 試劑盒，血管環張力換能器，BL420F生物信號記錄分析系統。

1.2 實驗動物 選用體重為200g的健康雄性Wistar大鼠（由山西醫科大學實驗動物中心提供）16只。

1.3 方法

1.3.1 動物模型制備 16 只雄性大鼠分別進行標記，隨機分為正常組（N 組）、糖尿病組（D 組），每組8只。正常組給予普通飼料喂養8周；糖尿病組予以高脂飼料喂養8周，用于建立T2DM 大鼠模型，腹腔注射鏈脲佐菌素（STZ）60mg／（kg·d），連續注射5d，誘導糖尿病。末次STZ注射72h后用血糖儀測禁食10 h后全血微量血糖，空腹血糖10mmol／L 以上者確定為糖尿病。

1.3.2 血管環模型制備 動物模型構建成功后，斷頭處死大鼠，迅速分離出胸主動脈，放入預冷（－4 ℃）并氧飽和的K－H 液中維持血管環活性，清除血管周圍結締組織，剪成2mm 長的血管環，每只大鼠取4段，4段血管環分別懸掛固定于盛有K－H 液的4 個浴管中，并與張力換能器相連，平衡后逐漸達到前負荷1.5g張力，使用BL420F生物機能實驗系統記錄血管環張力變化，浴槽中通入95%O2和5%CO2混合氣體，37 ℃平衡1h，每15min換液1次。

1.3.3 實驗分組 正常組、糖尿病組每只大鼠取4段血管環，每組隨機分為4個亞組：生理鹽水對照組（C，n ＝8）、低濃度舒芬太尼組（S1，7×10－11mol／L，n ＝8）、中濃度舒芬太尼組（S2，2×10－10mol／L，n ＝8）和高濃度舒芬太尼組（S3，1×10－9mol／L，n ＝8）。

1.3.4 血管內皮功能測定 待血管環穩定后，給予60mmol／L KCl 100μL預收縮血管，將其張力均值記作G1，用K－H 液徹底洗脫KCl，平衡60min后分別使用生理鹽水以及低、中、高濃度的舒芬太尼100μL；預孵血管環15min，無須洗脫直接向浴槽中以累積給藥的方 式 加 入10－6mol／L、10－5mol／L、10－4mol／L、10－3mol／L NE 100μL收縮血管，每次達到穩定濃度記錄血管環張力G2，計算血管環收縮幅度（G2／G1×100%）。

1.3.5 離體血管環NO 和NOS表達定量分析 將各血管環于液氮中凍存，取胸主動脈50mg，按重量體積比1∶9加冷生理鹽水，用玻璃勻漿器勻漿，4 ℃3 000 r／min離心10 min，根據大鼠NO、NOS ELISA 試劑盒說明取組織勻漿上清液備測NO 及NOS含量。

2 結 果

與NC組相比，DC組NE引起血管環的收縮幅度明顯增高，且NO、NOS表達降低；與NC 組相比，NS1組動脈血管環的收縮幅度無明顯變化，而NS2 組、NS 3組血管環收縮幅度降低，NO、NOS表達增加（P ＜0.05）；與NS2組相比，NS3組離體血管環的收縮幅度顯著降低，而NO、NOS表達顯著升高（P ＜0.05）。與DC 相 比，DS1 組、DS2 組、DS3 組 血管環的收縮幅度均降低，NO、NOS表達均增加（P＜0.05）；與DS1 組相比，DS2 組、DS3 組離體血管環收縮幅度降低，NO、NOS表達升高（P ＜0.05）；與DS2組相比，DS3 組離體血管環的收縮幅度顯著降低，而NO、NOS表達顯著升高（P ＜0.05）。與DS3組相比，NS3組血管環收縮幅度及NO、NOS差異有統計學意義（P ＜0.05）。詳見表1。

表1 不同濃度舒芬太尼對大鼠離體胸主動脈收縮幅度及NO、NOS表達的影響

表1 不同濃度舒芬太尼對大鼠離體胸主動脈收縮幅度及NO、NOS表達的影響

N 組內比較：與NC組相比，1）P ＜0.05；與NS2組相比，2）P ＜0.05。D組內比較：與DC組相比，3）P ＜0.05；與DS1組相比，4）P ＜0.05；與DS2組相比，5）P ＜0.05。與DS3組相比，6）P ＜0.05。

組別 10－8 mo l／ L 1 0 －7 m o l／血L管 收縮幅度1（0%－）6 mol／L 10－5 mol／L（μmol／Ng O prot） （μ／m NgO pS rot）NC組 16.50±1.98 23.60±3.42 36.70±3.63 50.10±5.30 6.41±0.56 0.99±0.16 NS1組 15.70±1.86 23.40±3.13 36.50±3.35 50.00±4.36 6.45±0.75 1.00±0.17 NS2組 13.30±1.611） 20.30±1.641） 32.50±3.021） 44.70±3.651） 7.36±0.951） 1.15±0.121）NS3組 10.10±1.531）2）6） 16.80±1.861）2）6） 28.10±3.681）2）6） 39.10±4.621）2）6） 8.86±0.871）2）6） 1.33±0.141）2）6）DC組 30.50±4.62 41.20±4.30 53.80±4.32 67.90±5.69 2.12±0.98 0.67±0.07 DS1組 25.40±3.963） 37.10±4.263） 48.70±4.993） 62.30±7.023） 3.58±0.883） 0.80±0.103）DS2組 21.30±3.513）4） 30.20±3.683）4） 41.50±4.363）4） 53.30±4.363）4） 5.56±0.753）4） 0.93±0.133）4）DS3組 17.40±2.433）4）5） 25.80±2.643）4）5） 35.30±3.673）4）5） 46.20±3.993）4）5） 7.90±0.893）4）5） 1.20±0.123）4）5）

3 討 論

糖尿病及其并發癥的發生發展演變過程與血管內皮功能障礙密不可分，T2DM 患者死亡和致殘的主要原因是血管病變。血管內皮既是血液和組織間進行代謝和物質交換的屏障，又是重要的內分泌腺，調節著血管床緊張性及血管通透性［1］，而這種平衡破壞，直接導致并發癥的發生。大量研究表明糖尿病動物和患者均存在內皮依賴性舒張功能障礙［2，3］。調節內皮依賴性舒張功能的重要介質為NO，是在NOS的作用下由L－精氨酸轉化而來。NOS主要內皮細胞表達，多種物質和生理病理刺激可調節NOS的活性。研究發現糖尿病合并血管病變者血漿內皮素－1（ET－1）升高，NO降低顯著；其血管內皮依賴的血管舒張功能下降可能與NO 合成減少、滅活增加、從內皮擴散到平滑肌的過程受阻、受體下調有關［4］。

舒芬太尼屬于阿片類麻醉鎮痛藥，主要作用于阿片受體，圍術期運用可維持血流動力學穩定，其作用途徑之一是通過影響下丘腦血管運動中樞和交感神經興奮性，降低血漿兒茶酚胺、β－內啡肽水平，維持血流動力學的穩定［5］。另一方面，舒芬太尼對血管有直接作用，可能與舒芬太尼直接松弛血管平滑肌有關。動物研究報道阿片類物質能產生舒張血管的作用［6］，其機制可能通過組胺及阿片受體增強平滑肌細胞舒張能力，且該作用不能用納洛酮阻斷，但可被NO 阻斷劑阻斷，因此可能是通過NO 介導。該實驗結果顯示，舒芬太尼可使大鼠離體胸主動脈血管內皮因子NO 表達升高，而NOS作為NO 生物轉化的關鍵酶，兩者存在正相關性，高濃度舒芬太尼作用更為顯著，可有效地改善血管內皮功能的損傷。

舒芬太尼對2型糖尿病大鼠離體胸主動脈血管環有直接抑制收縮作用，高濃度舒芬太尼作用顯著，其機制可能與內皮因子NO－NOS作用途徑有關，可有效改善糖尿病患者圍術期血管內皮損傷，為舒芬太尼的臨床運用提供了更為廣闊的應用前景。

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［4］ 張成秋，葛志明，楊純珍，等.2型糖尿病心血管病變與一氧化氮及一氧化氮合酶的關系［J］.中國老年學雜志，2006，26（7）：1010－1012.

［5］ 曹志萍，劉保江，李巖，等.舒芬太尼對去甲腎上腺素誘發自發性高血壓大鼠離體胸主動脈收縮的影響［J］.中華麻醉學雜志，2011，31（2）：171－172.

［6］ Kaye AD，Phelps J，Baluch A，et al.The effects of sufentanil in the feline pulmonary vascular bed［J］.Eur J Pharmacol，2006，534（1－3）：159－164.