右美托咪定對大鼠肺缺血再灌注損傷的保護作用

李響，張雪薇，李莉，徐松齡，劉再英，袁曉環

（1.牡丹江醫學院臨床醫學院，黑龍江 牡丹江；2.牡丹江醫學院附屬紅旗醫院麻醉科，黑龍江 牡丹江；3.牡丹江醫學院醫藥研究中心，黑龍江牡丹江）

0 引言

當供應一個組織或器官的血液被阻斷時，快速恢復缺血區域的血流供應為防止組織器官功能不可逆性損傷至關重要的挽救措施，然而，經過重建等治療手段重新恢復向缺血組織輸送氧氣和營養時，將會增加單獨由缺血所造成的組織損傷，這種現象被稱為缺血再灌注損傷(ischemic reperfusion injury, IRI)。右美托咪定是一種高選擇性的新型α2 腎上腺素受體激動劑，具有鎮靜、鎮痛、抗交感神經和循環穩定作用[1]。現已證實，右美托咪定對腦、心肌、腎臟、肺和小腸等多種重要組織器官具有保護作用[2]。有研究報道，脂質過氧化反應和炎癥反應在肺缺血再灌注損傷的病理生理過程中均扮演著重要作用。本研究擬探討右美托咪定對大鼠肺缺血再灌注損傷后脂質過氧化反應和炎癥反應的影響。

1 材料和方法

1.1 儀器和試劑

小動物呼吸機（哈佛儀器公司，美國），右美托咪定（江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，中國），超氧化物歧化酶試劑盒（南京建成生物功能研究所，中國），丙二醛試劑盒（南京建成生物功能研究所，中國），TNF-α ELISA 試劑盒（欣博盛生物科技有限公司，中國），IL-1β ELISA 試劑盒（欣博盛生物科技有限公司，中國）。

1.2 動物造模與方法

由牡丹江醫學院動物實驗中心提供SPF 級健康雄性成年SD 大鼠36 只，體重230-280g，采用隨機數字表法將其分為3組（n=12）：假手術組（Sham 組）、肺缺血再灌注組（IR 組）和右美托咪定預處理組（PD 組）。依照文獻[3]改良的Eppinger 方法建立肺缺血再灌注損傷模型，實驗前大鼠禁食8h，禁水4h，采用麻醉后，將大鼠仰臥位固定于手術臺上，左胸前區備皮消毒，氣管切開置入氣管導管，連接小動物呼吸機，設置呼吸機參數，呼吸頻率60次/min，潮氣量8-10mL/kg，吸呼比（I：E=1：2）。于胸骨左側第五肋間開胸，通氣30min 后，輕柔鈍性分離左肺門，經右側頸內靜脈注入50U 肝素10min 后，IR 組和PD 組采用無創微血管夾夾閉左肺門，PD 組于術前30min 腹腔注射右美托咪定25ug/kg，三組大鼠均于缺血60min，再灌注120min 后股動脈放血處死大鼠，取左肺組織進行實驗。

1.3 肺組織濕干重比值的測定

取左肺上1/3 肺組織處理后稱重即為濕重（W），80℃恒溫烘箱中脫水，烘烤24h 后再次稱重即為干重（D），記錄每只大鼠肺組織濕/干重比值（W/D）。

1.4 超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量的測定

取左肺中1/3 肺組織冰凍后切片勻漿，離心后，取上清液制備10%肺組織進行勻漿，4℃，2000r/min，10min 離心取上清液，按照試劑盒說明書，采用黃嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥酸法和化學比色法分別測定大鼠左肺組織中SOD 活性和MDA 含量。

1.5 瘤壞死因子-α 和白細胞介素1β 的測定

取左肺下1/3 肺組織按體重體積比加入預冷生理鹽水做勻漿介質，在冰水混合物條件下用1mL 旋轉勻漿器制成10%肺組織勻漿，4℃，3500r/min，10min 離心取上清液，按照試劑盒說明書，采用ELISA 法測定大鼠左肺肺組織中TNF-α 和IL-1β 的含量。

1.6 統計分析

采用GraphPadPrism 6.0 軟件進行數據分析，正態分布的計量資料以均數±標準差（）表示，組間比較采用單因素方差分析，P＜0.05 差異有統計學意義。

2 結果

2.1 肺組織濕干重比值

與Sham 組比較，IR 組和PD 組大鼠左肺組織的W/D 比值升高(P＜0.05)；與IR 組比較，PD 組大鼠左肺組織的W/D 比值降低(P＜0.05)，見表1。

表1 三組大鼠肺組織W/D 比值的比較（n=12，

表1 三組大鼠肺組織W/D 比值的比較（n=12，

注: 與Sham 組比較，a P＜ 0.05 ; 與IR 組比較，bP＜ 0.05

檢測指標Sham 組IR 組PD 組W/D 比值 2.61±0.31 7.6±0.53a 4.9±1.32ab

2.2 超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量和髓過氧化物酶活性

與Sham 組比較，IR 組和PD 組左肺組織的MDA 含量升高，SOD 活性降低(P＜0.05)；與IR 組比較，PD 組左肺組織的MDA 含量降低，SOD 活性升高(P＜0.05)，見表2。

表2 三組大鼠肺組織SOD 活性和MDA 含量的比較（n=12，

表2 三組大鼠肺組織SOD 活性和MDA 含量的比較（n=12，

注: 與Sham 組比較，a P＜ 0.05 ; 與IR 組比較，bP＜ 0.05

檢測指標Sham 組IR 組PD 組SOD（U/mg） 25.37±1.82 15.83±2.92a 20.63±1.34ab MDA（nmol/mg） 1.47±0.15 2.89±0.39a 1.95±0.21ab

2.3 瘤壞死因子-α 和白細胞介素1β

與Sham 組比較，IR 組和PD 組左肺組織的TNF-α 和IL-1β含量升高(P＜0.05)；與IR 組比較，PD 組左肺組織的TNF-α 和IL-1β 含量降低(P＜0.05)，見表3。

表3 三組大鼠肺組織TNF-α 和IL-1β 的比較（n=12，

表3 三組大鼠肺組織TNF-α 和IL-1β 的比較（n=12，

注: 與Sham 組比較，a P＜ 0.05 ; 與IR 組比較，bP＜ 0.05

檢測指標 Sham 組 IR 組PD 組TNF-α（pg/mg）213.27±39.43 775.52±93.92a 407.29±50.11ab IL-1β（pg/mg） 481.31±52.65 1316.09±151.83a926.75±122.47ab

3 討論

有研究表明，急慢性肺移植排斥反應的發生都與移植術后缺血再灌注損傷的嚴重程度有關，肺移植中缺血再灌注損傷（Lung ischemia-reperfusion injury, LIRI）的發生率高達25%，而體外循環術后由LIRI 所致肺功能障礙的發生率仍高達15%-30%[4]。因此，胸外科手術術后肺功能的恢復是影響手術預后的關鍵因素。

缺血再灌注損傷的機制極其復雜，為了使肺損傷評價更加全面客觀，本研究同時觀察了MDA 含量和SOD 活性。再灌注損傷與活性氧(ROS)的形成、內皮細胞損傷、血管通透性增加、中性粒細胞、血小板、細胞因子和復合系統的活化以及產生直接相關[5]。此外，ROS和其他自由基的增加在肺損傷的發展中也起著關鍵作用。ROS 在IRI 病理生理的重要性通過注射自由基清除劑或酶(包括SOD、過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶)得到了證實，這些酶被認為可以防止再灌注過程中所導致的損傷[5-6]。氧化應激和脂質過氧化在缺血再灌注后的遠端器官損傷中起重要作用。通過測定硫代巴比妥酸反應性物質(MDA 含量)的生成速率來測定脂質過氧化[7]。本研究結果顯示，與Sham 組相比，IR 組SOD 活性明顯降低，而MDA 含量顯著升高，表明肺缺血再灌注可造成嚴重的氧化應激損傷。相比較而言，PD 組SOD 活性顯著升高，同時MDA 含量明顯降低，表明右美托咪定可抑制大鼠肺缺血-再灌注導致的脂質過氧化反應。

炎癥反應的過度激活在肺缺血再灌注損傷的病理過程中起重要作用，可導致炎癥細胞浸潤并釋放大量細胞因子，如TNF-α 和IL-1β 等細胞因子，從而導致組織損傷[8-9]。TNF-α 和IL-1β 的過度表達可促使中性粒細胞聚集、趨化，增加血管通透性。形成肺間質水腫，加重肺損傷。本研究結果顯示，右美托咪定可降低肺組織中W/D 的比值，抑制TNF-α 和IL-1β 的表達，減輕肺水腫，使局部中性粒細胞浸潤減輕，具有抑制炎癥反應的作用。

綜上所述，右美托咪定能夠減輕大鼠肺缺血再灌注損傷，其機制可能與抑制脂質過氧化反應和炎癥反應有關。