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编号:10499182
大黄对大鼠肠缺血再灌注致肺损伤中磷脂酶A2的影响
http://www.100md.com 《中国急救医学》 2000年第6期
     作者:李新宇 张翔宇 景炳文 陈德昌 郭昌星 陈学云 杨兴易

    单位:李新宇(兰州军区乌鲁木齐总医院急诊科,新疆 乌鲁木齐 830000);张翔宇 景炳文 陈德昌 郭昌星 陈学云 杨兴易(第二军医大学附属长征医院急救科)

    关键词:大黄;肺毛细血管通透性;肠缺血;磷脂酶A2

    中国急救医学000603 [摘 要] 目的 在大鼠小肠缺血再灌注(IIR)模型上,研究磷脂酶A2(PLA2)在IIR所致肺损伤发病过程中的作用,观察大黄对PLA2影响,探讨大黄防治肠源性肺损伤的机理。方法 SD大鼠随机分为肠缺血再灌注组、假手术组、大黄治疗组和安慰剂组。以125I标记小牛血清白蛋白(BSA)肺摄取指数作为评价肺损伤的指标,以髓过氧化物酶(MPO)作为评价多聚核白细胞(PMN)在组织中聚集的指标,分别测定各组动物不同时间血清、肺及小肠组织PLA2活性。结果 大黄可明显抑制再灌注导致的肺MPO活性升高(P<0.01)及肠缺血期和再灌注期血清、肺及小肠组织PLA2活性升高(P<0.05或P<0.01),降低肺毛细血管通透性(P<0.01)。结论 早期应用大黄能明显防治大鼠IIR所致的肺损伤,这种作用至少部分是通过抑制PLA2活性实现的。
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    [中图分类号] R 28;R 36 [文献标识码] A

    [文章编号] 1002-1949(2000)06-0324-03

    Effect of rhubarb on phospholipase A2 in the development of lung injury after intestinal ischemia-reperfusion in rats

    LI Xin-yu

    (Department of Emergency Medicine,Wulumuqi General Hospital of Lanzhou Command,Wulumuqi 830000,China)

    ZHANG Xiang-yu,JING Bing-wen
, 百拇医药
    [Abstract] Objectives To evaluate the possible role of phospholipase A2(PLA2) in the development of lung injury after intestinal ischemia-reperfusion (IIR),and the effect of rhubarb on PLA2 on the model of rat intestinal ischemia (45 minutes of superior mesenteric artery occlusion alone) followed by 6 hours of reperfusion.Methods Adult Sprague-Dawley rats were divided into four groups:(1) ischemia and reperfusion alone (n=24),(2) those animals receiving rhubarb 600 mg/kg 30 minutes before reperfusion (n=24);(3) those animals receiving NS instead of rhubarb,serving as placebo (n=16);(4) the remaining 16 animals were sham operated (laparotomy),serving as controls.Lung permeability was measured using bovine serum albumin (BSA) labeled with 125I,the activity of lung myeloperoxidase (MPO) was measured as an index of polymorphonuclear (PMN) presence.The activity of PLA2 of serum,small intestine and lung in different groups and in different time was measured.Results Rhubarb down regulated the activity of MPO in the developmennt of lung injury after IIR (P<0.01),inhibited the activity of PLA2 in the stage of ischemia and reperfusion,meanwhile the pulmonary microvascular permeability was decreased significantly (P<0.01).Conclusion The result of this study show that using rhubarb in early stage may prevent lung injury of rats after IIR,this protective effect may at least in part due to the inhibition of PLA2.
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    [Key words] Rhubarb; Pulmonary microvascular permeability; Intestinal ischemia; Phospholipase A2

    磷脂酶A2(PLA2)是一种非常重要的炎性介质,其在肠道因素(尤其是肠缺血再灌注)导致的远隔器官损伤所诱发的多器官功能衰竭综合征(MODS)发病过程中所起的作用正日益受到广泛重视。本研究采用大鼠肠缺血再灌注(IIR)模型,以125 I标记白蛋白肺摄取指数作为评价肺毛细血管通透性的指标,评价PLA2在IIR所致肺损伤发病过程中的作用,观察大黄对PLA2的影响,探讨大黄防治肠源性肺损伤的机理。

    1 材料与方法

    1.1 动物模型制备
, 百拇医药
    参照Moore等[1]的方法复制肠缺血再灌注损伤模型。健康雄性SD大鼠常规饲养,实验前禁食不禁水12 h。腹腔注射100 mg/kg盐酸氯胺酮麻醉;无菌条件下行右侧颈动脉插管经压力传感器与SIRECUST 960 多功能监护仪相连,持续监测动脉血压及心电图。经腹正中切口,分离肠系膜上动脉(SMA),无创血管夹夹闭之,缝合切口;45 min后由原切口进腹,取出动脉夹,恢复血供。

    1.2 肺毛细血管通透性测定方法

    根据125 I标记小牛血清白蛋白(BSA)肺摄取指数评价肺毛细血管通透性[2],处死动物前30 min,将约1.0 μCi125IBSA经左侧颈外静脉注入;颈动脉取血1.0 ml后放血处死动物,迅速开胸将心肺整块取出(此时仍有心跳),立即以20 ml生理盐水经右室流出道进行匀速灌洗;取左肺及1.0 ml动脉血进行125Ⅰ放射活性计数(GC-911 γ放射免疫计数器:中佳光电仪器公司),并按以下公式计算:
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    125 IBSA肺摄取指数=肺指数(cpm)/肺重量(g)÷血计数(cpm)

    指数增大说明肺毛细血管通透性增加,它是评价肺损伤的指标[2]

    1.3 MPO测定方法

    参照Caty等的方法[4,5]改良而成,放血处死动物,迅速开胸将心肺整块取出,立即以20 ml生理盐水经右室流出道进行匀速灌洗;取400~600 mg肺组织,加入含0.5%十六烷基三甲基溴化胺的50 mmol/L磷酸钾缓冲液(pH 7.4)4 ml,用超声细胞粉碎机(4×10秒)制成肺组织匀浆,12 000 g离心15 min,取1.0 ml上清加2.9 ml 100 mmol/L磷酸钾缓冲液0.083 ml 0.3% H2O2及0.041 mol/L二茴香胺0.834 ml;用724型分光光度计在460 nm处测定3 min吸光度变化值,按以下公式计算每克湿肺(gw1)MPO活性:
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    MPO活性=△A460×13.5/肺重量(g)

    △A460为反应开始后1~3 min的吸光度变化

    1.4 测定方法[6]

    按照陈思锋之滴定法测定各组PLA2活性。

    1.5 动物分组

    动物随机分为4组:①肠缺血再灌注组(IIR,n=24)。②假手术组(LAP,n=16):除不夹闭SMA外,其余手术过程均同IIR组。③治疗组(RHU,n=24):精黄片600 mg/kg制成混悬液,于恢复血供前30 min经胃管灌入。④安慰剂组(NS,n=16):以等量生理盐水代替大黄于恢复血供前30 min经胃管灌入。
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    1.6 统计学处理

    数据以均数±标准差(±s)表示,采用方差分析和组间q检验作统计学分析。以P<0.05为相差显著,以P<0.01为相差非常显著。

    2 结果

    2.1 肺毛细血管通透性的变化

    各组肺毛细血管通透性(125IBSA肺摄取指数)变化如图1。IIR组再灌注2 h和6 h的125 IBSA肺摄取指数分别较LAP组(0.032±0.0056)升高3.18倍和3.01倍(P<0.01),较NS组升高了3.04倍和3.00倍(P<0.01);RHU治疗可明显降低肺毛细血管通透性,其125IBSA肺摄取指数在再灌注2 h和6 h时,分别较IIR组下降66.27%和65.55%(P<0.01),较NS组下降65.09%和64.01%(P<0.01),与LAP组则无明显差异(P>0.05)。缺血45 min时125IBSA肺摄取指数为0.0392±0.0144,与IIR 2 h及6 h比相差非常显著(P<0.01),而与LAP组无明显差异(P>0.05)。
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    2.2 肺组织MPO变化

    LAP组肺组织MPO值为0.341±0.051 U/gwl。IIR 2 h和6 h分别较LAP组增加160.70%和174.78%(P<0.01),较NS组增加167.74%和165.98%(P<0.01)。RHU组肺组织MPO活性增加的程度则明显减少,较IIR组分别下降64.57%和62.54%(P<0.01),较NS组下降65.50%和61.30%(P<0.01),并与LAP组无明显差异(P>0.05)。缺血45 min时肺组织MPO值为0.408±0.089 U/gwl,与IIR组相差非常显著(P<0.01),而与LAP组无明显差异(P>0.05),见图2。

    图1 各组肺毛细血管通透性变化

    :与LAP,I45 min及RHU 组变化P<0.01
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    图2.各组肺MPO活性变化

    :与LAP,I45 min及RHU组比P<0.01

    2.3 血清、肺及小肠组织中PLA2变化情况

    在肠缺血45 min时,血清、肺组织及肠壁组织PLA2活性即有明显升高(P<0.05或P<0.01),至再灌注2 h和6 h,IIR组和NS组的PLA2活性无明显差异,但较LAP组和RHU组均明显升高,有非常显著性差异(P<0.01),见附表。

    附表 不同组织中PLA2活性变化

    血清

    肺组织

, http://www.100md.com     肠壁组织

    LAP

    36.21±1.72

    41.13±4.96

    74.40±10.03

    I45 min

    137.50±19.24

    61.40±9.07

    171.07±7.22

    IIR 2 h

    156.05±12.92
, 百拇医药
    97.29±4.91

    196.08±13.08

    IIR 6 h

    160.36±8.07

    100.52±5.63

    228.66±10.96

    RHU 2 h

    35.44±2.95

    41.85±2.97

    70.19±7.31
, 百拇医药
    RHU 6 h

    39.72±3.65

    43.03±3.95

    72.71±12.24

    NS 2 h

    154.23±15.48

    87.67±7.29

    197.55±13.22

    NS 6 h

    159.89±6.20

    94.07±4.25

, http://www.100md.com     229.48±11.99

    :与LAP组及RHU组比P<0.05;:与LAP组及RHU组比P<0.01

    3 讨论

    MODS是导致ICU内危重病患者死亡的重要原因,而肠道因素(尤其是肠缺血再灌注)导致的远隔器官损伤是创伤、休克患者发生MODS的主要原因之一。

    IIR在导致肠粘膜屏障受损的同时,可激活炎性介质、细胞因子及PMN,触发全身性炎症反应,导致以广泛的微血管渗漏为特点的器官损害。研究表明,在MODS的发病过程中,肺常首先被累及,表现为肺毛细血管通透性增加、血管内皮细胞肿胀、基底膜破坏、肺间质水肿、中性粒细胞聚集、肺泡内出血及纤维蛋白沉积。这种病理改变与创伤、休克或感染等引起的急性肺损伤(ALI)以及急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的肺部病理变化相似。

, 百拇医药     肺损伤是IIR所致MODS的重要组成部分,PMN介导的广泛组织损伤在IIR后肺损伤的发病机理中占主导地位[1]。MPO是其胞浆中含有的一种酶,组织MPO活性增高提示中性粒细胞在组织内聚集程度增加[4]。本实验发现 ,缺血期肺组织MPO活性升高不明显,而再灌注2 h及6 h可见其活性明显升高,并与肺毛细血管通透性升高相平行。由于MPO是清除中性粒细胞膜系统产生的氧自由基所必需的酶之一[7],所以肺组织中MPO活性升高亦提示IIR在导致肺毛细血管通透性增高时伴有大量氧自由基的产生。大黄治疗组在各时间点均未见肺MPO活性明显升高,这可能是大黄抑制中性粒细胞产生氧自由基所致。Moore等[2]证实,在IIR过程中小肠组织MPO活性增高的时间早于肺组织MPO活性增高的时间。这说明介导肺损伤的中性粒细胞是在肠道启动和激活的。

    IIR导致的PMN启动与激活过程与激活PLA2有关[8,9]。PLA2分布广泛,位于炎症反应的起始端。激活的PLA2作用于磷脂的Sn-2乙酰键,使之断裂,产生等克分子的游离脂肪酸和溶血卵磷脂,前者代谢成花生四烯酸(AA),成为二十烷酸类物质合成的底物,后者具有直接的细胞毒性并可经化学修饰成为血小板活化因子(PAF)的前体。上述这些物质均是作用很强的炎性介质,而PLA2则是它的限速酶。缺血期细胞内Ca2+浓度升高可激活PLA2,再灌注时产生的活性氧代谢产物亦可促进其激活过程。PLA2活性升高又促进大量炎性介质产生和释放,从而引起一系列广泛、强烈的生物学作用[14]。已有的资料表明,PLA2不仅是IIR后肠损伤的起始环节[10],而且是导致肺损伤的重要介质[9]。肺泡表面活性物质的主要成分二软脂酰卵磷脂是PLA2的最适底物之一,PLA2可在肺局部产生,并通过降解肺泡表面活性物质而导致肺损伤[11]。本实验结果显示,在肠缺血期,血清、肺及小肠组织中PLA2活性均明显增强,再灌注期其活性继续升高并至少持续至再灌注6 h,这一结果与国外报道一致[8]。应用大黄后,不同组织不同时间的PLA2活性均明显下降,随即肺毛细血管通透性减低,肺及小肠的病理损害明显减轻,说明大黄能显著降低IIR导致的PLA2活性升高,从而有效地阻止了炎性介质的扩增及其生物学作用的发挥。大黄抑制PLA2活性的机理尚不清楚,推测可能与其作用PLA2激活所需的第二信使cAMP有关[12,13]。[参考文献]
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    [收稿:1998-09-17,修回:1999-09-26], 百拇医药