大鼠肝缺血腺苷预处理的作用机制
山西医科大学第一医院普外科 山西省太原市 030001
陈玺华，男，1962-05-23生，内蒙古卓资县人，汉族. 1981年山西大同医专毕业，1997年山西医科大学硕士研究生毕业，主治医师，主要从事消化系统疾病的病理生理及临床研究，发表论文6篇.
项目负责人 陈玺华，030001，山西省太原市解放南路85号，山西医科大学第一医院普外科.
Correspondence to Dr. Xi-Hua Chen, Department of General Surgery, the First Hospital, Shanxi Medical University,85 Jiefang Nanlu, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China
, http://www.100md.com
Tel. +86·351·6126736, Fax. +86·351·6126736
收稿日期 1998-06-10
Effects of adenosine and its mechanism in ischemic preconditioning in rat liver in vivo
Xi-Hua Chen, Min-Sheng Bao and Zheng-Zhong Li
Department of General Surgery, the First Hospital, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China
, http://www.100md.com
Abstract
AIM To investigate the effects of ischemic preconditioning (IPC) on hepatic ischemia/reperfusion (I/R) in vivo, as well as the implication of adenosine in this process.
METHODS The rat model of in situ hepatic I/R injury was intravenously injected with adenosine (100mg/kg) or 8-p-sulfophenyl theophylline (10mg/kg) before hepatic ischemia and reperfusion.
, http://www.100md.com
RESULTS IPC prevented the increases in serum ALT, AST activities and level of hepatic oxygen free radicals (ALT, nmol/s, 783±200 vs 2801±217; AST, nmol/s, 1667±333 vs 3134±600; LPO, μmol/g, 0.45±0.11 vs 0.61±0.13； GSH-Px， KEU/g， 2.22±0.30 vs 1.56±0.25， P<0.01). Pretreatment with adenosine simulated the effect of IPC (ALT, nmol/s, 1117±183 vs 2801±217; AST, nmol/s, 2167±283 vs 3134±600; LPO, μmol/g, 0.46±0.11 vs 0.61±0.13；GSH-Px，KEU/g, 2.34±0.35 vs 1.56±0.25；P<0.01). However, inhibition of adenosine abolished the protective effect (ALT, nmol/s, 2501±250 vs 2801±217; AST, nmol/s, 3084±583 vs 3134±600; LPO, μmol/g, 0.59±0.13 vs 0.61±0.13；GSH-Px，KEU/g, 1.59±0.24 vs 1.56±0.25；P>0.05).
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CONCLUSION Adenosine plays a protective role in hepatic IPC and its mechanism may be inactivate oxygen free radicals.
Subject headings hepatic ischemia; adenosine; 8-p-sulfophenyl theophylline
Chen XH, Bao MS, Li ZZ. Effects of adenosine and its mechanism in ischemic precond itioning in rat liver in vivo.
Shijie Huaren Xiaohua Zazhi,1999;7(4):298-299
, 百拇医药
摘要
目的 探讨缺血预处理(IPC)在肝缺血再灌注(I/R)损伤中的作用及腺苷在此过程中的作用机制.
方法 采用大鼠原位肝I/R模型,缺血前舌静脉注射腺苷(adenosine,100mg/kg),或硫苯茶碱(SPT,10mg/kg),观察血ALT,AST及肝组织LPO,GSH-Px和SOD变化.
结果 IPC降低了血ALT,AST及肝组织自由基水平(ALT,nmol/s,783±200vs2801±217;AST,nmol/s,1667±333vs3134±600;LPO,μmol/g,0.45±0.11vs0.61±0.13;GSH.Px,KEU/g,2.22±0.30vs1.56±0.25,P<0.01).施加腺苷后,血ALT,AST及肝组织自由基水平较I/R组明显下降,呈现出类似IPC的保护作用(ALT,nmol/s,1117±183vs2801±217;AST,nmol/s,2167±283vs3134±600;LPO,μmol/g,0.46±0.11vs0.61±0.13;GSH-Px,KEU/g,2.34±0.35vs1.56±0.25;P<0.01).当施加腺苷受体的阻滞剂SPT后,IPC的保护作用被消除(ALT,nmol/s,2501±250vs2801±217;AST,nmol/s,3084±583vs3134±600;LPO,μmol/g,0.59±0.13vs0.61±0.13;GSH.Px,KEU/g,1.59±0.24vs1.56±0.25;P>0.05).
, 百拇医药
结论 腺苷在肝脏IPC中起明显的保护作用,其可能机制是腺苷使氧自由基灭活,减轻了肝细胞膜的脂质过氧化反应.
主题词 肝缺血;腺苷;硫苯茶碱
陈玺华, 鲍民生, 李正中.大鼠肝缺血腺苷预处理的作用机制.世界华人消化杂志,1999;7(4):298-299
0 引言
较复杂的肝胆手术、严重肝创伤的处理常需要部分或完全阻断肝脏血流，肝移植时供肝也必需经过完全的缺血阶段. 这样就不可避免地导致肝缺血再灌注(ischemia/reperfusion I/R)损伤，甚至引发肝功衰竭，从而制约着肝胆外科的发展. 缺血预处理(ischemic preconditioning, IPC)是新近提出的器官组织保护新概念[1]，为肝I/R损伤的保护及其机制探讨开辟了一个新领域. 我们通过原位肝I/R模型，进一步探讨其机制.
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 材料 ♂ Wistar大鼠50只，体重250g～300g，随机分为5组. ①Sham组(n=7)；②I/R组(n=7)：肝缺血45min，再灌注60min；③IPC组(n=12)：肝缺血5min，再灌注5min，反复3次后再实施I/R；④Ade组(n=12)：肝缺血前10min经舌静脉注入腺苷(adenosine, Ade, 100mg/kg， Sigma产品)，然后实施I/R；⑤SPT组(n=12)：肝缺血前10min经舌静脉注入硫苯茶碱(sulfophenyl theophylline, SPT 10mg/kg， Sigma产品)，以后方法同③. 其他组经舌静脉注入等量盐水.
1.2 方法 依照Perata et al[2]方法，20g/L戊巴比妥(30mg/kg)腹腔注射麻醉，上腹正中切口，分离肝门，以无损伤血管夹夹闭右半肝肝动脉及门静脉为缺血，去夹恢复血流为再灌注. 实验结束后，腹主动脉采血测血清ALT，AST. 另取肝组织制匀测脂质过氧化物(LPO)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及超氧化物歧化酶(SOD). ALT，AST(上海捷门生物技术公司产品)，SOD(南京建成生物工程公司产品)测定依照说明操作. LPO测定用改良八木国夫法. GSH-Px测定用KTNB直接法. 肝组织蛋白测定用Lowry法.
, 百拇医药
统计学处理 结果以x±s表示，所有数据以SAS软件的单因素方差分析在微机上处理.
2 结果
2.1 ALT，AST变化 表1显示，I/R组ALT，AST活性明显高于Sham组(P<0.01)，IPC组ALT，AST活性显著低于I/R组(P<0.01)；[JP2]Ade组两种转变酶活性均低于I/R组(P<0.01)，但仍高于IPC组(P<0.01)；SPT组ALT及AST活性增高与I/R组无差异.
2.2 LPO，GSH-Px及SOD变化 表1显示I/R组LPO含量及GSH-Px活性与Sham组有显著差异(P<0.01)；IPC组、Ade组LPO含量及GSH-Px活性均与I/R组有明显差异(P<0.01)，但它们两组之间无差异；SPT组LPO含量及GSH-Px活性与IPC组有差异(P<0.01)，与I/R组无差异. 各组SOD活性无明显差异.
, 百拇医药
表1 各组ALT，AST，LPO，GSH-Px，SOD变化 (x±s)
, 百拇医药
bP<0.01, vs Sham组；dP<0.01, vs I/R组；fP<0.01, vs IPC组.
3 讨论IPC的实验及临床研究多限于心脏，对肝I/R损伤的保护作用国内研究的较少[3]. 我们在大鼠肝原位I/R模型上观察到IPC可明显减轻血清ALT和AST的活性，降低了LPO含量并提高了GSH-Px活性. 实验表明，IPC对肝I/R损伤有明显的保护作用，其机制是IPC抑制了氧自由基的产生并减轻了肝细胞膜的脂质过氧化反应. 目前认为IPC使器官或组织释放内源性保护递质，如腺苷、去甲肾上腺素、前列环素、内皮源性舒张因子、乙酰胆碱等，并作用于相应的受体或离子通道而发挥其保护作用[4]. Saad et al[5]报道，IPC使肝细胞内热休克蛋白的转录及蛋白合成增加，增加了细胞对各种损伤的抵抗力达到细胞内在的抗损伤保护作用. 在本实验中预先应用腺苷，可降低ALT，AST活性，同时使LPO产生减少，GSH-Px活性增高，呈现出了类似IPC效应. 当应用非选择性腺苷阻滞剂SPT后，消除了IPC的这保护作用，使转氨酶活性升高，LPO产生增多，GSH-Px活性下降，数据表明，腺苷参与了肝IPC过程，其可能机制是腺苷可抑制肝I/R时氧自由基的产生或抑制其对肝细胞膜的脂质过氧化反应，达到保护肝细胞的作用. 由于Ade组ALT，AST活性低于I/R组，但仍高于IPC组(P<0.01)，说明腺苷虽参与了肝的IPC过程，但其保护作用仍较IPC差，从而提示我们，肝脏IPC过程参与因素不仅仅是腺苷，还可能有其他因素，其详尽机制仍需进一步研究.
, http://www.100md.com
4 参考文献
1 Murry CE, Jenning RB, Reimer KA. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium.
Circulation,1986;74:1124-1136
2 Perata C, Close D, Hotter G, Gelpi E, Parts N, RoselloCatafau J. Liver ischemic preconditioning is mediated by the inhibitory action
of nitric oxide on endothelin. Biochem Biophys Res Comm, 1996;229:264-270
, 百拇医药
3 陈玺华，李正中，鲍民生. 缺血预处理对大鼠肝缺血再灌注损伤的保护. 新消化病学杂志，1997；5：763-764
4 Parratt JR. Protection of the heart by ischemic preconditioning: mechanisms and possibilities for pharmacological exploitation.
Trend Pharmacol Sci, 1994;15:19-25
5 Saad S, Kanai M, Awane M, Yamamoto Y, Morimoto T, Isselhard W. Protective effect of heat shock pretreatment with heat
shock protein induction before hepatic warm injury caused by Pringle's maneuver. Surgery, 1995;118:510-516, 百拇医药(陈玺华 鲍民生 李正中)
陈玺华，男，1962-05-23生，内蒙古卓资县人，汉族. 1981年山西大同医专毕业，1997年山西医科大学硕士研究生毕业，主治医师，主要从事消化系统疾病的病理生理及临床研究，发表论文6篇.
项目负责人 陈玺华，030001，山西省太原市解放南路85号，山西医科大学第一医院普外科.
Correspondence to Dr. Xi-Hua Chen, Department of General Surgery, the First Hospital, Shanxi Medical University,85 Jiefang Nanlu, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China
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Tel. +86·351·6126736, Fax. +86·351·6126736
收稿日期 1998-06-10
Effects of adenosine and its mechanism in ischemic preconditioning in rat liver in vivo
Xi-Hua Chen, Min-Sheng Bao and Zheng-Zhong Li
Department of General Surgery, the First Hospital, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi Province, China
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Abstract
AIM To investigate the effects of ischemic preconditioning (IPC) on hepatic ischemia/reperfusion (I/R) in vivo, as well as the implication of adenosine in this process.
METHODS The rat model of in situ hepatic I/R injury was intravenously injected with adenosine (100mg/kg) or 8-p-sulfophenyl theophylline (10mg/kg) before hepatic ischemia and reperfusion.
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RESULTS IPC prevented the increases in serum ALT, AST activities and level of hepatic oxygen free radicals (ALT, nmol/s, 783±200 vs 2801±217; AST, nmol/s, 1667±333 vs 3134±600; LPO, μmol/g, 0.45±0.11 vs 0.61±0.13； GSH-Px， KEU/g， 2.22±0.30 vs 1.56±0.25， P<0.01). Pretreatment with adenosine simulated the effect of IPC (ALT, nmol/s, 1117±183 vs 2801±217; AST, nmol/s, 2167±283 vs 3134±600; LPO, μmol/g, 0.46±0.11 vs 0.61±0.13；GSH-Px，KEU/g, 2.34±0.35 vs 1.56±0.25；P<0.01). However, inhibition of adenosine abolished the protective effect (ALT, nmol/s, 2501±250 vs 2801±217; AST, nmol/s, 3084±583 vs 3134±600; LPO, μmol/g, 0.59±0.13 vs 0.61±0.13；GSH-Px，KEU/g, 1.59±0.24 vs 1.56±0.25；P>0.05).
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CONCLUSION Adenosine plays a protective role in hepatic IPC and its mechanism may be inactivate oxygen free radicals.
Subject headings hepatic ischemia; adenosine; 8-p-sulfophenyl theophylline
Chen XH, Bao MS, Li ZZ. Effects of adenosine and its mechanism in ischemic precond itioning in rat liver in vivo.
Shijie Huaren Xiaohua Zazhi,1999;7(4):298-299
, 百拇医药
摘要
目的 探讨缺血预处理(IPC)在肝缺血再灌注(I/R)损伤中的作用及腺苷在此过程中的作用机制.
方法 采用大鼠原位肝I/R模型,缺血前舌静脉注射腺苷(adenosine,100mg/kg),或硫苯茶碱(SPT,10mg/kg),观察血ALT,AST及肝组织LPO,GSH-Px和SOD变化.
结果 IPC降低了血ALT,AST及肝组织自由基水平(ALT,nmol/s,783±200vs2801±217;AST,nmol/s,1667±333vs3134±600;LPO,μmol/g,0.45±0.11vs0.61±0.13;GSH.Px,KEU/g,2.22±0.30vs1.56±0.25,P<0.01).施加腺苷后,血ALT,AST及肝组织自由基水平较I/R组明显下降,呈现出类似IPC的保护作用(ALT,nmol/s,1117±183vs2801±217;AST,nmol/s,2167±283vs3134±600;LPO,μmol/g,0.46±0.11vs0.61±0.13;GSH-Px,KEU/g,2.34±0.35vs1.56±0.25;P<0.01).当施加腺苷受体的阻滞剂SPT后,IPC的保护作用被消除(ALT,nmol/s,2501±250vs2801±217;AST,nmol/s,3084±583vs3134±600;LPO,μmol/g,0.59±0.13vs0.61±0.13;GSH.Px,KEU/g,1.59±0.24vs1.56±0.25;P>0.05).
, 百拇医药
结论 腺苷在肝脏IPC中起明显的保护作用,其可能机制是腺苷使氧自由基灭活,减轻了肝细胞膜的脂质过氧化反应.
主题词 肝缺血;腺苷;硫苯茶碱
陈玺华, 鲍民生, 李正中.大鼠肝缺血腺苷预处理的作用机制.世界华人消化杂志,1999;7(4):298-299
0 引言
较复杂的肝胆手术、严重肝创伤的处理常需要部分或完全阻断肝脏血流，肝移植时供肝也必需经过完全的缺血阶段. 这样就不可避免地导致肝缺血再灌注(ischemia/reperfusion I/R)损伤，甚至引发肝功衰竭，从而制约着肝胆外科的发展. 缺血预处理(ischemic preconditioning, IPC)是新近提出的器官组织保护新概念[1]，为肝I/R损伤的保护及其机制探讨开辟了一个新领域. 我们通过原位肝I/R模型，进一步探讨其机制.
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 材料 ♂ Wistar大鼠50只，体重250g～300g，随机分为5组. ①Sham组(n=7)；②I/R组(n=7)：肝缺血45min，再灌注60min；③IPC组(n=12)：肝缺血5min，再灌注5min，反复3次后再实施I/R；④Ade组(n=12)：肝缺血前10min经舌静脉注入腺苷(adenosine, Ade, 100mg/kg， Sigma产品)，然后实施I/R；⑤SPT组(n=12)：肝缺血前10min经舌静脉注入硫苯茶碱(sulfophenyl theophylline, SPT 10mg/kg， Sigma产品)，以后方法同③. 其他组经舌静脉注入等量盐水.
1.2 方法 依照Perata et al[2]方法，20g/L戊巴比妥(30mg/kg)腹腔注射麻醉，上腹正中切口，分离肝门，以无损伤血管夹夹闭右半肝肝动脉及门静脉为缺血，去夹恢复血流为再灌注. 实验结束后，腹主动脉采血测血清ALT，AST. 另取肝组织制匀测脂质过氧化物(LPO)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及超氧化物歧化酶(SOD). ALT，AST(上海捷门生物技术公司产品)，SOD(南京建成生物工程公司产品)测定依照说明操作. LPO测定用改良八木国夫法. GSH-Px测定用KTNB直接法. 肝组织蛋白测定用Lowry法.
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统计学处理 结果以x±s表示，所有数据以SAS软件的单因素方差分析在微机上处理.
2 结果
2.1 ALT，AST变化 表1显示，I/R组ALT，AST活性明显高于Sham组(P<0.01)，IPC组ALT，AST活性显著低于I/R组(P<0.01)；[JP2]Ade组两种转变酶活性均低于I/R组(P<0.01)，但仍高于IPC组(P<0.01)；SPT组ALT及AST活性增高与I/R组无差异.
2.2 LPO，GSH-Px及SOD变化 表1显示I/R组LPO含量及GSH-Px活性与Sham组有显著差异(P<0.01)；IPC组、Ade组LPO含量及GSH-Px活性均与I/R组有明显差异(P<0.01)，但它们两组之间无差异；SPT组LPO含量及GSH-Px活性与IPC组有差异(P<0.01)，与I/R组无差异. 各组SOD活性无明显差异.
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表1 各组ALT，AST，LPO，GSH-Px，SOD变化 (x±s)
| 分组 | ALT(nmol/s) | AST(nmol/s) | LPO(μmol/g) | GSH-Px(KEU/g) | SOD(KNU/g) |
| Sham | 533±200 | 1000±217 | 0.38±0.10 | 2.53±0.28 | 8.4±1.8 |
| I/R | 2801±217b | 3134±600b | 0.61±0.13b | 1.56±0.25b | 8.0±1.4 |
| IPC | 783±200d | 1667±333d | 0.45±0.11d | 2.22±0.30d | 7.9±1.3 |
| I/R+Ade | 1117±183df | 2167±283df | 0.46±0.11d | 2.34±0.35d | 7.9±1.4 |
| IPC+SPT | 2501±250b | 3084±583b | 0.59±0.13f | 1.59±0.24f | 8.1±1.6 |
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bP<0.01, vs Sham组；dP<0.01, vs I/R组；fP<0.01, vs IPC组.
3 讨论IPC的实验及临床研究多限于心脏，对肝I/R损伤的保护作用国内研究的较少[3]. 我们在大鼠肝原位I/R模型上观察到IPC可明显减轻血清ALT和AST的活性，降低了LPO含量并提高了GSH-Px活性. 实验表明，IPC对肝I/R损伤有明显的保护作用，其机制是IPC抑制了氧自由基的产生并减轻了肝细胞膜的脂质过氧化反应. 目前认为IPC使器官或组织释放内源性保护递质，如腺苷、去甲肾上腺素、前列环素、内皮源性舒张因子、乙酰胆碱等，并作用于相应的受体或离子通道而发挥其保护作用[4]. Saad et al[5]报道，IPC使肝细胞内热休克蛋白的转录及蛋白合成增加，增加了细胞对各种损伤的抵抗力达到细胞内在的抗损伤保护作用. 在本实验中预先应用腺苷，可降低ALT，AST活性，同时使LPO产生减少，GSH-Px活性增高，呈现出了类似IPC效应. 当应用非选择性腺苷阻滞剂SPT后，消除了IPC的这保护作用，使转氨酶活性升高，LPO产生增多，GSH-Px活性下降，数据表明，腺苷参与了肝IPC过程，其可能机制是腺苷可抑制肝I/R时氧自由基的产生或抑制其对肝细胞膜的脂质过氧化反应，达到保护肝细胞的作用. 由于Ade组ALT，AST活性低于I/R组，但仍高于IPC组(P<0.01)，说明腺苷虽参与了肝的IPC过程，但其保护作用仍较IPC差，从而提示我们，肝脏IPC过程参与因素不仅仅是腺苷，还可能有其他因素，其详尽机制仍需进一步研究.
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4 参考文献
1 Murry CE, Jenning RB, Reimer KA. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium.
Circulation,1986;74:1124-1136
2 Perata C, Close D, Hotter G, Gelpi E, Parts N, RoselloCatafau J. Liver ischemic preconditioning is mediated by the inhibitory action
of nitric oxide on endothelin. Biochem Biophys Res Comm, 1996;229:264-270
, 百拇医药
3 陈玺华，李正中，鲍民生. 缺血预处理对大鼠肝缺血再灌注损伤的保护. 新消化病学杂志，1997；5：763-764
4 Parratt JR. Protection of the heart by ischemic preconditioning: mechanisms and possibilities for pharmacological exploitation.
Trend Pharmacol Sci, 1994;15:19-25
5 Saad S, Kanai M, Awane M, Yamamoto Y, Morimoto T, Isselhard W. Protective effect of heat shock pretreatment with heat
shock protein induction before hepatic warm injury caused by Pringle's maneuver. Surgery, 1995;118:510-516, 百拇医药(陈玺华 鲍民生 李正中)