关键词：烧伤；内皮素
【摘要】 目的 探讨烧伤后内皮素变化及其在内脏损害中的作用。方法 采用大鼠30%Ⅲ度烧伤模型动态观察大鼠烧伤后血浆、心、肝、肺、肾脏内皮素的变化规律及应用非选择性内皮素受体拮抗剂PD145065对烧伤大鼠内脏损害的作用。结果 正常大鼠4种脏器每克组织中内皮素含量以肺脏最高，其次为肾、肝、心脏，血浆、肝、肾、肺脏内皮素含量伤后2小时均明显升高，6小时达峰值，24小时内仍高于伤前；心脏内皮素含量与上述变化类似，但伤后12小时达峰值，且升高幅度较其它脏器低；肝肾内皮素的升高与伤后相应肝、肾血流量减少呈明显负相关。应用PD145065不仅可使肝、肾血流量显著回升，而且明显降低心、肝、肺、肾脏器含水量，减轻内脏损害。结论 烧伤后内皮素的异常改变一定程度上参与了烧伤早期内脏损害。
The dynamic changes and significancesof endothelins in early burned rats Gao Jianchuan* ，Wu Xiongfei,Yang Zongcheng,et al.* Burn Institute ofPeople’s Liberation Army,304th Hospital,Beijing100037
【Abstract】 Objective Toelucidate the significance of endothelins in visceral injury at the early stage of burn.Methods By use of a 30%(Ⅲ degree)totalbody surface area (TBSA) burn rat model,we measured the concentration of endothelins inplasma,heart,liver,lung,kidney,and observed the effects of PD145065,a kind ofnon-selective ETA-ETB receptor antagonist,on visceral impairment.Results Not only did the endothelin concentration in plasma of burnt ratelevated significantly,showing a peak at 6 hours postburn,but also the endothelin contentsin internal organs apparently increased.The changes in endothelin in liver or kidney werenegatively correlated with the alteration in renal or hepatic bloodflow.Moreover,administration of endothelin receptor antagonist PD145065,without affectingthe arterial blood pressure,could revert the decrease of renal or hepatic blood flow tosome extent,reduce the water contents of heart,liver,lung,kidney postburn.Conclusion The abnormal changes in endothelins postburn contribute to visceralinjury in the early postburn stage in rats.
【Key words】 Burn Endothelin
内皮素是由内皮细胞合成分泌的21个氨基酸组成的小分子肽，具有广泛的生物学作用[1] ，我们既往的研究发现，烧伤后血浆内皮素含量明显升高，是烧伤后毛细血管通透性改变的重要因素之一[2] ，但内皮素作为一种自分泌(旁分泌)激素，它在烧伤后各脏器中的变化及其与内脏损害的关系少有报道。我们采用大鼠30%Ⅲ度烧伤模型对此加以探讨，以进一步阐明烧伤早期内脏损害的发病机理。
1 材料与方法
1.1 动物分组及致伤
250±30g健康雄性Wistar大鼠50只，随机分为正常对照组(10只)及烧伤组(40只)，两组统称为伤前未动脉插管组。单笼喂养1周后烧伤组以戊巴比妥腹腔麻醉，背部脱毛后3%凝固汽油燃烧20秒，致TBSA30%Ⅲ度烧伤，伤后立即等渗盐水腹腔注射(4ml/100g体重)，禁食，自由饮生理盐水，并分别于伤后2，6，12，24小时活杀(每时相点10只)。各时相点活杀前右股动脉插管测压，腹正中切口激光多谱勒血流仪测肝、肾血流量；正常对照组大鼠只进行同样操作但不烧伤。另取72只健康雄性Wistar大鼠在上述模型基础上烧伤，伤前股动、静脉插管用于监测血压和补液，72只大鼠分为烧伤治疗对照组(C组)40只，PD145065治疗组(PD组)32只，伤后5分钟自股静脉微量电子蠕动泵恒速补液3小时，C组股静脉只补充生理盐水每小时0.5ml/250g，PD组在所补充的生理盐水中按1μmol/kg体重加入PD145065(一种非选择性内皮素受体拮抗剂[3] ，由美国Parke-Davis药物研究所Doherty教授惠赠)。
1.2 检测指标和方法
1.2.1 血浆及各脏器内皮素含量测定 各时相点股动脉采血、分离血浆；组织样品按Inoue方法处理[4] ，内皮素含量测定采用酶联免疫法，测试药盒购自日本CaymanChemical Company。
1.2.2 肝、肾血流量测定 大鼠活杀前激光多谱勒血流仪测肝肾血流量，所测得的血流量是以电压(mV)表示的相对值。
1.2.3 各脏器含水量测定 采用干湿重法[5] ，最后计算每克干组织含水量(ml/g)干组织)。
1.3 统计学处理
各参数以均数±标准误表示，采用华西医科大学PEMS2.0医用统计软件包在微机上行单因素方差分析、t检验及直线相关分析。
2 结果
2.1 大鼠烧伤后血浆及内脏组织内皮素含量变化
大鼠烧伤后2小时血浆内皮素浓度明显升高，伤后6小时达高峰，24小时虽有所回落，但仍显著高于伤前水平；正常大鼠心、肝、肺、肾脏每克组织中内皮素含量以肺脏为最高，其次为肾、肝、心脏，这四种脏器内皮素含量均于伤后2小时明显增加，24小时内均维持在较高水平(P<0.01)，其中肺、肝、肾脏达峰值时间为伤后6小时，伤后增幅亦较心脏高，而心脏达峰值时间为伤后12小时(表1)。
2.2 大鼠烧伤后肝、肾血流量的变化
肝、肾血流量在伤后2小时迅速下降，至伤后6小时达最低点，24小时内均显著低于伤前水平，大鼠伤前股动脉插管本身(C组大鼠与伤前未插管大鼠相比)对肝、肾血流量无明显影响，使用内皮素受体拮抗剂可明显回升肝肾血流，但仍显著低于伤前水平(表2，3)。
2.3 各脏器含水量的变化
大鼠烧伤后心、肝、肺、肾脏含水量持续增加，伤后2～6小时达显著水平(P<0.05)，内皮素受体拮抗剂治疗后各脏器含水量均有一定程度的逆转，但不能完全恢复(表4)。
表1 大鼠烧伤后血浆及脏器内皮素含量的变化(
,n=10)
Tab1 Dynamicchanges of endothelin contents in plasma and internal organs in burned rats (,n=10)
| 检测项目 | 正常对照组 | 伤后时间(h) | |||
| 2 | 6 | 12 | 24 | ||
| 血浆ET(pg/ml) | 57.63±11.68 | 120.43±33.87* | 255.78±45.31* | 189.47±30.09* | 146.69±21.18* |
| 心脏ET(ng/g组织) | 1.48±0.52 | 2.10±0.67* | 3.84±0.51* | 5.48±0.79* | 3.08±0.36* |
| 肝脏ET(ng/g组织) | 2.92±0.86 | 76.26±1.61* | 10.05±1.98* | 7.87±1.70* | 5.14±1.28* |
| 肺脏ET(ng/g组织) | 6.63±1.89 | 14.79±2.82* | 23.92±4.10* | 17.77±4.35* | 11.56±3.94* |
| 肾脏ET(ng/g组织) | 3.22±0.86 | 7.44±1.84* | 14.45±2.47* | 10.37±1.64* | 6.69±1.47* |
表2 大鼠烧伤后肝脏血流量(mV)变化()
Tab2 Dynamicchanges of blood flow (mV) in burned rat liver()
| 组别 | 动物数 | 伤前 | 伤后时间(h) | |||
| 2 | 6 | 12 | 24 | |||
| 伤前未动脉插管组 | 10 | 367.6±20.5 | 134.40±21.5* | 91.0±16.2* | 182.3±34.0* | 202.3±17.3* |
| C组 | 8 | 383.7±32.1 | 122.3±19.0* | 86.6±11.9* | 180.1±23.5* | 220.2±31.8* |
| PD组 | 8 | 223.6±55.4*ΔΔ | 195.7±60.5*ΔΔ | 277.1±63.5*ΔΔ | 286.6±37.8*Δ | |
表3 大鼠烧伤后肾脏血流量(mV)变化()
Tab3 Dynamic changes of blood flow (mV) in burned rat kidney()
| 组别 | 动物数 | 伤前 | 伤后时间(h) | |||
| 2 | 6 | 12 | 24 | |||
| 伤前未动脉插管组 | 10 | 459.6±17.3 | 98.5±18.7* | 55.6±9.1* | 171.8±24.3* | 226.8±16.3* |
| C组 | 8 | 447.5±72.3 | 103.4±27.5* | 59.9±11.3* | 183.7±37.2* | 231.6±28.9* |
| PD组 | 8 | 296.5±53.7*Δ | 230.7±28.7*Δ | 270.5±56.8*Δ | 301.1±50.9*Δ | |
表4 大鼠烧伤后各脏器含水量(ml/g干组织)的变化(,n=8)
Tab4 Dynamic changes of viscera water contents (ml/g dried tissue) inburned rat (,n=8)
| 组别 | 伤后时间(h) | 心脏 | 肝脏 | 肺脏 | 肾脏 |
| C组 | 0 | 2.05±0.16 | 2.44±0.17 | 3.37±0.27 | 2.87±0.25 |
| 2 | 2.21±0.11Δ | 2.50±0.14 | 3.65±0.43Δ | 3.21±0.22Δ | |
| 6 | 2.28±0.19Δ | 2.69±0.30Δ | 3.73±0.34ΔΔ | 3.42±0.38ΔΔ | |
| 12 | 2.40±0.17ΔΔ | 2.73±0.49ΔΔ | 3.98±0.48ΔΔ | 3.40±0.27ΔΔ | |
| 24 | 2.34±0.15ΔΔ | 3.01±0.29ΔΔ | 4.09±0.52ΔΔ | 3.45±0.41ΔΔ | |
| PD组 | 2 | 2.14±0.08 | 2.49±0.21 | 3.59±0.37 | 3.08±0.31 |
| 6 | 2.09±0.14* | 2.52±0.26* | 3.61±0.29Δ* | 3.14±0.24Δ** | |
| 12 | 2.20±0.09Δ* | 2.58±0.25* | 3.66±0.35Δ* | 3.25±0.30Δ* | |
| 24 | 2.29±0.16Δ | 2.92±0.44ΔΔ | 3.91±0.46ΔΔ | 3.38±0.39ΔΔ |
2.4 相关分析
伤后肝脏内皮素含量与肝血流量的变化呈显著的负相关，r=-0.877，P<0.05；肾脏内皮素含量与肾血流量变化亦呈显著负相关，r=-0.833，P<0.05。烧伤后各脏器内皮素含量与相应脏器含水量的变化有一定的相关性，心脏内皮素含量与心脏含水量r=0.847，P<0.05；肝脏内皮素含量与肝脏含水量r=0.342，P>0.05；肺脏内皮素含量与肺脏含水量r=0.488，P>0.05；肾脏内皮素含量与肾脏含水量r=0.744，P<0.05。
3 讨论
内皮素主要作为一个自分泌(旁分泌)激素发挥着局部作用[6] ，因此单凭血浆内皮素含量变化难以准确反映烧伤后内皮素的变化及意义，为此我们除检测血浆ET含量外，还测定了各脏器ET含量，结果表明大鼠30%Ⅲ度烧伤后血浆内皮素浓度明显增加，6小时达高峰，24小时仍维持在较高水平，4种脏器伤前内皮素含量高低依次为肺、肾、肝、心，与文献报道基本一致[7] ，烧伤后4种脏器ET含量均增加，其中肝、肺、肾脏内皮素含量变化与血浆ET变化一致，心脏ET增幅相对较少，且于伤后12小时达峰值，烧伤后ET升高与脏器含水量的改变有一定的正相关，内皮素释放的器官差异性可能是导致伤后血流再分布的重要因素之一，这对保证供给休克的重要器官的血液灌注可能有重要意义，但ET的过度增加则可能加重内脏器官的缺血、缺氧性损伤。
ET含量升高主要是因为其表达增多和清除减少所致，因为机体中并无ET储存。其具体原因可能是：①机体严重的缺血、缺氧[8] 。②细胞因子作用[9] 。③血液动力紊乱和应切力(shearstress)刺激[10] 。④肺组织降解ET的能力下降[11] 。ET为缩血管物质，其含量升高必将使血管收缩作用加强，内脏组织出现缺血、缺氧现象，而后者又可使ET合成和释放增加，这种恶性循环使缺血、缺氧加重，氧自由基增多，加重组织损伤。
大鼠烧伤后补足有效循环血量及动物清醒后自由饮生理盐水的基础上，不论使用内皮素受体拮抗剂与否均未发现明显的血压变化，但肝、肾血流量均明显下降，且与相应的肝、肾ET含量呈显著的负相关，PD145065治疗组大鼠肝肾血流量尽管仍显著低于伤前水平，但较同时相点的烧伤治疗对照组大鼠明显回升，不仅如此，PD145065治疗组大鼠4种脏器含水量较烧伤治疗对照组明显低，说明过度增加的内皮素确实参与了烧伤早期内脏损害。
本课题受国家自然科学基金资助
参考文献
1 YanagisawaM,Kurihara H,Kimura S,et al.A novel potent vasconstrictor peptide produced by vascularendothelial cell.Nature,1988,332:411-415.
2 高建川，杨宗城，黎鳌，等.大鼠烧伤早期血浆内皮素变化及其对内皮细胞通透性的影响.中华整形烧伤外科杂志，1996，12：419-422.
3 Cody WL,Doherty AM,He JX,et al.The rational designof a highly potent combined ETA and ETB receptor antagonist (PD145065) and relatedanalogues.Med Chem Res,1993,3:154-162.
4 Inoue H,Imokawa H,Yanmanaka M,et al.Detection of endothelin 1,2 and endothelin likeimmunoreactant in wound surface and plasma in mice with thermal injury.LifeSci,1993,52:PL291-296.
5 姜东钜.可乐定对小鼠及大鼠烫伤后水肿形成的抑制作用.中国药理学报，1989，10：540-542.
6 Haynes WG,Davenport AP,Webb DJ.Endothelin:progressin pharmacology and physiology.Trends Pharmacol Sci,1993,14:225-228.
7 Rubanyi GM,Polokoff MA.Endothelins:molecularbiology,biochemistry,pharmacology,physiology,and pathophysiology.PharmacolRev,1994,46:325-415.
8 Shirakami G,Nakao K,Saito YL,et al.Acute pulmonary alveolar hypoxia increases lung andplasma endothelin-1 levels in conscious rats.Life Sci,1991,48:969-973.
9 Endo T,Uchida Y,Matsumoto H,et al.Regulation of endothelin-1 synthesis in culturedguinea pig airway epithelial cells by various cytokines.Biochem Biophys ResCommun,1992,186:1594-1599.
10Greer IA,Leask R,Hodson BA,et al.Endothelin,elastase and endothelial dysfunction inpreeclampsia.Lancet,1991,337:558.
11 Druml W,Steltzr H,Waldhausl W,et al.Endothelin-1 in adult respiratory distresssyndrome.Am Rev Respir Dis,1993,148:1169-1173.
(收稿：1997-03-07 修回：1997-07-28) , 百拇医药