曾晶晶，李嵩山，吳　明，馮永文

(深圳市第二人民醫(yī)院深圳大學(xué)第一附屬醫(yī)院a．重癥醫(yī)學(xué)科; b．麻醉科，廣東　深圳　518035)

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肢體缺血后處理與缺血預(yù)處理對(duì)孕兔失血性休克肝損傷保護(hù)作用的比較研究*

曾晶晶a，李嵩山b，吳明a，馮永文a

(深圳市第二人民醫(yī)院深圳大學(xué)第一附屬醫(yī)院a．重癥醫(yī)學(xué)科; b．麻醉科，廣東深圳518035)

摘要:目的:比較肢體缺血后處理和肢體缺血預(yù)處理對(duì)孕兔失血性休克肝損傷保護(hù)作用的影響。方法:將32只孕兔隨機(jī)分為4組:假手術(shù)組(S組)、缺血再灌注組(IR組)、肢體缺血后處理組(LRIP組)和肢體缺血預(yù)處理組(LIPC組)，每組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均行雙側(cè)股動(dòng)脈游離。S組:只對(duì)雙側(cè)股動(dòng)脈游離; IR組:孕兔股動(dòng)脈放血，維持平均動(dòng)脈壓40 mmHg 3 h后，1 h內(nèi)勻速回輸全部血液，使孕兔血壓維持在MAP穩(wěn)定在80 mmHg之上并平穩(wěn)24 h; LRIP 組:孕兔股動(dòng)脈放血3 h后，給予缺血后處理即夾閉雙側(cè)股動(dòng)脈，進(jìn)行10次缺血30 s再灌注30 s，再輸血復(fù)蘇至24 h。LIPC組:手術(shù)前24 h，重復(fù)3次采用壓脈帶捆扎兔單側(cè)后肢5 min，直至后肢皮膚呈紫色、股動(dòng)脈搏動(dòng)消失、隨后開(kāi)放5 min，再行IR處理。24 h后觀察血清中ALT、AST的變化，對(duì)肝組織MDA、SOD、NO及NOS的含量進(jìn)行檢測(cè)，ELISA法測(cè)定不同時(shí)點(diǎn)血清TNF-α、IL-10的含量，HE染色法進(jìn)行肝組織病理學(xué)檢查。結(jié)果: (1)與I/R組相比，LRIP組及LIPC組的肝組織SOD、NO、NOS含量則顯著升高(P＜0．01)，而MDA含量明顯降低(P＜0．01) ; (2)血清TNF-α含量降低、IL-10含量升高; (3)同時(shí)肝組織病理形態(tài)學(xué)損傷亦明顯減輕，而LRIP組與LIPC組相比無(wú)顯著性差異(P＞0．05)。結(jié)論:重復(fù)10次缺血30 s再灌注30 s的肢體后處理和手術(shù)前24 h重復(fù)3次對(duì)兔單側(cè)后肢捆扎5 min、開(kāi)放5 min缺血再灌注的肢體預(yù)處理，對(duì)肝臟功能具有保護(hù)作用，其機(jī)制可能與促進(jìn)一氧化氮的生物學(xué)作用發(fā)揮保護(hù)效應(yīng)、減少iNOS的表達(dá)、抑制再灌注后氧自由基的過(guò)量生成、改善肝臟內(nèi)炎癥反應(yīng)有關(guān)。缺血后處理與缺血預(yù)處理對(duì)肝臟都有顯著性的保護(hù)作用，但是彼此差異不顯著。

關(guān)鍵詞:肢體缺血后處理;肢體缺血預(yù)處理;失血性休克;肝損傷;一氧化氮合酶

在臨床上，嚴(yán)重創(chuàng)傷、產(chǎn)后大出血常引發(fā)失血性休克，在休克早期，肝臟、腎臟和腸道等器官易發(fā)生功能性障礙，采用早期復(fù)蘇的方法可有效降低其缺血性損害，而中后期的復(fù)蘇則易造成器官的再灌注損傷(Ischemia reperfusion injury，IRI)［1］。缺血再灌注損傷會(huì)加重組織和器官結(jié)構(gòu)性損傷，無(wú)法達(dá)到其功能性恢復(fù)的目的。目前的研究結(jié)果表明，肢體缺血后處理［2］(Limb remote ischaemic postconditioning，LRIP)和肢體缺血預(yù)處理(Limb ischemic preconditioning，LIPC)對(duì)心和腦的再灌注損傷具有一定的保護(hù)作用［3－6］。在國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中通過(guò)肢體缺血處理對(duì)肝臟損傷的研究很少。因此，本文以急性失血性休克孕兔為動(dòng)物模型，通過(guò)比較LRIP和LIPC對(duì)孕兔失血性休克肝臟再灌注損傷的保護(hù)作用的差異，探討其可能的機(jī)制。

1　材料和方法

1．1實(shí)驗(yàn)材料新西蘭孕兔32只購(gòu)于南方醫(yī)院動(dòng)物中心(實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)使用許可證號(hào)SYXK(粵2010-0143)，動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào): SCXK(粵2011-0069)，生理年齡1～2歲，妊娠時(shí)間20～30天，體重2．65～4．62 kg;谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase，ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase，AST)，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、一氧化氮(nitric oxide，NO)、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)分型試劑盒(丹麥DAKO公司，貨號(hào)K4376/Z9537/W5600/H3421/H6271)。兔TNF-α、IL-10的ELISA試劑盒(北京晶美科技有限公司，貨號(hào)27694-53-8/37634-75-2)。

1．2方法

1．2．1動(dòng)物分組與模型制備

1．2．1．1動(dòng)物分組喂養(yǎng)孕兔3 d，使適應(yīng)環(huán)境后隨機(jī)分為假手術(shù)組(Sham組)、缺血再灌注組(IR 組)、肢體缺血后處理組(LRIP組)、肢體缺血預(yù)處理組(LIPC組) 4組，每組8只。術(shù)前禁食12 h，自由飲水。

1．2．1．2建立模型建立孕兔失血性休克模型［7］。腹腔注射麻醉10%的水合氯醛3 mL·kg－1，麻醉后，雙側(cè)股動(dòng)脈游離，連接動(dòng)脈導(dǎo)管壓力轉(zhuǎn)換器，控制性放血制備失血性休克及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血壓。S組:只對(duì)雙側(cè)股動(dòng)脈游離; IR組:孕兔股動(dòng)脈放血，維持平均動(dòng)脈壓40 mmHg 3 h后，1 h內(nèi)勻速回輸全部血液，使孕兔血壓維持在MAP穩(wěn)定在80 mmHg之上并平穩(wěn)24 h; LRIP組:孕兔股動(dòng)脈放血3 h后，給予缺血后處理即夾閉雙側(cè)股動(dòng)脈，進(jìn)行10次缺血30 s再灌注30 s，再輸血復(fù)蘇至24 h。LIPC組:手術(shù)前24 h，重復(fù)3次采用壓脈帶捆扎兔單側(cè)后肢5 min，直至后肢皮膚呈紫色、股動(dòng)脈搏動(dòng)消失、隨后開(kāi)放5 min，再行IR處理。

1．2．2生化指標(biāo)檢測(cè)測(cè)定血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)及谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)的含量:恢復(fù)肝臟血流24 h后，經(jīng)股動(dòng)脈取血3 mL，常溫1 600 r·min－1離心5 min，全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中ALT與AST的含量。

1．2．3 ELISA法測(cè)定TNF-α、IL-10含量于復(fù)蘇即刻(T1: 0 h)、復(fù)蘇后(T2: 8 h)、復(fù)蘇后(T3: 16 h)、復(fù)蘇后(T4: 24 h)在麻醉下于股動(dòng)脈采血3 mL，離心后，測(cè)定血清中TNF-α、IL-10不同時(shí)點(diǎn)(0 h、8 h、16 h、24 h)的含量，具體操作按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。

1．2．4組織SOD、MDA、NO、NOS含量的測(cè)定恢復(fù)肝臟血流24 h后，剪取孕兔左葉新鮮肝組織150 mg，將其制備成10%肝組織勻漿，4℃5 000 r ·min－1離心5 min，之后取上清液依照試劑盒具體操作測(cè)定SOD，MDA，NO，NOS。

1．2．5標(biāo)本采集及處理24 h后，處死孕兔，切取新鮮左葉肝組織，用質(zhì)量濃度為100 g·L－1的甲醛溶液固定24 h，常規(guī)石蠟包埋切片，HE染色，光學(xué)顯微鏡觀察。

1．3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(MEAN±SD)表示實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，采用Graphpad prism 5軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)和χ2檢驗(yàn)。P＜0．05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2　結(jié)果

2．1血清ALT及AST含量變化與S組比較，IR、LRIP、LIPC組血清ALT及AST含量迅速升高，均具有極顯著性差異(P＜0．01) ;與IR組相比，LRIP、LIPC組各指標(biāo)水平明顯下降，亦具有顯著性差異(P ＜0．05)，但LRIP與LIPC組相比，尚無(wú)顯著性差異(P＞0．05)見(jiàn)表1。說(shuō)明急性失血性休克能夠造成孕兔肝功能受損，經(jīng)過(guò)后處理和預(yù)處理，能夠顯著性的改善肝臟受損程度。

表1兔肝組織中各組肝功能指標(biāo)的變化比較/U·L－1，mean±sd

2．2兩組缺血處理干預(yù)后對(duì)孕兔TNF-α、IL-10的變化影響通過(guò)圖1、2可以看出，與S組相比，IR組、LRIP組和LIPC組TNF-α、IL-10含量在0 h、8 h、16 h均有上升，差異顯著(P＜0．05)，與IR組相比，LRIP組和LIPC組TNF-α含量在各時(shí)點(diǎn)均降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0．05)，LRIP組和LIPC組的IL-10含量在0 h、8 h、16 h時(shí)均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0．05)。說(shuō)明孕兔經(jīng)肢體缺血后和肢體缺血預(yù)處理24 h后，肝臟內(nèi)炎癥反應(yīng)有極為明顯的減輕。經(jīng)過(guò)肢體缺血后處理與肢體缺血預(yù)處理干預(yù)后，孕兔血清TNF-α、IL-10的變化影響如圖1、2所示。

圖1　肢體缺血后處理和缺血預(yù)處理在不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)孕兔失血性休克血清TNF-α含量影響

圖2　肢體缺血后處理和缺血預(yù)處理在不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)孕兔失血性休克血清IL-10含量的影響

2．3肝組織SOD、MDA、NO、NOS含量變化3 h失血，經(jīng)過(guò)再灌注后，與S組相比，肝組織IR、LRIP、LIPC組中SOD、NO、NOS含量明顯降低，而MDA水平則明顯升高，差異均具有顯著性(P＜0．01) ;與IR組相比，LRIP、LIPC組的SOD、NO、NOS水平上升，而MDA含量下降，差異亦具有顯著性(P＜0．01)，LRIP、LIPC組無(wú)顯著性(P＞0．05)見(jiàn)表2、表3。

表2各組兔肝組織中SOD及MDA的含量變化/mean±sd

表3　各組兔肝組織中NO及NOS的含量變化/mean±sd

2．4肝組織病理形態(tài)學(xué)改變通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察，S組的肝細(xì)胞飽滿，細(xì)胞核規(guī)則，能夠較為明顯的觀察到肝細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，肝小葉和肝竇以及毛細(xì)血管正常; IR組可見(jiàn)肝細(xì)胞皺縮，細(xì)胞核溢出，毛細(xì)血管有微栓子形成，有較多細(xì)胞破裂，肝竇也有紅細(xì)胞大量淤積;與IR組相比，LRIP組和LIPC組肝小葉結(jié)構(gòu)基本完整，毛細(xì)血管中無(wú)微栓子形成，肝細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞程度低，能夠較為明顯的觀測(cè)出細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu); LRIP組和LIPC組的HE染色細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)較為接近(見(jiàn)圖3)。

圖3　不同組孕兔肝組織病理形態(tài)學(xué)變化

3　討論

肢體缺血后處理是指在缺血再灌注早期，通過(guò)反復(fù)、短暫的缺血及恢復(fù)血流可達(dá)到保護(hù)組織的效果［8－11］。這種處理方式能增加其對(duì)隨后缺血的耐受性［12－13］，在多種動(dòng)物和臟器中被證實(shí)了這一機(jī)體的內(nèi)源性保護(hù)作用［14－16］。近年來(lái)，大量實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明肢體缺血后處理及肢體缺血預(yù)處理對(duì)肝臟缺血再灌注損傷具有保護(hù)作用。通過(guò)HE的病理學(xué)染色，與S組進(jìn)行組織學(xué)的比較，文中圖3結(jié)果顯示，孕兔休克性失血模型的建立能夠造成肝臟功能尤其是肝細(xì)胞的損害。

3．1肢體缺血后處理與肢體缺血預(yù)處理能減少肝細(xì)胞破壞，改善肝功能血清中ALT變化直接反映肝細(xì)胞的破壞程度，進(jìn)而反映肝臟功能的變化。本研究通過(guò)監(jiān)測(cè)血清中ALT、AST的變化，研究不同處理方案對(duì)肝功能的影響。結(jié)果顯示，孕兔失血性休克3 h之后，肝臟即出現(xiàn)低灌注損傷。IR組與sham組相比，血清中ALT含量顯著增高，表明孕兔失血性休克可導(dǎo)致肝細(xì)胞損害。予以不同的處理后，LRIP和LIPC組處理中的ALT和AST含量明顯降低，表明肢體缺血后處理和肢體缺血預(yù)處理都能夠減少肝細(xì)胞的破壞程度，改善肝功能。

3．2肢體缺血后處理與肢體缺血預(yù)處理能夠抑制炎癥反應(yīng)在孕兔急性失血性休克過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致肝臟、腎臟等多器官的缺血再灌注損傷。臟器發(fā)生缺血再灌注損傷的機(jī)制在目前已經(jīng)研究的較為清楚，包括炎癥因子的參與，例如炎癥細(xì)胞對(duì)周圍組織的浸潤(rùn)、活化，鈣超載、氧自由基的產(chǎn)生等等，失血性導(dǎo)致的肝缺血再灌注損傷與巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等免疫細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫系統(tǒng)密切相關(guān)，其中巨噬細(xì)胞在其中對(duì)周圍組織的浸潤(rùn)尤為嚴(yán)重。在缺血過(guò)程中，能夠激活中性粒細(xì)胞，造成周圍組織釋放更多的炎癥因子，包括白細(xì)胞介素(IL-8)、腫瘤壞死因子(TNF-α)等等。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，S組TNF-α及IL-10的含量在任何時(shí)間點(diǎn)都沒(méi)有顯著的改變，IR、LRIP組、LIPC組的血清TNF-α均在8 h最高、IL-10均在16 h最高，后再次下降;與S組相比，IR組在各時(shí)間點(diǎn)的TNF-α、IL-10含量有顯著性升高(P＜0．05)，與IR組相比，LRIP組和LIPC組在各時(shí)間點(diǎn)的TNF-α、IL-10含量則有所下調(diào)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷肢體缺血后處理與肢體缺血預(yù)處理減少肝臟損傷可能的途徑是通過(guò)抑制中性粒細(xì)胞在組織器官的聚積和細(xì)胞因子(TNF-α和IL-6)的釋放來(lái)減輕組織缺血再灌注損傷的程度［17］。說(shuō)明LRIP和LIPC可以改善肝內(nèi)炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞生存的微環(huán)境，保護(hù)肝功能。因?yàn)橹行粤＜?xì)胞CD11/CD18的表達(dá)能夠通過(guò)TNF-α增強(qiáng)，所以也能夠促進(jìn)中性粒細(xì)胞對(duì)周圍細(xì)胞和組織的滲出與粘附。

3．3肢體缺血后處理與肢體缺血預(yù)處理能夠抑制氧自由基產(chǎn)生以及促進(jìn)NO的生物學(xué)作用本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與S組相比，肝組織IR、LRIP、LIPC組中SOD、NO、NOS含量明顯降低，而MDA水平則明顯升高;與IR組相比，LRIP、LIPC組的SOD、NO、NOS水平上升，而MDA含量下降，這說(shuō)明缺血后，氧自由基大量產(chǎn)生，對(duì)肝臟的功能會(huì)有較強(qiáng)的損害，而肢體缺血后處理和肢體缺血預(yù)處理可通過(guò)對(duì)這些細(xì)胞因子和氧自由基的產(chǎn)生，同時(shí)加強(qiáng)NO的生物學(xué)功能，進(jìn)而降低肝臟缺血再灌注時(shí)的損傷?；钚匝?ROS)在缺血再灌注損傷時(shí)程度的減輕發(fā)揮著重要作用［18］。ROS是在缺血后產(chǎn)生的，與丙二醛水平的上升有密切關(guān)系。肢體缺血后處理和預(yù)處理能通過(guò)減少超氧自由基的生成來(lái)保護(hù)組織，與減少脂類氧化產(chǎn)物(MDA)相關(guān)。

孫凱［19－20］等人在肢體缺血后處理的研究中，發(fā)現(xiàn)氧自由基的大量產(chǎn)生能夠?qū)χ車M織和細(xì)胞進(jìn)行破壞，抑制氧自由基過(guò)量產(chǎn)生能夠改善微環(huán)境，對(duì)缺血再灌注損傷能夠起到減輕的作用，同時(shí)NO能夠降低巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)和粘附，減少缺血對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞和周圍組織造成的損傷，本實(shí)驗(yàn)觀察到的結(jié)果與此結(jié)論相符。

綜上所述，肢體后處理與預(yù)處理對(duì)孕兔失血性休克的肝臟缺血再灌注損傷同樣具有保護(hù)作用，在病程中，兩者治療手段相輔相成。肢體缺血預(yù)處理能夠在較早時(shí)間內(nèi)預(yù)防病情的產(chǎn)生，同時(shí)能夠減少肝功能的損害，一旦形成損傷，預(yù)處理治療的最佳時(shí)間失去，而肢體缺血后處理能夠發(fā)揮至關(guān)重要的作用，正好彌補(bǔ)預(yù)處理在治療缺血再灌注損傷上的不足，具有良好的應(yīng)用前景。

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A Comparative Study of Protective Effect of Limb Ischemia Postconditioning with Limb Ischemia Preconditioning on Liver Injury in Pregnant Rabbits with Hemorrhagic Shock

ZENG Jing-jing1，LI Song-shan2，WU Ming1，F(xiàn)ENG Yong-wen1
(1．Dept．of ICU; 2．Dept．of Anesthesiology，the First Affiliated Hospital of Shenzhen University，Shenzhen，Guangdong 518035)

Abstract:objective: To compare the protective effect of the Limb ischemia post-processing with Limb ischemic preprocessing on liver injury in pregnant rabbits with hemorrhagic shock．Methods: 32 pregnant rabbits were randomly divided into 4 groups: sham operation group(S)，ischemia reperfusion group(IR)，limb remote ischemia post-processing group (LRIP) and limb ischemic preconditioning group(LIPC)．Each group of experimental animals was treated by bilateral femoral artery dissociation．S group was treated only by bilateral femoral artery dissociated．In IR group，the femoral arteries of the pregnant rabbits were bleeded．maintaining the mean arterial pressure 40 mmHg for 3 hours，then all the blood lost were transfused back at a conctant speed within one hour．The blood pressure of pregnant rabbits was maintained at MAP，being above 80 mmHg stable for 24 hours．In LRIP group，the femoral arteries of the pregnant rabbits were bleeded for 3 hours，given ischemia post-processing，which was clamping bilateral femoral artery，ischemia for 30 s and reperfusion for 30 s for 10 times，and recovered by blood transfusion for 24 hours．In LIPC group，24 hours beforebook=32,ebook=39the surgery，the unilateral hind limbs of rabbits were tied up with the pressure pulse band for 5 min for 3 times until the skin of the hind legs was purple and the femoral artery pulse was disappeared．Subsequently the band was removed for 5 minutes，then the IR processing was employed．24 hours later，the change of ALT，AST in serum were observed; the content of MDA，NO，SOD and NOS of the hepatic tissue were detected; the contents of TNF-α and IL-10 in different points in serum were detected by ELISA method．Pathological examination of liver tissue were employ by HE staining method．Results: (1) Compared with IR group，the content of MDA，NO，SOD and NOS of the hepatic tissues of LRIP group and LIPC group were increased obviously (P＜0．01)，but the MDA contents obviously decreased(P＜0．01) ; (2) In serum，TNF-α contents decreased and IL-10 contents increased; (3) At the same time，the pathological damages of liver tissue were significantly reduced，and there was no significant difference between LRIP group and LIPC group (P＞0．05)．Conclusion: To repeat 10 times 30s reperfusion for 30 s for limb post-processing and to repeat it 3 times on unilateral hind limb of rabbits 24 hours before surgery，with being tied up for 5 minutes and being undone for 5 minutes in ischemia reperfusion for Limb preprocessing，have protective effect on liver function．The mechanism may be related to promoting biological effects of nitric oxide to play a protective effect，reducing the expression of iNOS，inhibiting excessive generation of oxygen free radicals after reperfusion，improving liver inflammation．Both the Ischemia postconditioninging and the Ischemia preconditioning have a significant protective effect，but the difference was not significant．

Key words:limb ischemic postconditioning; limb ischemia preconditioning; hemorrhagic shock; Liver injury; Nitric oxide synthase

(收稿日期:2015－10－14) (責(zé)任編輯:敖慧斌)

通訊作者:馮永文，男，醫(yī)學(xué)碩士，主任醫(yī)師，研究方向:多器官功能障礙的研究。E-mail: jingjing064@ aliyun．com

*基金項(xiàng)目:深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目(201102047)

DOI:10．3969/j．issn．1001－5779．2016．01．008

中圖分類號(hào):R605．971

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1001－5779(2016) 01－0031－06