郝占偉 吳星星
連云港市第二人民醫(yī)院兒外科,連云港,222000,中國(guó)
機(jī)體器官及組織缺血后如果再次得到血液灌注,不僅無(wú)法導(dǎo)致器官及組織功能恢復(fù),反而加重結(jié)構(gòu)損傷及功能障礙,這種現(xiàn)象稱為缺血再灌注[1]。腸缺血再灌注損傷(intestinal ischemia-reperfusion,IIR)是由于小腸移植、腸梗阻、嚴(yán)重創(chuàng)傷、休克等多種原因引起的一種病理生理現(xiàn)象,既會(huì)導(dǎo)致腸損傷,又會(huì)致使遠(yuǎn)隔臟器損傷[2]。肝臟在組織學(xué)、解剖學(xué)上的特征導(dǎo)致其極易受到腸缺血再灌注損傷的影響,讓肝臟代謝解毒水平顯著下降,增強(qiáng)微循環(huán)阻力,甚至引起肝功能衰竭,其中作用機(jī)制可能與線粒體受損、炎癥反應(yīng)、氧自由基損傷、細(xì)胞凋亡有關(guān)[3]。因此,探究IIR 患者肝保護(hù)的有效方法尤為重要。黃芪注射液是由中藥材黃芪中提取,具有減少細(xì)胞凋亡、緩解炎癥反應(yīng)、清除自由基等作用[4-5]。為探究黃芪注射液在大鼠腸缺血再灌注肝損傷中的應(yīng)用,本次研究詳細(xì)報(bào)道如下。
9 只成年健康雄性Wistar 大鼠,體質(zhì)量200~250 g,由中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。
TUNEL 細(xì)胞凋亡原位檢測(cè)試劑盒,購(gòu)自上海烜雅生物科技有限公司;SP 免疫組化染色試劑盒,購(gòu)自美國(guó)ZYMED 公司;Bcl-2 兔抗鼠多克隆抗體(N-19,sc-492)及Bax 兔抗鼠單克隆抗體(P-19,sc-526),購(gòu)自SantaCruz 公司,美國(guó);黃芪注射液,批準(zhǔn)文號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字Z13020999,購(gòu)自:神威藥業(yè)集團(tuán)有限公司,每一支裝2 mL,相當(dāng)于原藥材4 g。
將9 只成年健康Wistar 大鼠隨機(jī)分為3 組,分別為假手術(shù)組(Sham 組)、模型組(IIR 組)和黃芪注射液組(黃芪組),每組3 只大鼠,3 組按照再灌注時(shí)間劃分為3 個(gè)不同時(shí)相1、3、6 h,3 組每一個(gè)時(shí)項(xiàng)都是1只大鼠。黃芪組大鼠每日給予一次黃芪注射液,劑量6 mL·kg-1,濃度為2 g·mL-1。Sham 組、IIR 組均給予等量生理鹽水,持續(xù)給予7 d。實(shí)驗(yàn)前,全部大鼠均自由飲水,禁食12 h。d 7 給藥1 h 后進(jìn)行麻醉,給予大鼠腹腔注射20% 烏拉坦,劑量1 mg·kg-1。再給予消毒,在大鼠腹部上半身正中位置行一長(zhǎng)度為3 cm 切口,暴露并且游離大鼠腸系膜上動(dòng)脈(superior mesenteric artery,SMA)。Sham 組大鼠暴露且游離SMA,但是不對(duì)SMA 進(jìn)行夾閉。IIR 組及黃芪組大鼠都通過(guò)無(wú)創(chuàng)動(dòng)脈夾將SMA 夾閉1 h,然后再灌注1、3、6 h 不同時(shí)間將大鼠處死,取其左葉肝組織作為標(biāo)本。
利用濃度為10%的中性甲醛對(duì)部分肝左葉進(jìn)行固定,石蠟包埋,具體操作步驟按照SP 免疫組化染色進(jìn)行。在光鏡下進(jìn)行觀察,如果細(xì)胞質(zhì)呈棕黃色或者黃染的顆粒樣,評(píng)判為陽(yáng)性反應(yīng),而陰性反應(yīng)為細(xì)胞質(zhì)不染色。陰性對(duì)照通過(guò)磷酸鹽緩沖液(phosphate buffer saline,PBS)代替一抗。在顯微鏡下每一張肝組織切片均隨機(jī)選擇8~10 個(gè)高倍鏡視野(40×10),通過(guò)MIAS-2000 圖像分析系統(tǒng)評(píng)估陽(yáng)性區(qū)域評(píng)估(IOD),該指標(biāo)衡量陽(yáng)性產(chǎn)物表達(dá)多少,檢測(cè)全部標(biāo)本Bax、Bcl-2 表達(dá)水平。
利用缺口末端標(biāo)注技術(shù)(TUNEL)檢測(cè)肝組織中肝細(xì)胞凋亡指數(shù)(apoptosis index,AI)。具體操作方法參照TUNEL 說(shuō)明書操作,陰性對(duì)照并不添加脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶,只是添加標(biāo)記液。在光鏡下進(jìn)行觀察,如果細(xì)胞核顯示為棕黃色,則判斷為凋亡細(xì)胞。在顯微鏡下每一張肝組織切片均隨機(jī)選擇8~10 個(gè)高倍鏡視野(40×10),AI 計(jì)算公式如下[6]。
應(yīng)用SPSS 20.0 工具進(jìn)行處理,符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用()表示,采用單因素方差分析,3 組中兩兩組對(duì)比采用LSD 法處理,不同時(shí)相對(duì)比采用重復(fù)方差分析,P<0.05 則表示對(duì)比具有明顯差異。
與Sham 組相比,IIR 組與黃芪組再灌注1、3、6 h 3個(gè)不同時(shí)相Bax、Bcl-2 表達(dá)水平均明顯提高(P<0.05),IIR 組再灌注1、3、6 h 3 個(gè)不同時(shí)相Bcl-2/Bax 降低,黃芪組3 個(gè)不同時(shí)相Bcl-2/Bax 水平均升高(P<0.05)。與IIR 組對(duì)比,黃芪組再灌注1、3、6 h 3 個(gè)不同時(shí)相Bcl-2/Bax、Bcl-2 都顯著提高,Bax 水平降低(P<0.05)。同組中不同時(shí)相間對(duì)比無(wú)明顯差異(P>0.05,Tab.1)。
Tab.1 Expression levels of Bax and Bcl-2 in each group
與Sham組相比,IIR組與黃芪組再灌注1、3、6 h 3 個(gè)不同時(shí)相AI 均顯著提高(P<0.05)。與IIR 組對(duì)比,黃芪組3 個(gè)不同時(shí)相AI 都顯著降低(P<0.05)。IIR 組與黃芪組同組中不同時(shí)相間對(duì)比具有明顯差異(P<0.05),而且再灌注6 h 最高(Tab.2)。
Tab.2 Expression levels of AI in each group
腸道是缺血再灌注損傷敏感部位之一,既可引起腸道組織凋亡,而且可能導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng),嚴(yán)重的可能引起多臟器功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS),因此其被醫(yī)學(xué)界認(rèn)為是誘發(fā)MODS 重要器官[7]。在解剖學(xué)上,肝臟同時(shí)具有門靜脈、體循環(huán)雙重循環(huán)供血的特征,其中大部分血液都來(lái)源門靜脈,導(dǎo)致肝臟容易受到炎癥介質(zhì)、腸源性毒素、腸缺血等因素的影響[8]。因此,諸多學(xué)者對(duì)于IIR引起的肝損傷進(jìn)行大量研究。
黃芪注射液對(duì)于大鼠腦、視網(wǎng)膜、小腸、肺部等再灌注損傷都具有保護(hù)效果,其作用機(jī)制可能與阻斷鈣超載、清除自由基、抗脂質(zhì)過(guò)氧化等途徑有關(guān)。
Bcl-2 家族是與細(xì)胞凋亡的重要基因,Bcl-2/Bax比值對(duì)于細(xì)胞受到刺激后是凋亡還是生存具有決定性的作用。與Sham 組相比,IIR 組與黃芪組3 個(gè)不同時(shí)相Bax、Bcl-2 表達(dá)水平均明顯提高(P<0.05),IIR 組3個(gè)不同時(shí)相Bcl-2/Bax 降低,黃芪組3 個(gè)不同時(shí)相Bcl-2/Bax 水平均升高(P<0.05)。與IIR 組對(duì)比,黃芪組再灌注1、3、6 h 3 個(gè)不同時(shí)相Bcl-2/Bax、Bcl-2 都顯著提高,Bax 水平降低(P<0.05)。同組中不同時(shí)相間對(duì)比無(wú)明顯差異(P>0.05)。這提示,大鼠發(fā)生IIR 后可導(dǎo)致肝損傷,而且Bcl-2、Bax 表達(dá)水平提高,黃芪注射液的作用機(jī)制可能在于調(diào)節(jié)Bcl-2、Bax 表達(dá),與既往研究一致[9-10]。與Sham 組相比,IIR 組與黃芪組再灌注1、3、6 h 3 個(gè)不同時(shí)相AI 均顯著提高(P<0.05)。與IIR 組對(duì)比,黃芪組3 個(gè)不同時(shí)相AI 都顯著降低(P<0.05)。IIR 組與黃芪組同組中不同時(shí)相間對(duì)比具有明顯差異(P<0.05),而且再灌注6 h 最高。
綜上所述,大鼠發(fā)生IIR 后可導(dǎo)致肝損傷,而且Bcl-2、Bax 表達(dá)水平提高,黃芪注射液的作用機(jī)制可能在于調(diào)節(jié)Bcl-2、Bax 表達(dá),緩解肝細(xì)胞凋亡,具有肝保護(hù)效果。