李曉明
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
肝臟缺血-再灌注損傷(hepatic ischemiareperfusion injury,HIRI)是各種肝損傷、肝臟手術(shù)和休克過程中常見的并發(fā)癥,以肝細(xì)胞變性壞死和肝功能下降為特征[1],臨床上尚無特效治療方法。因此,揭示其發(fā)病機(jī)制,探尋有效的治療藥物刻不容緩。多烯磷脂酰膽堿是一種植物來源的保肝藥物,具有穩(wěn)定生物膜結(jié)構(gòu)、加速生物膜再生和抑制脂質(zhì)過氧化等作用,廣泛用于治療各種急、慢性肝損傷[2],但在肝臟缺血-再灌注損傷的臨床治療方面應(yīng)用較少。本研究旨在觀察多烯磷脂酰膽堿對(duì)家兔HIRI的預(yù)防作用,并為其治療提供參考。
中國(guó)白兔15只,雌雄不限,體重約2.0 kg,隨機(jī)分成3組,每組5只。假手術(shù)對(duì)照組(C組)、肝臟缺血-再灌注模型組(HIRI組)和多烯磷脂酰膽堿干預(yù)組(P組)。
全自動(dòng)生化儀,逆向灌注裝置,切片機(jī),展片機(jī),顯微鏡,小動(dòng)物手術(shù)器械,多烯磷脂酰膽堿注射液(5 ml∶232.5 mg),20%烏拉坦。
建模前,P組家兔每日經(jīng)耳緣靜脈注射多烯磷脂酰膽堿注射液0.2 ml/kg體重,C組和HIRI組注射等量生理鹽水,連續(xù)10 d。建模當(dāng)天,家兔用20%烏拉坦全麻,腹部手術(shù)暴露肝臟。HIRI組和P組用無創(chuàng)動(dòng)脈夾阻斷肝門部血管造成肝臟缺血,35 min后松開動(dòng)脈夾恢復(fù)肝臟血供,再灌注4 h后檢測(cè)相關(guān)指標(biāo);C組只進(jìn)行開腹閉腹手術(shù),不夾閉肝門血管。
頸外靜脈采血5 ml,分離血清,全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、乳酸脫氫酶(LDH)含量。檢測(cè)數(shù)據(jù)用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
完整取出肝臟,觀察大體變化。依次在肝動(dòng)脈、門靜脈和肝靜脈斷端插管,并將肝靜脈端的插管與逆流灌注裝置相連。灌注液為無菌生理鹽水(37℃),灌注壓力50 cmH2O。打開灌注控制閥,從肝動(dòng)脈和門靜脈端的插管收集灌注液。棄去最先流出的10 ml血液,繼續(xù)收集15 ml,離心(3 000 rpm,20 min)后保留2 ml下層液,搖勻,用血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行白細(xì)胞計(jì)數(shù),并用下層液涂片,染色,進(jìn)行白細(xì)胞分類計(jì)數(shù),計(jì)算中性粒細(xì)胞數(shù)量。
從肝臟各葉取材,10%中性福爾馬林溶液固定,脫水、透明、浸蠟、包埋,切片(5 μm),HE染色,鏡檢并照相。
試驗(yàn)期間,各組家兔均未出現(xiàn)意外死亡。手術(shù)過程中,當(dāng)夾閉肝門部血管后,HIRI組和P組肝臟的顏色很快由正常的紫紅色變成紫黑色;當(dāng)打開動(dòng)脈夾恢復(fù)肝臟血液再灌注后,肝臟顏色又迅速恢復(fù)正常。說明用動(dòng)脈夾人為控制肝臟血流量可以復(fù)制肝臟缺血再灌注模型。
從表1可見,HIRI組家兔肝臟微循環(huán)中滯留的中性粒細(xì)胞數(shù)量明顯高于C組(P<0.05);P組家兔肝臟微循環(huán)中滯留的中性粒細(xì)胞數(shù)量明顯低于HIRI組(P<0.05)。
表1 肝臟微循環(huán)中滯留的中性粒細(xì)胞及血清ALT、AST、LDH 含量變化
從表1可見,HIRI組家兔血清中ALT、AST和LDH含量均明顯高于C組(P<0.05),說明肝細(xì)胞有明顯損傷;P組家兔血清中ALT、AST和LDH含量均明顯低于HIRI組(P<0.05),提示多烯磷脂酰膽堿對(duì)肝臟缺血-再灌注損傷有顯著的保護(hù)作用。
眼觀,C組家兔肝臟未見明顯異常;HIRI組和P組肝臟略腫大,色淡,被膜緊張,切面多血。鏡檢,C組肝小葉結(jié)構(gòu)清晰,肝細(xì)胞索分布規(guī)整,中央靜脈和竇狀隙結(jié)構(gòu)完整,肝細(xì)胞大小適中,染色均勻(見圖1)。HIRI組肝小葉結(jié)構(gòu)不清,肝細(xì)胞索排列紊亂,肝細(xì)胞明顯腫脹,染色變淡,呈彌漫性水泡變性,并有散在壞死,竇狀隙變小,甚至閉鎖(見圖2),中央靜脈周圍部分肝細(xì)胞有輕度脂肪變性(見圖3)。P組肝小葉結(jié)構(gòu)基本清晰,肝細(xì)胞略有腫脹,胞漿著色較均勻,未見明顯變性,竇狀隙結(jié)構(gòu)清晰(見圖4)。
圖1 C組(HE×200)
圖2 HIRI組(HE×400)
圖3 HIRI組(HE×200)
圖4 P組(HE×200)
本研究通過人為夾閉肝門部血管控制肝臟的血流量,制備了家兔肝臟缺血-再灌注損傷的病理模型。結(jié)果顯示:當(dāng)夾閉HIRI組和P組家兔肝門部血管后,肝臟迅速由紫紅色變成黑紫色;當(dāng)打開動(dòng)脈夾后,肝臟迅速由黑紫色變成紫紅色,提示動(dòng)脈血又恢復(fù)了灌注,說明通過人為控制肝血流量,完全可以模擬肝臟的缺血和再灌注過程,結(jié)合血清ALT、AST和LDH含量的變化和肝臟病理改變,證明該模型是成功的。
HIRI是肝損傷、休克和肝臟外科手術(shù)過程中常見的并發(fā)癥,直接影響手術(shù)效果和疾病的預(yù)后[3]。盡管其發(fā)生機(jī)制尚未完全明了,但目前認(rèn)為,血管內(nèi)白細(xì)胞粘附、聚集、激活引起的微血管壁和細(xì)胞損傷在HIRI發(fā)病過程中發(fā)揮著重要作用[4,5]。研究證明,肝臟缺血-再灌注時(shí),肝組織中產(chǎn)生的炎癥相關(guān)因子明顯增多[6],其原因可能是再灌注時(shí),中性粒細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)粘附分子增強(qiáng),促使中性粒細(xì)胞在血管內(nèi)皮上聚集;同時(shí),由于缺血使細(xì)胞膜磷脂降解,形成大量趨化因子,如白三烯、血小板活化因子、激肽等,吸引大量中性粒細(xì)胞進(jìn)入肝臟[7]。聚集在肝內(nèi)的中性粒細(xì)胞可釋放大量促炎因子,如自由基、蛋白酶、溶酶體酶等,破壞生物膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致組織細(xì)胞損傷[8]。本研究發(fā)現(xiàn),HIRI組家兔肝臟微循環(huán)中滯留的中性粒細(xì)胞數(shù)量、血清中ALT、AST和LDH含量均明顯高于C組(P<0.05),肝細(xì)胞也出現(xiàn)彌漫性的水泡變性和散在的壞死等病理損傷,說明大量中性粒細(xì)胞的聚集和激活在肝臟缺血-再灌注損傷中發(fā)揮著重要作用。P組家兔肝臟微循環(huán)中滯留的中性粒細(xì)胞數(shù)量、血清中ALT、AST和LDH含量均明顯低于HIRI組,肝臟的病理變化也很輕微,僅見肝細(xì)胞輕度腫脹和散在的脂肪變性,未見肝細(xì)胞壞死現(xiàn)象,提示多烯磷脂酰膽堿對(duì)肝臟缺血-再灌注損傷具有明顯的保護(hù)作用。