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编号:10499184
大黄对大鼠肠缺血再灌注所致肺损伤过程中内源性NO的影响
http://www.100md.com 《中国急救医学》 1999年第8期
     作者:李新宇 景炳文 陈德昌 张翔宇

    单位:

    李新宇 兰州军区乌鲁木齐总医院急诊科,830000;景炳文 陈德昌 张翔宇 第二军医大学附属长征医院急救科,200003

    关键词:大黄;肺毛细血管通透性;肠缺血;一氧化氮

    中国急救医学990802 摘要:目的 在大鼠小肠缺血再灌注(IIR)模型上,研究内源性一氧化氮(NO)在IIR所致肺损伤发病过程中的作用;观察大黄对NO的影响,探讨大黄防治肠源性肺损伤的机理。方法 SD大鼠随机分为肠缺血再灌注组、假手术组、大黄治疗组和安慰剂组监测平均动脉压(MAP)。以125I标记小牛血清白蛋白(BSA)肺摄取指数作为评价肺毛细血管通透性的指标;采用镉还原柱层析和比色法分别测定各组动物不同时间血浆、肺及小肠组织内源性NO的含量。结果 大黄可明显改善IIR导致的低血压状态;抑制血浆、肺及小肠组织内源性NO的释放(P<0.05或P<0.01);降低肺毛细血管通透性(P<0.01)。结论 早期应用大黄有助于防止大鼠肠源性肺损伤的发生,这种作用部分是通过抑制内源性NO大量释放实现的。
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    Effect of rhubarb on endogenous nitric oxide in the development of lung injury after intestinal ischemia-reperfusion in rats

    LI Xin-yu, JING Bing-wen CHEN de-chang, et al.

    The Department of Emergency Medicine, Chang Zheng Hospital, Shang Hai 200003

    Abstract Objectives To evaluate the possible role of endogenous nitric oxide (NO) in the development of lung injury after intestinal ischemia-reperfusion (IIR), and the effect of rhubarb on endogenous NO on the model of rat intestinal ischemia (45 minutes of superior mesenteric artery occlusion alone) followed by 6 hours of reperfusion.Methods Adult Sprague-Dawley rats were divided into four groups: (1) ischemia and reperfusion alone (n=24), (2) those animals receiving rhubarb 600 mg/kg 30 minutes before reperfusion (n=24), (3) those animals receiving NS instead of rhubarb,(laparotomy), serving as controls. Mean artery blood pressure (MAP) was monitored. Pulmonary microvascular permeability was measured using bovine serum albumin (BSA) labeled with 125I. The content of endogenous NO of plasma, small intestine and lung in different groups and in different time was measured.Results Rhubarb improved the hypotensive status which caused by IIR significantly, decreased pulmonary microvascular permeability (P<0.05 or P<0.01). Conclusion Using rhubarb in early stage may prevent gut-origin lung injury of rats,this protective effect may partly due to the inhibition of endogenous NO.
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    Key words Rhubarb Pulmonary microvascular permeability Intestinal ischemia Nitric oxide

    内源性一氧化氮(NO)具有广泛的生物学作用,其在肠道因素(尤其是肠缺血再灌注)导致的远隔器官损伤所诱发的多器官功能衰竭综合征(MODS)发病过程中所起的作用正在引起国外学者的注意[11]。本研究采用大鼠肠缺血再灌注(IIR)模型,以125I 标记白蛋白肺摄取指数作为评价肺毛细血管通透性的指标,评价内源性NO在IIR所致肺损伤发病过程中的作用,观察大黄对NO的影响,探讨大黄防治肠源性肺损伤的机理。

    1 资料与方法

    1.1 动物模型制备

, http://www.100md.com     参照Moore等的方法[1]复制肠缺血再灌注损伤模型。健康雄性SD大鼠常规饲养,实验前禁食不禁水12 h。腹腔注射 100 mg/kg盐酸氯胺酮麻醉;无菌条件下行右侧颈动脉插管经压力传感器与SIRECUST 960多功能监护仪相连,持续监测动脉血压及心电图。经腹正中切口,分离肠系膜上动脉(SMA),无创血管夹夹闭之,缝合切口;45 min后由原切口进腹,取出动脉夹,恢复血供。

    1.2 肺毛细血管通透性测定方法

    根据125I 标记小牛血清白蛋白 (BSA) 肺摄取指数评价肺毛细血管通透性[2]。处死动物前30 min,将约1.0 μCi125IBSA经左侧颈外静脉注入;颈动脉取血1.0 ml后放血处死动物,迅速开胸将心肺整块取出(此时仍有心跳),立即以20 ml生理盐水经右室流出道进行匀速灌洗;取左肺及1.0 ml动脉血进行125I 放射活性计数(GC-911γ 放射免疫计数器,中佳光电仪器公司),并按以下公式计算:
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    125 IBSA 肺摄取指数=肺指数 (cpm)/肺重量(g)÷血计数(cpm)

    指数增大说明肺毛细血管通透性增加,它是评价肺损伤的指标[2]

    1.3 血浆、肺及小肠组织内源性NO测定 采用镉还原柱层析及比色法,通过检测NO-2/ NO-3浓度以代表内源性NO水平[3,4]

    1.4 动物分组

    动物随机分4组:①肠缺血再灌注组(IIR,n=24)。②假手术组(LAP,n=16):除不夹闭SMA外,其余手术过程均同IIR组。③治疗组(RHU,n=24):精黄片600 mg/kg制成混悬液,于恢复血供前30 min经胃管灌入。④安慰剂组(NS,n=16):以等量生理盐水代替大黄于恢复血供前30 min经胃管灌入。
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    1.5 统计学处理

    数据以均数±标准差(±s)表示,采用方差分析和组间q检验作统计学处理,进行肺毛细血管通透性与不同组织NO水平之间的相关性分析并检验其显著性。以P<0.05为相差显著,以P<0.01为相差非常显著。

    2 结果

    2.1 平均动脉压的变化(图1)

    图1.各实验组平均动脉压变化

    *P<0.05与IIR和NS组比
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    **P<0.01与IIR和NS组比

    #P<0.05与RHU组比

    再灌注前各组MAP无明显差异,再灌注30 min IIR组与NS组MAP开始下降(P<0.05),至6 h 下降至最低点,IIR和NS组再灌注90 min及以后各时间点MAP与LAP组相应各时间点MAP比均有非常明显的差异(P<0.01)。RHU组再灌注30 min及以后各时间点MAP均显著高于IIR组及NS 组相应时间点MAP(P<0.05或P<0.01),但再灌注120 min 及以后各时间点MAP仍较LAP组为低,两组差异有显著性(P<0.05)。

    2.2 肺毛细血管通透性的变化

    图2 各组肺毛细血管通透性变化
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    *P<0.01与LAP,缺血45 min (145mm)及RHU组比

    各组肺毛细血管通透性(125IBSA 肺摄取指数)变化如图2。IIR 组再灌注2 h和6 h的125IBSA肺摄取指数分别较LAP组(0.032±0.0056)升高3.18倍和3.01倍(P<0.01);RHU治疗可明显降低肺毛细血管通透性,其125IBSA肺摄取指数在再灌注2 h 和6 h 时,分别较IIR组下降66.27%和65.55%(P<0.01),较NS组下降65.09%和64.01%(P<0.01),与LAP组则无明显差异(P>0.05)。缺血45 min 时125IBSA肺摄取指数为0.0392±0.0144与IIR 2 h及6 h比相差非常显著(P<0.01),而与LAP组无明显差异(P>0.05)。

    2.3 血浆、肺组织及肠壁组织内源性NO的变化(表1)
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    表1 不同组织中内源性NO变化情况

    NO-2/NO-3(μmol/L)

    血浆

    肺组织

    小肠组织

    LAP

    40.2±8.5

    28.4±6.4

    26.0±4.2

    145 min

    40.1±7.1
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    32.6±6.8

    30.0±4.9

    IIR 2 h

    294.6±88.2**

    256.9±45.2**

    370.5±31.8**

    IIR 6 h

    368.0±88.4**

    290.1±64.0**

    359.1±63.7**
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    RHU 2 h

    84.3±9.5

    77.1±9.3◇◇

    89.3±14.9◇◇

    RHU 6 h

    107.0±17.5

    91.6±12.7◇◇

    100.4±16.8◇◇

    NS 2 h

    284.9±72.7
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    251.7±25.9

    378.0±24.5

    NS 6 h

    339.8±97.5

    288.2±35.6

    365.5±42.5

    **:P<0.01与LAP,145 min 及RHU组比

    ◇:P<0.05与LAP,145 min IIR及NS组比

    ◇◇:P<0.01与LAP,145 min IIR及NS组比

    缺血45 min时不同组织中内源性NO产生水平未见明显变化,而再灌注2 h及6 h血浆、肺组织和小肠组织中内源性NO水平升高非常明显(P<0.01)。RHU组再灌注2 h 和 6h 不同组织的内源性NO水平均明显下降,与IIR组相应时间点比有显著性差异,但肺和小肠组织内源性NO水平仍较LAP组高(P<0.01)。
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    3 讨论

    NO就其本身而言是一种活动自由基,但近年的研究表明,NO不仅在细胞间与细胞内信号传递过程中起关键作用,同时也是调节宿主免疫防御反应的重要介质,并且与MODS等危重病的发生有关[5]。NO在体内由NO合成酶(NOS)催化合成,目前已证实至少有三种类型的NOS,其中神经型(Ⅰ型,nNOS)和内皮型(Ⅲ型,eNOS)分别分布于神经组织、骨骼肌及内皮细胞;而主要分布于血管内皮细胞平滑肌细胞和单核/巨噬细胞的诱导型(Ⅱ型,iNOS),则由各类细胞因子或内毒素通过依赖cGMP机制[6]诱导其基因表达[5]

    在生理浓度下,NO能调节血管张力、血压和组织灌流[9],抑制血小板聚集与内皮细胞粘附[6],并可保护肠粘膜上皮层的完整性[7]。而大量NO释放可导致血管持续舒张,血压降低,组织灌流异常乃至休克[8],并可使细胞内ATP水平下降而影响细胞能量代谢,造成上皮细胞通透性增加[9]。实验证明[10,11],败血症和内毒素血症时血管平滑肌功能紊乱是由于iNOS表达增加使大量NO释放所致,而前者导致的肠粘膜屏障破坏也与内皮细胞中iNOS活性增加密切相关。另外,NO可与超氧阴离子(O2-)结合,产生硝基过氧化物。后者具有很强的细胞毒性,在ARDS的发病机理中占重要地位[12]。由于体内NO的半衰期极短,很快便氧化成稳定产物亚硝酸盐和硝酸盐(NO-2/NO-3),故NO-2/NO-3含量能间接反映NO水平。
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    本实验结果表明,缺血期不同组织NO水平未见明显升高,而再灌注2 h及6 h血浆、肺及小肠组织NO水平均明显升高,与实验动物肺毛细血管通透性变化呈明显正相关(r分别为0.986、0.998、0.995,P均<0.05)。大黄可明显减低再灌注造成的NO水平升高,但与LAP组相比仍有显著差异。这也许可以解释为何RHU组再灌注期MAP低于LAP组相应时间点的MAP。本实验结果显示,在肠缺血期未见肺毛细血管通透性升高,但再灌注过程却可导致其成倍增加,这表明再灌注损伤可能是IIR导致肺毛细血管通透性升高的主要原因。大黄可明显抑制IIR导致的肺毛细血管通透性升高。本实验未测定不同类型NOS的表达情况,也未应用特异的NOS抑制剂来研究大黄影响不同组织NO水平的具体作用机理,推测大黄可能通过影响cGMP的合成[13]进而影响NOS的基因表达与生物合成。

    作者简介:李新宇,男,硕士生,主治医师

    参考文献
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    收稿:1998-09-17

    修回:1999-01-13, 百拇医药