復(fù)合預(yù)處理對大鼠腸缺血再灌注的保護(hù)作用(一)

1、復(fù)合預(yù)處理對大鼠腸缺血再灌注的保護(hù)作用(一)    【關(guān)鍵詞】 小腸Protective effect of compound preconditioning on small intestine from ischemiareperfusion injury in rats【Abstract】 AIM: To investigate the protective effect of compound precondition(ischemicpreconditioning under the mild hypothermia MHIP) on smal

2、l intestine from ischemiareperfusion(I/R) injury in rats and its mechanism. METHODS: Thirtytwo rats were randomized into 4 groups (8 in each group): Sham operated group (sham), ischemiareperfusion (I/R) group, ischemicpreconditioning (IP) group, mild hypothermia ischemicpreconditioning (MHIP) group.

3、The wet/dry ratio, Ca2+Mg2+ATPase in intestine tissue, the LDH, malondialdehyde (MDA), and activities of superoxide dismutase (SOD) and total antioxidase (TAX) in blood were compared. ultrastructure, Bcl2 and Bax expression in intestinal mucosa tissue were observed. RESULTS: After I/R, the tissue we

4、t/dry ratio, LDH and MDA were significantly elevated（P0.01）. Ca2+Mg2+ATPase, SOD, TAX declined obviously; the optic density of Bcl2 and Bax proteins increased significantly（P0.01）. The tissue wet/dry ratio, LDH, MDA and the optic density of Bax protein were significantly lower in IP group than in I/

5、R group, and in MHIP group than in IP group. The content of Ca2+Mg2+ATPase. SOD, TAX and the optic density of Bcl2 protein were significantly higher in IP group than in I/R group (P0.01), and in MHIP group than in IP group （P0.05）.CONCLUSION: MHIP can protect intestine against I/R injury in rats, wh

6、ich may be related to enhancing oxidationresistance of intestine, inhibiting lipid peroxidation, upregulating the protein expression of bcl2 genes and downregulating the protein expression of bax genes and reducing myocyte apoptosis.【Keywords】 intestine, small; reperfusion; mild hypothermia; ischemi

7、cpreconditioning; gene expression【摘要】 目的： 探討復(fù)合預(yù)處理（亞低溫下缺血預(yù)處理）對大鼠小腸缺血再灌注損傷的保護(hù)作用及機(jī)制. 方法： 將32只大鼠隨機(jī)分為4組（每組8只）：假手術(shù)對照組（Sham）、缺血再灌注組（I/R）、缺血預(yù)處理組（IP）、亞低溫預(yù)處理組（MHIP）. 比較各組小腸組織濕干質(zhì)量比、Ca2+Mg2+ATP酶含量及血清乳酸脫氫酶（LDH）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）活力、總抗氧化（TAX）能力的變化，并觀察各組腸組織超微結(jié)構(gòu)及Bcl2, Bax蛋白表達(dá). 結(jié)果: 腸缺血再灌注后小腸濕干質(zhì)量比值增高,LDH, MDA含量明顯上

8、升（P0.01），Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明顯下降，小腸組織Bcl2和Bax蛋白表達(dá)吸光度（A）明顯增高（P0.01）；IP組與I/R組比較及MHIP組與IP組比較小腸濕干質(zhì)量比值減小，LDH，MDA含量明顯下降，Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明顯上升，小腸組織Bcl2蛋白表達(dá)吸光度（A）值增高，Bax蛋白表達(dá)吸光度（A）值降低（P0.01, P0.05），Bcl2/Bax吸光度（A）比值明顯增高. 結(jié)論： 亞低溫缺血預(yù)處理通過增加腸組織自身抗氧化能力、抑制脂質(zhì)過氧化、上調(diào)Bcl2基因的蛋白表達(dá)與下調(diào)Bax基因的蛋白表達(dá)以抑制腸組織細(xì)胞凋亡的發(fā)生等機(jī)制

9、對抗腸缺血再灌注損傷. 【關(guān)鍵詞】 小腸；再灌注；亞低溫；缺血預(yù)處理；基因表達(dá)0引言亞低溫對腦和肝缺血再灌注損傷有保護(hù)作用1,2，但亞低溫缺血預(yù)處理對小腸缺血再灌注損傷作用的研究尚未見報(bào)道. 我們在缺血預(yù)處理和亞低溫研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用大鼠小腸缺血再灌注損傷模型，觀察亞低溫缺血預(yù)處理對腸缺血再灌注損傷的保護(hù)作用，并探討其可能的機(jī)制.1材料和方法11材料1.2方法統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：所有數(shù)據(jù)均以 x±s表示，組與組之間采用t檢驗(yàn).2結(jié)果2.14組動物小腸組織濕干質(zhì)量比Ca2+Mg2+ATP酶含量以及血漿TAX, LDH, SOD, MDA的變化腸缺血再灌注后小腸濕干質(zhì)量比值增高,LDH, MDA

10、含量明顯上升（P0.01），Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明顯下降（P0.01）；缺血預(yù)處理組與缺血再灌注組比較及亞低溫預(yù)處理組與缺血預(yù)處理組比較小腸濕干質(zhì)量比值減小，LDH， MDA含量明顯下降（P0.01, P0.05）， Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明顯上升（P0.01, P0.05, Tab1) .表1大鼠腸組織濕干質(zhì)量比、Ca2+Mg2+ATP酶含量、血漿TAX， LDH， SOD活性及MDA含量(略)2.24組動物小腸組織Bcl2, Bax和Bcl2/Bax蛋白表達(dá)吸光度（A）值的變化腸缺血再灌注后小腸組織Bcl2和Bax蛋白表達(dá)吸光度（A）值

11、明顯增高，與假手術(shù)對照組有顯著性差異（P0.01）；缺血預(yù)處理組與缺血再灌注組比較及亞低溫預(yù)處理組與缺血預(yù)處理組比較小腸組織Bcl2蛋白表達(dá)吸光度（A）值增高（P0.01, P0.05），Bax蛋白表達(dá)吸光度（A）值降低（P0.01, P0.05），Bcl2/Bax吸光度（A）比值明顯增高 （Tab 2 ）.2.34組動物腸組織學(xué)改變光鏡下，將各組腸粘膜損傷進(jìn)行比較：假手術(shù)對照組腸粘膜基本正常，損傷均為0級；缺血再灌注組腸粘膜損傷（級2只，級3只，級3 只）明顯高于假手術(shù)對照組（P0.01）；缺血預(yù)處理組腸粘膜損傷（級2只，級4只，級2只）明顯低于缺血再灌注組（P0.01）；亞低溫預(yù)處理組腸粘

12、膜損傷（0級1只，級3只，級4只）低于缺血預(yù)處理組（P0.05）. 電鏡下，假手術(shù)對照組腸粘膜上皮微絨毛排列整齊，各細(xì)胞器形態(tài)正常；I/R組腸粘膜上皮微絨毛稀疏、變短、脫落，線粒體明顯腫脹，空泡變性，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)排列紊亂、腫脹；缺血預(yù)處理組腸粘膜上皮微絨毛排列基本整齊，線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輕度腫脹；而亞低溫預(yù)處理組腸粘膜上皮微絨毛排列整齊，線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹不明顯.表24組小腸組織Bcl2、 Bax和Bcl2/Bax蛋白表達(dá)吸光度（A）值的比較(略)3討論1986年Murry等4提出預(yù)處理(preconditioning, PC)這一概念，他們在動物實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)心臟經(jīng)歷多次短暫缺血后，緊接一個(gè)較長時(shí)程的心肌缺

13、血，不僅沒有“累積性損傷”，而且心肌對隨后較長時(shí)間缺血產(chǎn)生更大的耐受力，這一現(xiàn)象稱為缺血預(yù)處理的保護(hù)作用. 近年來，IP對腦、腎、肝I/R損傷的保護(hù)作用已有大量報(bào)道，并從內(nèi)源性細(xì)胞保護(hù)物質(zhì)、膜受體信息傳遞及細(xì)胞代謝因素等方面探討其保護(hù)機(jī)制. IP對組織的保護(hù)作用畢竟有限，目前有研究表明，亞低溫對腦5、肝3I/R所致氧自由基損害有保護(hù)作用. 我們在大鼠小腸I/R損傷模型上觀察亞低溫對IP的增強(qiáng)效應(yīng)和亞低溫缺血預(yù)處理即復(fù)合預(yù)處理對小腸I/R損傷的保護(hù)作用. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，I/R組腸組織濕干質(zhì)量比值、LDH, MDA含量明顯上升，Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明顯下降，表明腸I/R

14、后，產(chǎn)生大量的氧自由基，作用于生物膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化，造成組織細(xì)胞損害. IP組腸組織濕干質(zhì)量比值、LDH, MDA含量明顯低于I/R組，Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明顯高于I/R組. 表明IP能提高小腸組織的抗氧化能力，抑制腸組織脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，減輕I/R產(chǎn)生氧自由基所致的損傷. 但I(xiàn)P只能減輕不能避免這種損傷，限制了臨床應(yīng)用. 本實(shí)驗(yàn)在IP前對小腸實(shí)施亞低溫處理，以期增強(qiáng)IP的保護(hù)作用. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MHIP組與IP組比較，小腸濕干質(zhì)量比值減小，LDH, MDA含量明顯下降，Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能明顯上升，腸粘膜損傷程度及腸組織超微結(jié)構(gòu)異常也明顯

15、減輕. 提示亞低溫能增強(qiáng)IP的保護(hù)作用. 其機(jī)制可能是亞低溫進(jìn)一步抑制小腸因I/R所致的腸組織脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，提高小腸的抗氧化能力，減輕氧自由基所致的損害，維護(hù)細(xì)胞的正常能量代謝及細(xì)胞器形態(tài)和功能的完整性.我們發(fā)現(xiàn)，腸I/R后，小腸組織Bcl2和Bax蛋白表達(dá)吸光度值明顯增高，與對照組有顯著性差異；MHIP組小腸組織Bcl2蛋白表達(dá)吸光度值明顯高于I/R組，Bax蛋白表達(dá)吸光度明顯低于I/R組，Bcl2/Bax吸光度值比值也明顯高于I/R組. Bcl2是一種細(xì)胞凋亡的抑制基因，Bax是一種細(xì)胞凋亡的促進(jìn)基因，二者相互作用調(diào)控細(xì)胞凋亡6,7. 我們認(rèn)為MHIP對抗I/R損傷的機(jī)制可能是誘導(dǎo)了Bc

16、l2的表達(dá)，抑制了Bax的表達(dá)，從而抑制腸組織細(xì)胞凋亡的啟動，減輕腸I/R損傷. 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意義就是在基因水平上觀察到復(fù)合預(yù)處理對腸移植的供體小腸血供復(fù)流時(shí)的再灌注損傷保護(hù)作用，為臨床應(yīng)用提供有效方法和理論依據(jù).【參考文獻(xiàn)】1 Zhao H, Asai S, Kohno T, Ishikawa K. Effects of brain temperature on CBF thresholds for extra cellular glutamate release and reuptake in the striatum in a rat model of global ischemia J

17、. Neuroreport, 1998;9(14):3183-3188.2 Wang CY, Li Y, He HP, Fu L, Liu Y. Role of mild hypothermia in ischemia and reperfusion injure in rabbit liverJ. Zhonghua Shiyan Waike Zazhi (Chin J Exp Surg), 2002;19(3):254-255.3 He JS, Jiang LH, Yang X, Lu XS, Xu MQ, Lai JJ, Yang XQ. Protective effect of mild

18、 hypothermia on liver injury of hepatic ischemiareperfusion J. Zhongguo Putong Waike Zazhi (Chin J Gen Surg), 2000;9(2):132-134.4 Murry CE, Jennings RB, Reimer KA. Preconditioning with ischemia: A delay of lethal cell injury in ischemic myocardium J. Circulation,1986; 74(5):1124-1136.5 Ge CL, Tan XZ, Cai HW, Li YQ, Shu QM, Lei BP. Effect of mild hypothermia on the content of malondialdehyde (MDA) and activities of superoxide dismutase (SOD) in brain tissue after complete cerebral ischemia reperfusion in dogs J. Zhonghua Chuangshang Zazh