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蛇床子素注射液对心肺联合移植供肺保护作用的实验研究

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蛇床子素注射液对心肺联合移植供肺保护作用的实验研究蛇床子素注射液对心肺联合移植供肺保护作用的实验研究 蛇床子素注射液对心肺联合移植供肺保护 作用的实验研究 山丽豇廿Z压学院学掘2008年2月第18卷第1期 JournalofShanxiMedicalCollegeforContinuingEducationVo1.18No.1Feb.2008 蛇床子素注射液 对心肺联合移植供肺保护作用的实验研究 王志斌,梁智星,梁法禹 (山西医科大学第一医院,山西太原030001) [摘要]目的:研究蛇床子素注射液(Ostholeinjection)在心肺联合移植...

蛇床子素注射液对心肺联合移植供肺保护作用的实验研究
蛇床子素注射液对心肺联合移植供肺保护作用的实验研究 蛇床子素注射液对心肺联合移植供肺保护 作用的实验研究 山丽豇廿Z压学院学掘2008年2月第18卷第1期 JournalofShanxiMedicalCollegeforContinuingEducationVo1.18No.1Feb.2008 蛇床子素注射液 对心肺联合移植供肺保护作用的实验研究 王志斌,梁智星,梁法禹 (山西医科大学第一医院,山西太原030001) [摘要]目的:研究蛇床子素注射液(Ostholeinjection)在心肺联合移植中对供肺的保护作用及可能机制.方 法:将健康成年犬20只随机分为两组,对照组以4?低钾右旋糖酐(Low—PotassiumDextranLPD)液灌注及保存供 肺,实验组以4?含蛇床子素注射液(40mg/kg)的LPD液灌注及保存供肺.分别监测受体麻醉后和心肺移植后 主动脉开放5min和主动脉开放3Omin的血气分析(PaO,PaCO),测定肺组织中超氧化物歧化酶(SOD),丙二醛 (MDA)的含量及肺组织的湿/干重比(W/D),并观察移植肺组织的超微结构变化.结果:实验组动物PaO高于 对照组(P<O.05,P<O.O1),主动脉开放5minPaCO2明显低于对照组(P<O.05).实验组肺组织中sOD的含 量较对照组增高(P<O,O1),MDA的含量较对照组降低,差异有显着性(P<O.05).实验组较对照组的W/D低, 差异有显着性(P<0.05).电镜检查实验组的肺组织损伤明显轻于对照组.结论:蛇床子素注射液可改善移植 肺的肺功能,减轻供肺损伤,增加心肺联合移植的成功率. [关键词]蛇床子素注射液;心肺联合移植;肺保护;氧自由基 [中图分类号]R242[文献标识码]A[文章编号]1671-0126(2008)ol-0008-03 TheExperimentalResearchofOstholeInjectionforProtectiveEffectsofDonor LungsinCombinedHeart-LungTransplantation WANGZhibin,LIANGZhixing,LIANGFayu (TheFirstHospitalofShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,Shanxi,China) [ABSTRACT]Objective:TostudytheprotectiveeffectsandthepossiblemechanismofOstholeinjectionfordonor lungsincombinedheart— lungtransplantation.Methods:Twentyadulthealthydogswererandomlydividedintotwo groups.Inthecontrolgroup,thedonorlungswereflushedwithlow— potassiumdextran(LPD)solutionandpreservedat 4?whileintheexperimentalgroup,thedonorlungswereflushedwithlow— potassiumdextran(LPD)solutionadded withOstholeinjection(40ms/kg)andpreservedat4?,determingtheanalysisofbloodgasPa O2andPaCO2ofaorta declamping5minand30minoftheanaesthetizedreceptorandthetransplatedheartandlung.measuringthecontentsof superoxidedismutase(SOD),malon— dialdehyde(MDA)andthewet/dryratio(W/D)inthedonorlungtissuesandob— servingtheuhrastructuralchangesoftransplantedlungtissuesrespectively.Results:Intheexperimentalgroup,arterial bloodPaO2ofanimalswassignificantlyhigherthanthatinthecontrolgroupatanyappointedtimepoints(P<0.05, P<0.01).However,arterialbloodPaCO2ofaortadeclamping5minwassignificantlylowerthanthatinthecontrol groupatanyappointedtimepoints(P<0.05).TheconcentrationofSODinthelungtissueswasstatisticallyhigherin theexperimentalgroupthanthatinthecontrolgroup(P<0.01).TheMDAconcentrationwaslowerintheexperimental groupthanthatinthecontrolgroupandthereweresignificantdifferencesbetweenthem(P<0.05).TheW/Dinthe experimentalgroupwaslowerthanthatinthecontrolgroupandthereweresignificantdifferen cesbetweenthem(P< 0.05).Theelectronmicroscopicexaminationshowedthelesionsintheexperimentalgroupw eremilderthanthatinthe controlgroup.Conclusion:Ostholeinjectioncanimprovegraftlungfunction,attenuatethed onorlunginjurysignifi— cantlyandincreasethesuccessfulrateofcombinedheart—lungtransplantation. [KEYWORDS]ostholeinjection;combinedheart—lungtransplantation;lungpreservation;oxygenfreeradical ? 8? 王志斌等:蛇床子素注射液对心肺联合移植供肺保护作用的实验研究2008年2月第l8卷第l期 随着科学技术的发展和医学研究的不断深入,器 官移植已在医学领域普遍开展.从1946年Demiklmv 应用同种异体犬在交叉循环下实施心肺联合移植 (combinedheaa—lungtransplantation,CHLT)实验开始, 至今已有60余年.到目前为止全世界共开展CHLT 4000例左右,每年以150例,200例的速度增加…. 国际CHLT注册协会报告术后一年生存率已提高至 72%2j .近20年来,CHLT已被证实是治疗终末期心 肺衰竭的一种有效治疗方法.供体在获取,保存和移 植过程中发生的肺缺血一再灌注损伤(pulmonary ischemia—reperfusioninjury,PIRI)是导致移植后早期肺 功能障碍甚至移植失败的主要原因.如何做好供肺获 取和保存过程中对肺的保护,减轻PIRI,是当前肺移 植和心肺联合移植研究的热点之一.本研究就蛇床子 素注射液在防治肺缺血一再灌注损伤的作用及其机制 进行研究,期望为蛇床子素注射液的临床新用途提供 依据. l材料和方法 1.1动物分组 健康成年犬20只,体重(15.84-1.5)kg,雌雄不 拘,随机分为两组,每组各l0只.对照组用改良的 LPD液灌注并保存,实验组则在LPD液中加入蛇床子 素注射液(40ms/kg)灌注并保存. 1.2异体原位CHLT模型的建立 供体犬:肌注氯胺酮(20ms/kg)和安定 (0.5ms/kg)麻醉后,固定于手术台上,气管插管,呼 吸机控制呼吸,全身肝素(3ms/kg)化.开胸,打开心 包,缝主动脉与肺动脉荷包线,置入灌注导管并固定, 阻断升主动脉,经主动脉根部灌注4?ST.Thomas液 (3omL/kg,压力100mmHg),同时经肺动脉灌注4? LPD液或实验组含加入蛇床子素注射液的LPD液 (60mL/kg,80mL/kg,压力15cmH,O,20cmH,O, 5min内灌注完),灌注同时切开左心耳使灌注液流出, 灌注结束时从左心耳流出灌洗液无色透明,肺呈现白 色.中度膨肺(70%,80%),钳夹气管,切断升主动 脉,上下腔静脉,气管,食管和肺韧带,整块切除心肺. 供心肺放入4?的LPD液保存1.5h,2h.受体犬: 麻醉同前,经上下腔静脉及升主动脉建立体外循环 (CPB),切除心肺,移植入供心肺.开始吻合前,供心 灌注4:l冷血(10?)高钾停搏液(20mL/kg),分别 行气管,主动脉,右心房吻合,气管吻合完毕后,灌注 4:1冷血(10?)低钾停搏液1次(10mL/kg),开始 主动脉吻合时,复温.复温完毕后行右心房吻合,右心 房后壁吻合结束,开放循环.行CPB复温,同时吻合 右心房前壁,待循环稳定,鼻咽温升至36?,37?, 停CPB. 1.3检测指标及方法 在CHLT过程中,分别测受体麻醉后,主动脉开放 5min和30minZ个时间点的肺静脉血气分析. 取肺组织匀浆4?离心(3000r/min)10min后, 取上清液,采用硫代巴比妥酸法,测定MDA的含量. 操作方法同上,采用黄嘌呤氧化酶法,测定肺匀浆 液中SOD的活性. 肺组织用生理盐水冲洗后,立即称湿重量,然后在 70cI=的干燥箱中烘72h,称其干重量,计算肺组织的 湿/干重比(W/D). 切取供肺上叶组织(1mmxlmmxlmm)用 2.5%戊二醛固定,4?保存,通过JEM—IOOCX透射电 镜观察肺组织超微结构的变化. 1.4统计学处理 实验数据采用SPSS12.0forwindows统计软件进 行统计分析,以均数4-标准差表示,采用t检验,以P< 0.05为差异有显着性. 2结果 2.1肺静脉血PaO2及PaCO2的变化(见表l,表2) 表1PaO2变化(n=5,i4-sJmmHg 分组受体麻醉后主动脉开放5min主动脉开放30min 注:与对照组比较.?P<O.O5,?P<0.01 表2PaCO2变化(n:5.i?sJmmHg 注:与对照组比较.?P<O.o5,?P<O.Ol 2.2术后肺组织中MDA的含量及SOD的活性变化 (见表3) 表3移植肺组织SOD,MDA的含量《n=5.i4-) 组别SOD/(U?(mg?pro)]MDA/(nmol?(mg?pro)] 对照组35.O5?6.3l 实验组55.52?7.98. 5.43?0.7l 4.3l?0.65 注:与对照组比较,?P<O.o5,?P<O.Ol ? 9? 山豇口互廛亏院学据2008年2月第18卷第1期 2.3肺组织的湿/干重比 实验组为5.32?0.14,对照组为6.07?0.32,经比 较具有显着性差异(P<0.05). 2.4肺组织电镜超微结构观察 对照组肺泡?型细胞胞浆大小不等,空泡化,板层 小体结构融合,线粒体嵴不清晰,血管内皮细胞壁不完 整,肺泡上皮细胞少见.而实验组肺泡?型上皮细胞 的板层小体结构清晰,可见线粒体嵴,有较多完整血管 内皮细胞,肺泡上皮细胞. 3讨论 随着各种治疗手段的进展,心肺联合移植已成为 一 种治疗晚期心肺疾病的有效方法.尽管已有许多改 进措施,肺移植术后缺血一再灌注损伤仍是导致手术 失败的主要原因之一,也是移植后发生慢性排斥反应 的重要危险因素.因此,如何改进肺保存方法,提 高肺保存质量,延长保存时间,减轻肺缺血再灌注损伤 成为肺移植基础和临床研究的热点. 肺毛细血管内皮细胞损伤导致肺毛细血管壁通透 性增高是缺血一再灌注损伤后的基本病理改变,这种 损伤主要表现为肺毛细血管壁通透性增加,进而导致 肺水肿,影响肺组织中的气体交换.肺R7D在一定 程度上能表示这种因肺毛细血管壁通透性增加而导致 血管内液体漏出的程度.肺气体交换功能障碍被认为 是评价肺缺血一再灌注损伤程度及其保护效果最敏感 的指标.本结果实验组W/D较对照组明显减轻,实 验组PaO,比对照组高,而PaCO,比对照组低.其病 理学检查亦发现实验组肺泡出血及间质水肿较对照组 明显减轻,表明蛇床子素注射液能减轻肺毛细血管的 内皮损伤,减轻肺缺血一再灌注损伤: 目前研究表明,氧自由基生成过多或清除障碍时 会对机体造成损伤.超氧化物歧化酶是体内重要的过 氧化物酶,能及时地清除可能产生的氧自由基,丙二醛 是脂质过氧化产物,其含量可反映机体内脂质过氧化 的程度.有文献表明,,蛇床子素能显着提高AICI 致衰老小鼠全血及肝,脑组织中GSH—Px和SOD活性, 降低大鼠肝,脑组织MDA含量.本研究实验组肺组 织SOD含量明显高于对照组,MDA含量较对照组显 ? l0? 着降低,提示蛇床子素可抑制肺缺血一再灌注自由基 产生和脂质过氧化,增强内源性清除氧自由基的能力, 从而减轻肺缺血再灌注损伤. 肺保存液按其电解质浓度可分为细胞内液型及细 胞外液型两种.EC液和uw液是细胞内液型的代表, 均为高钾溶液.细胞外液型保存液主要有低钾右旋糖 酐(LPD)液,Celsior液等.目前大部分动物实验和临 床实践证实LPD液特别适合于肺保存,它优于EC液 和UW液,被越来越多的医疗机构采用.棉子糖(Raf- finose)是一种三糖,相对于单糖和双糖而言,它能更有 效阻止肺细胞水肿的形成.本实验研究所用的改良 LPD液由山西医科大学第一附属医院提供,该改良 LPD液是依据加拿大多伦多肺移植组的改良LPD液 配方,即在LPD液中加入了棉子糖.在本实验中,将 蛇床子素注射液加入含棉子糖LPD液中灌注和保存 肺,通过实验研究发现,加入蛇床子素注射液的实验组 其氧分压以及二氧化碳分压等肺功能指标优于对照 组,并且可明显减少肺缺血一再灌注期间丙二醛的水 平,增加超氧化物歧化酶的含量,减少肺组织渗出,明 显改善缺血一再灌注期间的肺功能. [参考文献] 1]BurchM,AuroraP.Currentstatusofpaediatricheartlungandheart— lungtransplantationJ.ADisChild,2004,89(4):386~89. [2]VricellaLA,KaramichalisJM,AhmadS,eta1.Lungandheart?lung transplantationinpatientswithend—stagecysticfibrosis.TheStanford experienceJ].AnnFhomcSurg,2002.74.13-17. [3]Reynaud—GaubenMPathophysiologyofobliterativebronehiolitisin lungtransplants[J].RevMalRespir,2003,20(2Pt1):224-232. [4]沈丽霞,金乐群,张丹参,等.蛇床子素对AICI3致急性衰老模型 小鼠记忆障碍的保护作用[J].药学,2002,37(3):178—180. 5]许东晖,黄世亮,梅雪婷,等.海星甾醇对A1CI3致急性衰老小鼠 记忆障碍的保护作用及其机制研究[J].中国药理学通报,2000, 6(4):432-435. [作者简介]王志斌(1982.),男, 科大学硕士研究生在读. 山西阳泉人,2005级山西医 本文编辑:李夏
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