异丙酚对失血性休克兔肾功能与代谢保护作用
发表时间：2009-07-02 浏览次数：736次
作者：谢玉慧，张建龙，张庆梅，马琪作者单位：新疆医科大学基础医学院病理生理学教研室， 新疆乌鲁木齐830011【摘要】 目的：探讨异丙酚对失血性休克肾功能与代谢的保护作用及其作用的可能机制。方法：建立失血性休克动物模型，选健康新西兰大耳白兔３２只，雌雄不拘，随机分为对照组、休克组、灌注组、异丙酚干预组，每组８只。检测血浆尿素氮（BUN）、肌肝（Cr）含量，血浆和肾组织髓过氧化物酶（MPO）活性和丙二醛（MDA）含量变化。结果：休克组和灌注组血浆和肾组织MPO活性增高，与对照组相比差异均有统计学意义（P<0.05～0.01）,异丙酚干预组降低，与休克组和灌注组相比差异均有统计学意义（P<0.05～0.01）；休克组和灌注组血浆和肾组织MDA含量升高，与对照组和异丙酚干预组比较差异均有统计学意义（P＜0.01）,异丙酚干预组增高，与休克组相比差异有统计学意义（P＜0.01）;休克组和灌注组血浆ＢＵＮ和Cr含量显著升高，与对照组和异丙酚干预组相比差异均有统计学意义（P＜0.01）。结论：失血性休克可引起肾组织明显功能代谢障碍，异丙酚干预后各项测定指标的活性、含量均发生变化，异丙酚对失血性休克肾功能与代谢具有一定的保护作用。 【关键词】 失血性休克； 异丙酚； 肾功能 The protection of propofol to metabolism of kidney in hemorrhagic shock New Zealand Rabbit XIE Yuhui, ZHANG Jianlong, ZHANG Xinmei, et al Departement of Pathophysiology , Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, China Abstract：Objective: To investijate the propofol pretreatment effects to thus observed target; Discuss the protection of propofol to hemorrhagic shock′s nephridium and the mechanism. Methods: A model of hemorrhagic shock New Zealand rabbit was established by imitation. 32 healthy New Zealand rabbits were randomly divided into 4 groups as following (n=8): the control group (CTG), shock group (group Ⅰ), perfusion group (group Ⅱ) and propofol pretreatment group (group Ⅲ). Examine the concentration of blood urea nitrogen (BUN), creatinine(Cr) in the kidney were measured, and the change of (MPO)， malondialchehyche, (MDA)′s concentration in the kidney and serum were also measured. Results: The MPO activity in the hemorrhagic shock kidney and serum increased significantly in group Ⅰ and Ⅱ compared with CTG （P＜0.05～0.01). The MDA concentration in the hemorrhagic shock kidney and serum increased in group Ⅰ and Ⅱ compared with CTG and group Ⅲ （P＜0.01); group Ⅱ decreased compared with CTG, group Ⅰand Ⅲ （P＜0.05～0.01). The concentrations of BUN and Cr in serum increased significantly in group Ⅰ and Ⅱ compared with CTG and group Ⅲ （P<0.01). Conclusion: hemorrhagic shock can bring on a significant disfunction of metabolism. From the change of observed target after propofol pre treatment we can conclude that propofol can take some act of protection metabolism of kidney
Key word: hemorrhagic shock; propofol; kidney 失血性休克是临床常见的急性危重病症，其发病率与病死率均较高，如其得不到合理治疗，则容易失去抢救机会，近而引起重要器官功能与代谢障碍，甚至发生多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)［1］，对人类危害巨大,是临床医生面临的一个难题。休克的发病机制至今尚未完全阐明,医学界一直在探讨休克复苏治疗措施,而目前认为休克难治,除与DIC的发生有关外,还与各种原因引起的全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS )有关,促炎介质与抗炎介质失衡以及氧自由基和溶酶体酶的损伤,导致内皮细胞和实质脏器细胞和多器官功能障碍。异丙酚是一种短效静脉麻醉药，近年来发现异丙酚苯环上的结构与维生素E相似，因而具有了一定的抗氧化作用［2］ 。Ozturke［3］所进行的体外实验证明，异丙酚有抗脂质过氧化的特性。Murphy等［4］认为每一分子的异丙酚能清除两分子的自由基。虽然目前对异丙酚的研究较多，但对于失血性休克过程的脏器功能保护的研究报道甚少。本实验通过观察新西兰大耳白兔失血性休克后肾组织和血浆中脂质过氧化、氧化酶变化，探讨异丙酚对失血性休克肾功能代谢的保护作用及其作用的可能机制。
1材料与方法
1.1实验动物及分组
健康新西兰大耳白兔32只，雌雄不拘，体重1.7～2.2 kg（由新疆医科大学实验动物中心提供），随机分为4组：对照组(n＝8），失血性休克组(n＝8），休克+回输放出血＋回输等量NS组（灌注组）(n＝8），休克+回输放出血＋回输等量NS＋异丙酚组(10 mg/kg)（异丙酚干预组）(n＝8）。
1.2药品与试剂异丙酚(阿斯利康公司生产，批号H1992001），1％普鲁卡因注射液、肝素钠、生理盐水、丙二醛测定试剂盒、髓过氧化物酶测试盒均从南京建成生物工程研究所购置。
1.3实验方法
1.3.1失血性休克模型建立及药物干预
将兔仰卧位固定于手术台， 1%普鲁卡因局部麻醉，手术分离出双侧股动脉、一侧（均右侧）股静脉，分别进行插管。左侧股动脉接BL420E+生物信号采集系统，连续记录平均动脉压（MAP）、心率变化；右侧股动脉侧接三通管供放血和采集血样本用。股静脉用于回输自体血及等量生理盐水、药物用。按以上方法在插管后待血压稳定15 min，于10 min内从右股动脉放血，维持血压于40 mmHg左右，达到休克状态后，维持2 h即为休克组；灌注组、异丙酚干预组回输自体肝素化血，同时灌注组输注等量的生理盐水溶液，异丙酚干预组输注含异丙酚的生理盐水溶液(10 mg/kg)后，维持2 h后采集标本。
1.3.2标本处理与检测指标
（1） 血生化指标测定：休克组在休克维持2 h时采集标本；灌注组、异丙酚干预组动物均在再灌注及药物干预2h时取全血，随即放置离心机中，3 000 r／min离心10 min，取上清液，分别用相应试剂盒测定血髓过氧化物酶（MPO）活性和丙二醛（MDA）含量。血浆尿素氮（BUN）、肌肝（Cr）用泰仪康RA1000全自动化分析仪分析。 （2） 肾组织匀浆制备与指标测定：采血后快速放血处死动物，均取左肾上极组织制成4％组织匀浆，一部分用普通离心机2 000 r／min离心8 min，取上清液，分别用相应试剂盒测定肾组织MDA含量及MPO活性。
1.4统计学处理
采用SPSS13.0统计软件进行统计学分析，各实验数据以均数±标准差 (±s)表示，实验数据经方差齐性检验，实验组组间相比采用单一因素方差分析，检验水准α=0.05。
2结果
2.1血浆BUN、Cr含量的变化
休克组和灌注组血浆BUN含量显著升高，与对照组和异丙酚干预组相比差异均有统计学意义（P＜0.01），异丙酚干预组与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)。休克组和灌注组血Cr含量显著升高，与对照组和异丙酚干预组相比差异均有统计学意义（P＜0.01），异丙酚干预组与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),见表1。表1各组血浆BUN和Cr含量的变化（略）注：与对照组比， *P<0.01； 与休克组相比， △P<0.01；与灌注组相比， ○P<0.05， ○○P<0.01
2.2肾组织和血浆MPO活性和MDA含量的变化
休克组和灌注组血浆和肾组织MPO活性增高，与对照组相比差异均有统计学意义（P< 0.05～0.01）。异丙酚干预组降低，与休克组和灌注组相比差异均有统计学意义（P＜0.05～0.01）；休克组和灌注组血浆和肾组织MDA含量升高，与对照组和异丙酚干预组比较差异均有统计学意义（P＜0.01）。异丙酚干预组增高，与休克组相比差异有统计学意义（P＜0.01）,见表2。表2各组肾组织、血浆MPO活性和MDA含量的变化（略）注：与对照组比， *P<0.05， **P<0.01；与休克组相比， △P<0.05， △△P<0.01；与灌注组相比， ○P<0.05， ○○P<0.01
3讨论
急性大量失血能引起机体发生急性循环功能障碍, 其病理生理机制较为复杂,而失血性休克的基础是由于组织灌注的急剧减少而引起缺氧,使肠道致病菌及其毒素侵入体内激活补体产生LTB4,使大量中性粒细胞在脏器组织中大量聚集，使细胞内溶酶体膜破裂溶酶释放使细胞坏死等，从而形成失控的全身炎症反应综合征，最终发展为多器官功能不全。肾脏是失血性休克时最易受损伤的器官之一,常常在失血性休克早期出现急性肾功能不全,而肾功能不全的发生又使休克进一步恶化和加重。在肾脏缺血过程中,由于组织缺氧可以产生大量的氧自由基,从而引发细胞膜脂质过氧化是导致肾组织损伤的主要原因。缺血时氧自由基增加，流入肾小管上皮细胞内的钙离子增加，促使细胞内的ATP的含量降低，从而进一步加重肾脏的损害,因此休克患者极易发生肾功能衰竭［5］。而休克的抢救成败，又在很大程度上取决于患者肾功能的恢复情况。失血性休克时产生的大量的氧自由基是一种具有组织毒性的中性粒细胞产物，通过膜脂质过氧化反应而破坏损伤细胞膜的结构，使细胞发生不可逆损伤。而异丙酚与抗氧化剂维生素E和丁羟基甲苯的苯环上均带有羟基,可阻断氧化应激中多个环节：(1)可以抑制自由基的生成,主要是通过抑制线粒体的呼吸递氢活动,减少氧自由基生成；(2)清除已产生的氧自由基,抑制活性氧的增值,有效阻断细胞膜及脂蛋白过氧化反应,调节谷氨酸盐释放、再摄取及其受体活性，减弱氧化应激反应［6］。兔的血容量一般为其体重的7%左右，模型复制过程中，从MAP下降30%开始计时，0～59 min为休克代偿期，60 min为休克失代偿期［7］。血尿素氮（BUN）是体内蛋白氮代谢终产物，肌酐（Cr）是肌酸代谢终产物，二者主要通过肾脏排泄。血尿素氮（BUN）和Cr的含量主要用来评价肾脏滤过功能，可靠性高。血尿素氮（BUN）和Cr增高是肾功能损害的表现，只要30%肾单位的功能存在，BUN就可以维持正常水平，BUN水平显著升高就意味着存在严重的肾功能损伤，冯亚妮等［8］报道经异丙酚干预后可显著增加肾小管上皮细胞活性，对肾细胞有明显的保护作用。本实验休克组BUN和灌注组肌酐（Cr）显著增高，提示肾功能损害。异丙酚干预组BUN和Cr降低，提示肾功能损害程度减轻，其机制可能与减轻钙超载、灭活氧自由基、抑制脂质过氧化水平有关，与有关报道结果一致。 Kokita等［9］认为，异丙酚微量的血浆浓度就能发挥抗氧化作用保护细胞膜,即使在与血浆蛋白结合状态下，仍能发挥其抗氧化作用。在失血性休克中，中性粒细胞通过多种作用方式来加重缺血组织损伤。髓过氧化物酶（MPO）是存在于中性粒细胞而非淋巴细胞中的一种酶，测定其活性可反映中性粒细胞数量多少。进一步评价中性粒细胞大量聚集后，其溶酶体破坏程度的可靠指标，也是提示大量氧自由基的产生指标，组织中MPO活性升高提示中性粒细胞在组织中聚集数增加，是评价细胞中中性粒细胞浸润程度的可靠指标［10］。本实验结果表明，失血性休克组血浆及肾组织中MPO活性（P<0.05），较对照组及异丙酚干预组明显增高，而与灌注组相比无明显差异，说明在失血性休克肾组织中也有大量中性粒细胞激活，而异丙酚干预组含量受到明显抑制，再灌注后不能降低MPO活性，考虑与生理盐水再灌注后出现再灌注损伤有关，异丙酚干预组MPO可降至正常水平，表明异丙酚可通过清除OFR的抗氧化作用外，还可激活内源的抗氧化物酶发挥抗氧化作用，减少组织及血液中粒细胞浸润，清除自由基，减轻组织细胞炎性损伤，保护细胞功能。丙二醛(MDA)是脂质过氧化反应的主要的最终产物，具有生物毒性，使蛋白、核酸和粘多糖等发生交联反应，使细胞骨架蛋白结构和功能发生改变，导致细胞的全面损伤。因此，MDA含量是反映膜脂质过氧化程度较灵敏指标之一，间接反映了自由基产生的多少及其所致的组织细胞损伤的程度［11］。同时也是细胞清除氧自由基能力的敏感指标。失血性休克可视为“全身性缺血”，氧自由基生成过多，回输血重新建立血容量，恢复组织灌流和氧合作用，可视为全身器官再灌注，其结果可能导致氧自由基引起的器官组织再灌注损伤。本实验显示失血性休克时，肾组织及血浆丙二醛升高，再灌注后不能降低丙二醛的含量，异丙酚干预组丙二醛降低。异丙酚能直接与自由基反应，生成稳定的2，6二异丙基苯氧基团，故异丙酚的抗氧化机制主要与抑制自由基介导的LP（脂质过氧化反应）有关，异丙酚干预组MDA含量降低,从而保证了线粒体膜的稳定性，休克组MDA含量较对照组、异丙酚干预组明显增高，与灌注组相比无明显差异，说明在失血性休克时，细胞受自由基攻击，体内脂质过氧化，单纯灌注恢复有效血容量不能减轻细胞过氧化程度,还可能存在再灌注损伤，所以基本同休克水平，而异丙酚干预组MDA含量明显降低,接近正常水平，表明异丙酚有清除氧自由基的作用。综上所述, 失血性休克时产生大量氧自由基(MPO与MDA)显著增高, 酶结构受损, 血尿素氮（BUN）和Cr的含量显著升高，说明肾功能发生明显损害。异丙酚可以通过抑制氧自由基生成、抑制中性粒细胞呼吸爆发、减轻钙超载来减轻肾组织的氧化损伤，起到保护作用。
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