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失血性休克是临床上常见的危重症之一,休克时全身各组织器官处于低灌流状态。能被成功抢救的患者经过液体复苏等一系列治疗后,可使灌流量明显恢复,但随之而来的再灌注损伤却使得组织细胞的损伤进一步加重,并引起细胞死亡或进一步功能障碍。缺血再灌注损伤是失血性休克复苏救治过程中重要的病理生理变化,也是失血性休克后期并发症和多器官功能衰竭的重要原因之一。因此对于再灌注损伤的病理生理机制研究是防治再灌注损伤的重要环节,也一直是我们关注的焦点。
一氧化氮( nitric oxide,NO)是迄今为止在体内发现的第一个气体性细胞内及细胞间信息分子,近年来的研究发现,NO的大量释放在氧化应激、影响线粒体和能量代谢、作用于酶蛋白、胞液Ca2+上调等多个方面参与了肝脏缺血再灌注损伤的病理生理过程,证实NO介导了肝脏的缺血再灌注损伤。而NO在缺血期和再灌注期的过度释放主要是受诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的调控,故组织细胞iNOS的广泛表达是NO大量生成并导致细胞损害的基础和决定因素。
对于肝脏缺血再灌注损伤临床上尚缺乏有效的治疗手段。近年来,中药预处理因为其安全范围大、毒副作用小、作用环节较多等优点,逐渐成为研究的热点之一。大承气汤是《伤寒论》中的著名方剂之一,临床上应用以大承气汤方剂为代表的的通里攻下法治疗普外科感染性急腹症及并发症,已取得了确定而显著的疗效。特别是在消化外科危重症和多器官功能不全综合症(MODS)中,大承气汤的应用研究较为深入和突出。其脏器保护作用研究涉及胃、肠、肺、肝、胰腺、肾脏等多个器官。现代药理研究也表明,大承气汤有促进胃肠运动、抗菌、调节细胞因子、抗自由基、拮抗脂氧化物、增强免疫、保护组织器官等多种作用。实验研究证明,大承气汤通过抑制肠源性内毒素血症,降低肝细胞溶酶体膜的溶破率,抑制过度炎性反应状态等,而在缺血再灌注损伤的病理生理过程中,起到了保护肝脏功能的作用。
目前的研究认为NO的大量生成是肝脏缺血再灌注损伤的前提和基础,大承气汤是否能够通过下调iNOS的表达,从而抑制NO的大量生成,达到保护肝脏功能的作用,目前尚未见这方面的报道。
研究目的:本实验通过观察失血性休克再灌注大鼠肝组织诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达与分布,探讨中药大承气汤对失血性休克大鼠肝组织损伤的防治作用及其可能机制,为防治肝脏缺血再灌注损伤提供新的思路与方法。
研究方法:大承气汤由大黄酒洗12g、厚朴去皮炙15g、枳实15g、芒硝9g组成,按《中华人民共和国药典》规格采购。制剂方法:大黄酒洗12g、厚朴去皮炙15g、枳实15g、芒硝9g(共计51g),以上药物加水100ml煎至25.5ml即为含生药2.0g/ml,大鼠按2.0g/100g体重给药,药液4℃条件下保存三天,给药前复温至室温25℃。
造模成功的SD大鼠24只,雌雄各半,体重180~200克。随机分为以下三组(每组8只),各组大鼠体重与性别比例无统计学差异。
手术对照组:按照失血性休克模型的建立步骤进行手术,但不放血,从而大鼠不经过休克过程。空白对照组:实验前连续2天生理盐水1ml/100g体重灌胃,每日2次,之后建立失血性休克及复苏模型。大承气汤组;实验前连续2天大承气汤(含生药2.0g/ml)1ml/100g体重灌胃,每日2次,之后建立失血性休克及复苏模型。各组动物术前禁食24h。
建立重度失血性休克及复苏动物模型,通过颈总动脉放血并回输等措施使血压维持在5.3kPa(40mmHg)持续90min,之后快速从静脉输回原血并补充和失血量等量的生理盐水(5min内完成)进行抢救,复苏后90min取肝脏标本,石蜡包埋、切片。每个标本制作6个切片,其中1个切片进行光镜下病理观察,其余的进行iNOS表达与分布的分析,5个切片中,2个进行iNOS阳性表达程度的观察,3个采用ImageJ软件测定阳性细胞平均灰度值。
石蜡切片进行HE染色,光学显微镜下观察各组动物肝组织病理变化即肝细胞损伤情况;应用iNOS特异性抗体免疫组化定性及半定量检测肝细胞iNOS的表达与分布,切片中出现棕黄色颗粒为染色阳性细胞。切片内无阳性细胞为表达阴性(-),阳性细胞率小于1/3为表达弱阳性(+),1/3~2/3为表达阳性(++),大于2/3为表达强阳性(+++)。应用ImageJ软件对免疫组化显色结果进行拍照、灰度分析。实验所得数据计量资料用均数士标准差(x±s)表示,应用SPSS13.0软件,分别使用方差分析、X2检验和t检验对相应的资料进行统计学分析。P<0.05为差异有统计学意义。
结果:
1.肝组织病理变化:
光镜下可见手术对照组肝组织结构正常,肝小叶、汇管区清晰,肝细胞结构正常;空白对照组肝细胞及肝窦内皮细胞水肿肝细胞索结构紊乱,肝细胞灶性坏死伴大量中性粒细胞聚集、浸润,肝窦狭窄甚至闭塞;大承气汤组肝组织基本保持了正常的结构,肝小叶、汇管区清晰,少量炎性细胞浸润,肝细胞水肿程度明显轻于模型组,肝窦仍然保持通畅。
2.免疫组化:
结果显示,①手术对照组大鼠肝组织中iNOS基本不表达;②肝缺血再灌注时(空白对照组)iNOS有较大面积表达;③手术对照组和空白对照组iNOS表达程度光镜观察组间比较有统计学差异(P<0.01);④大承气汤组iNOS阳性细胞数目明显减少;⑤大承气汤组和空白对照组iNOS表达程度光镜观察组间比较有统计学差异(P<0.01);⑥空白对照组和大承气汤组阳性颗粒主要位于肝细胞胞浆内及胞膜,炎性细胞也可见部分表达;⑦手术对照组和大承气汤组iNOS表达程度光镜观察组间比较有统计学差异(P<0.01);⑨手术对照组和空白对照组iNOS阳性细胞平均灰度值比较有统计学差异(P<0.01);⑨大承气汤组和空白对照组iNOS阳性细胞平均灰度值比较有统计学差异(P<0.01);⑩手术对照组和大承气汤组iNOS阳性细胞平均灰度值比较有统计学差异(P<0.01)。
结论:
1.大承气汤能明显减轻大鼠失血性休克再灌注肝组织的细胞损害,但尚不能完全逆转;
2.失血性休克再灌注后,肝组织iNOS表达明显上调;
3.大承气汤能下调肝组织iNOS表达,其对肝脏缺血再灌注损伤的保护机制可能与此有关。