二氮嗪預(yù)處理對(duì)無(wú)心跳供體大鼠移植肺缺血再灌注損傷的保護(hù)作用及機(jī)制.pdf

1、本文研究了二氮嗪預(yù)處理對(duì)無(wú)心跳供體大鼠移植肺缺血再灌注損傷的保護(hù)作用及機(jī)制，主要分以下幾部分： 第一部分： 目的： 建立無(wú)心跳供體(Non-heart-beating-donor,NHBD)大鼠同種異體左肺原位移植模型，改良并簡(jiǎn)化手術(shù)操作，比較不同熱缺血時(shí)間(Warm IschemiaTime,WIT)對(duì)大鼠移植肺功能和結(jié)構(gòu)的影響，為擴(kuò)大供肺來(lái)源、改善供肺保存技術(shù)、減輕供肺損傷、預(yù)測(cè)移植肺的功能等各項(xiàng)研究提供實(shí)驗(yàn)

2、動(dòng)物模型。 方法： 將32只SD大鼠按供受體隨機(jī)配對(duì)成16對(duì)，分成4組，分別為有心跳供體組(對(duì)照組，HBD)、NHBD熱缺血1 h組、(實(shí)驗(yàn)組，NHBD1h)、熱缺血2h組(實(shí)驗(yàn)組，NHBD2h)和熱缺血3h組(實(shí)驗(yàn)組，NHBD3h)，每組4對(duì)。供肺摘取后置于4℃低鉀右旋糖苷(LPD)液中4 h。受體鼠左側(cè)開(kāi)胸，鉗夾阻斷左側(cè)肺門的肺動(dòng)脈、靜脈和支氣管，采用三“袖套”套管法行左肺原位移植術(shù)，共完成16例。測(cè)定和觀察移植前、

3、移植后10min、1h和2h的右頸動(dòng)脈血?dú)夂碗p肺順應(yīng)性，移植后2h的左肺靜脈血?dú)?、移植肺?干重比和組織形態(tài)學(xué)改變。 結(jié)果： NHBD1h組移植肺再灌注10 min、1h和2h所采集的右頸動(dòng)脈血PaO2數(shù)值(177.8±15.5、162.0±19.3和195.5±26.4)和對(duì)照組HBD組(187.3±34.4、191.8±36.6和198.8±36.6)的差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；再灌注10 min和2h，NHBD2h組右頸

4、動(dòng)脈血PaO2數(shù)值(154.8±25.2和116.5±32.1)以及NHBD3h組(121.0±28.2和88.3±23.6)和對(duì)照組的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。移植肺再灌注2h后，NHBD1h組左肺靜脈血PaO2數(shù)值與對(duì)照組的差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(132.3±33.8 vs．143.8±17.1)，NHBD2h和NHBD3h組與對(duì)照組的差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(78.8±16.1 vs．143.8±17.1，70.8±15.5 vs．

5、143.8±17.1，P＜0.05)。NHBD3h組的濕/干重比數(shù)值和肺損傷程度病理評(píng)分與對(duì)照組的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。 結(jié)論： 本實(shí)驗(yàn)成功建立了NHBD大鼠同種異體左肺原位移植模型，改進(jìn)了原有手術(shù)方法，使操作更加簡(jiǎn)便、穩(wěn)定和可靠，能夠應(yīng)用于NHBD肺保存、移植肺IRI保護(hù)等領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究。在本實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型中，大鼠可以耐受的WIT為1h。 第二部分： 目的： 研究缺血預(yù)處理(Ische

6、mia。Preconditioning，IP)對(duì)無(wú)心跳供體(Non-heart-beating-donor,NHBD)大鼠移植肺缺血再灌注損傷(IschemiaReperfusion Inury,IRI)的保護(hù)作用及可能的機(jī)制，為治療NHBD肺移植術(shù)后移植肺IRI尋求策略和方法。 方法： 采用第一部分實(shí)驗(yàn)方法建立NHBD大鼠同種異體左單肺原位移植模型，設(shè)定熱缺血時(shí)間為1h。將32只SD大鼠按供受體隨機(jī)配對(duì)成16對(duì)，分成4

7、組，分別為NHBD熱缺血1h組(對(duì)照組，NHBDlh)、IP組(實(shí)驗(yàn)組，IP)、IP+5-羥基葵酸鹽組(實(shí)驗(yàn)組，IP+5-HD)和IP+二甲基亞砜組(溶劑對(duì)照組，IP+DMSO)，每組4對(duì)。IP方案為開(kāi)胸后夾閉大鼠左側(cè)肺門5 min，開(kāi)放10 min，然后放血處死大鼠。熱缺血1h后，摘取供肺置于4℃低鉀右旋糖苷(LPD)液中4h，然后移植。測(cè)定和觀察移植前、移植后10 min、1h和2h的右頸動(dòng)脈血?dú)夂碗p肺順應(yīng)性，移植后2h的左肺靜脈血

8、氣、血清和肺組織TNF-A、IL-6、丙二醛(MDA)和總抗氧化能力(T-AOC)、移植肺組織髓過(guò)氧化物酶(MPO)活性、濕/干重比(W/D)、光鏡下組織形態(tài)學(xué)改變、細(xì)胞凋亡和超微結(jié)構(gòu)變化。 結(jié)果： 各組在受體移植前、移植肺再灌注10 min、1h和2h時(shí)所采集的右頸動(dòng)脈血PaO2數(shù)值的差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但I(xiàn)P以及IP+DMSO組移植肺再灌注10 min和1h時(shí)的右頸動(dòng)脈血PaO2與術(shù)前自身對(duì)照后的數(shù)值，與NHBD1h

9、以及IP+5HD組的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。再灌注2h后，IP以及IP+DMSO組左肺靜脈血PaO2數(shù)值(175.5±14.3、171.8±15.4)，與NHBD1h以及IP+5HD組(132.3±33.8、121.5±19.7)的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜<0.05)。移植肺再灌注1h和2h時(shí)，IP以及IP+DMSO組與NHBDlh以及IP+5HD組雙肺順應(yīng)性的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。再灌注2h時(shí)，IP以及IP+DMS

10、O組的血清和肺組織MDA、T-AOC、肺組織MPO、TNF-a、IL-6等指標(biāo)與NHBD1h組的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；IP+5HD組與NHBD1h組比較上述指標(biāo)，差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；各組血清TNF-a、IL-6含量之間的差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義：IP以及IP+DMSO組的凋亡指數(shù)與NHBD1h組比較，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；IP+5HD組與NHBD1h組比較，差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。光鏡和電鏡下觀察IP以及IP+DMSO組的

11、細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損程度較輕，NHBD1h以及IP+5HD組細(xì)胞損傷較明顯。 結(jié)論： 本大鼠動(dòng)物模型中，單次5 min缺血+10 min再灌注的IP方案，能顯著提高熱缺血1h的大鼠NHBD供肺再灌注后2h的氧合能力，改善肺順應(yīng)性，減輕移植肺的水腫和組織形態(tài)學(xué)變化、減少細(xì)胞凋亡，對(duì)NHBD移植肺IRI有較強(qiáng)的早期保護(hù)效應(yīng)。這種保護(hù)效應(yīng)與IP，提高機(jī)體和移植肺的總抗氧化能力、減輕脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)、減少移植肺中性粒細(xì)胞聚集、降低TNF-

12、a和IL-6濃度有關(guān)。熱缺血1h的大鼠NHBD供肺再灌注后2h后血清中TNF-a和IL-6的濃度變化不如肺組織內(nèi)明顯，提示NHBD供肺IRI時(shí)的炎性因子主要由肺內(nèi)產(chǎn)生并滯留于肺組織內(nèi)，細(xì)胞因子的旁分泌、自分泌活性在肺IRI中起著重要作用。加入線粒體ATP敏感的鉀通道阻斷劑5-HD可以消除IP的保護(hù)效應(yīng)，提示線粒體ATP敏感的鉀通道的開(kāi)放在IP保護(hù)機(jī)制中的重要作用。 第三部分： 目的： 研究二氮嗪預(yù)處理模擬缺血預(yù)處

13、理(Ischemia Preconditioning，IP)，對(duì)無(wú)心跳供體(Non-heart-beating—donor NHBD)大鼠移植肺缺血再灌注損傷(Ischemia Reperfusion Injury,IRI)的保護(hù)作用，為治療肺移植術(shù)后肺IRI提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并尋求一條可能的藥物治療途徑。 方法： 采用第一部分實(shí)驗(yàn)方法建立NHBD大鼠同種異體左單肺原位移植模型，設(shè)定熱缺血時(shí)間為1 h。將32只SD大鼠按供受

14、體隨機(jī)配對(duì)成16對(duì)，分成4組，分別為NHBD熱缺血1 h組(對(duì)照組，NHBD1h)、IP組(IP對(duì)照組，IP)、二氮嗪預(yù)處理組(實(shí)驗(yàn)組，DA)和二甲基亞砜組(溶劑對(duì)照組，DMSO)，每組4對(duì)。采用第二部分實(shí)驗(yàn)IP方案，即開(kāi)胸后夾閉大鼠左側(cè)肺門5 min，開(kāi)放10 min，然后放血處死大鼠。熱缺血1 h后，摘取供肺置于4℃低鉀右旋糖苷液中4 h，然后移植。測(cè)定和觀察移植前、移植后10 min、1 h和2 h的右頸動(dòng)脈血?dú)夂碗p肺順應(yīng)性，移植

15、后2 h的左肺靜脈血?dú)?、血清和肺組織TNF-a、IL-6、丙二醛(MDA)和總抗氧化能力(T-AOC)、移植肺組織的髓過(guò)氧化物酶(MPO)活性、濕/干重比(W/D)、光鏡下組織形態(tài)學(xué)改變、細(xì)胞凋亡和超微結(jié)構(gòu)變化。 結(jié)果： 再灌注2h后，DA組和IP組左肺靜脈血PaO2數(shù)值的差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；和NHBD1h以及DMSO組的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(176.5±14.5vs．132.3±33.8/130.3±18.4，P＜0.05

16、)。移植肺再灌注1h時(shí)，DA組雙肺順應(yīng)性和NHBD1h以及DMSO組的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，和IP組的差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。再灌注2h時(shí)，DA組的血清和肺組織MDA、T-AOC、肺組織．MPO、TNF-a、IL-6等指標(biāo)與NHBD1h以及DMSO組的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；與IP組的差別均沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。DA組的凋亡指數(shù)與NHBD1h以及DMSO組的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)：與IP組的差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。光鏡和電鏡下觀察DA

17、以及IP組的細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損程度較輕，NHBD1h以及DMSO組細(xì)胞損傷較明顯。 結(jié)論： 二氮嗪能顯著提高熱缺血1 h的大鼠NHBD供肺再灌注2 h后的移植肺的氧合能力、減輕肺水腫、改善組織形態(tài)學(xué)變化、減少細(xì)胞凋亡，對(duì)NHBD移植肺IRI有較強(qiáng)的早期保護(hù)效應(yīng)。此保護(hù)作用與IP的作用類似。二者均與提高機(jī)體和移植肺的總抗氧化能力、減輕脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)、減少移植肺中性粒細(xì)胞聚集、降低TNF-a和IL-6濃度有關(guān)。加入線粒體ATP敏感