论文部分内容阅读
目的:探讨胱硫醚-γ-裂解酶(cystanthionine-γ-splitting enzyme,CSE)与硫化氢(Hydrogen sulfid,H2S)系统在肺缺血一再灌注损伤中的作用。
方法:健康SD大鼠随机分成4组,假手术对照组(sham组),肺缺血一再灌注组(LIR组),肺缺血一再灌注+硫氢化钠组(LIR+NaHS组),肺缺血一再灌注十炔丙基甘氨酸组(LIR+PPG组),每组10只。麻醉后左侧开胸,游离肺门,穿过阻断带,复制在体原位单肺缺血-再灌注模型。sham组左肺门过阻断带后不阻断肺门;LIR组左肺门过阻断带后阻断左肺门缺血30min,松开阻断带再灌注120min; LIR+NaHS组手术前5天每天腹腔注射NaHS(28μmol/kg,溶于0.5mL生理盐水);手术前15min再次注射;其余同LIR组。LIR+PPG组手术前5天每天腹腔注射PPG(30mg/kg,溶于0.5 mL生理盐水);手术前15min再次注射;其余同LIR组。各组实验结束后抽血检测H2S浓度,丙二醛(MDA)含量,髓过氧化物酶(MPO),超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮合酶(NOS)活力和一氧化氮(NO)含量;同时取肺组织测肺系数,检测组织H2S含量及CSE酶活力;RT-PCR法检测肺组织CSEmRNA的表达;光镜观察肺组织形态学改变及计数肺泡损伤数;应用免疫组化观察肺组织bcl-2,bax蛋白的表达强度;TUNEL检测肺组织细胞凋亡;电镜观察细胞超微结构的改变。
结果:
1.LIR组大鼠血浆和肺组织H2S含量均低于Sham组(P<0.01);LIR+NaHS组显著高于LIR组(P<0.01);LIR+PPG组显著低于LIR组(P<0.05)。LIR+NaHS组显著高于LIR+PPG组(P<0.01)。
2.各组大鼠肺组织CSE活性的变化同血浆、肺组织H2S含量的变化相似。在LIR组低于Sham组(P<0.01);LIR+NaHS组显著高于LIR组(P<0.01);LIR+PPG组显著低于LIR组(P<0.05)。LIR+NaHS组显著高于LIR+PPG组(P<0.01)。
3.大鼠肺组织CSEmRNA的表达LIR组低于Sham组(P<0.01);LIR+NaHS组高于LIR组(P<0.01);LIR+PPG组低于LIR组(P<0.05)。
4.与Sham组比较,LIR组血浆MDA含量和MPO活性显著增高(P<0.01),血浆SOD活性显著降低(P<0.01);与LIR组比较,LIR+NaHS组MDA含量和MPO活力显著降低,SOD活性升高(P<0.01);而LIR+PPG组MDA含量和MPO活力又显著增高,SOD活性显著降低(P<0.05)。
5.与Sham组比较,LIR组血浆iNOS活性降低(P<0.05),NO含量降低(P<0.01);与LIR组比较,LIR+NaHS组iNOS活力升高(P<0.05),NO含量升高(P<0.01);而LIR+PPG组iNOS,NO均显著降低(P<0.01)
6.bcl-2、bax蛋白表达的免疫组化染色,LIR组较Sham组明显增强,其吸光度值比较有显著差异(均P<0.01),同时bcl-2/bax的比值降低(均P<0.01)。与LIR组比较,LIR+NaHS组bcl-2蛋白表达增强,吸光度值增高,bax表达减弱,吸光度值降低,bcl-2/bax的比值增高(P<0.05):而LIR+PPG组bcl-2表达减弱,吸光度值降低,bax表达增强,吸光度值增高,bcl-2/bax的比值降低(P<0.05或P<0.01)。
7.肺组织原位细胞凋亡检测示LIR组凋亡指数显著高于Sham组(P<0.01);LIR+NaHS组显著低于LIR组(P<0.01);LIR+PPG组高于LIR组(P<0.05)。
8.肺系数与肺泡损伤数。LIR组和LIR+PPG组均比Sham组为高,LIR+PPG更加明显;LIR+NaHS组显著低于LIR及LIR+PPG组。
9.光镜观察:Sham组肺间质及肺泡结构保持完整,无明显受损,未见明显炎性细胞;LIR组肺间质增宽水肿,炎症细胞浸润,肺泡内可见较多红细胞渗出,损伤明显;LIR+NaHS组肺间质水肿程度减轻,炎症细胞浸润减少,肺泡内红细胞渗出减少,肺泡较完整;LIR+PPG组肺不张伴肺气肿,肺间质水肿明显,炎症细胞大量浸润,肺泡内可见较多红细胞渗出,损伤基本与LIR组相似,部分比LIR组严重。
10.电镜观察:Sham组Ⅱ型肺泡上皮细胞(ATⅡ细胞)超微结构基本正常;LIR组肺内毛细血管内皮细胞肿胀,ATⅡ细胞表面微绒毛减少,线粒体肿胀,板层小体稀少,出现较多空泡。肺泡隔水肿,肺泡隔及毛细血管内炎症细胞附壁,以中性粒细胞为主;LIR+NaHS组毛细血管和肺泡结构有所改善,毛细血管内炎症细胞减少,ATⅡ细胞表面微绒毛及板层小体增多。肺泡隔轻度水肿;LIR+PPG组ATⅡ细胞表面平坦,微绒毛极少,板层小体稀少并逸出胞质中,伴有空泡。肺泡隔水肿,炎性细胞聚集。
结论:
1.H2S/CSE体系功能下调参与肺缺血-再灌注损伤的发生发展。
2.预先给予一定量的外源性NaHS对肺缺血-再灌注损伤具有保护作用;预先给予CSE抑制剂PPG则加重再灌注肺损伤。
3.外源性NaHS可能通过纠正氧化/抗氧化失衡,减轻氧化应激发挥保护效应。
4.外源性NaHS可能上调bcl-2,下调bax蛋白的表达,并升高bcl-2/bax蛋白比值,减少LIR时肺组织细胞凋亡。
5.外源性NaHS可能活化NOS/NO体系拮抗肺缺血-再灌注损伤。