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目的:L-瓜氨酸为天然活性成分,近年来研究资料表明其具有心肌保护、降血脂、降血压等多种药理活性,本研究旨在研究L-瓜氨酸对大鼠胃缺血-再灌注损伤的保护活性及作用机制。
方法:本实验采用健康雄性Sprague-Dawley大鼠,将雄性大鼠随机分为7组,每组8只,分别为假手术组(Sham group)、模型组(GI-R group)、1400W(选择性iNOS抑制剂)组、L-NAME(非选择性NOS抑制剂)和L-瓜氨酸低、中、高剂量组,L-瓜氨酸于手术前60 min灌胃给药,1400W和L-NAME于缺血前30min皮下注射给药。夹闭大鼠腹腔动脉30min后,松开动脉夹血流复灌60min以建立胃缺血-再灌注(gastric ischemia-reperfusion,GI-R)模型,取胃后计数胃黏膜损伤指数;HE染色法检测胃黏膜形态学变化;测定胃黏膜组织中一氧化氮(NO)含量;测定缺血再灌注前后胃黏膜组织中丙二醛(MDA)含量及总超氧化物歧化酶(total SOD,T-SOD)、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、总NOS(total NOS,TNOS)、诱导型NOS(inducible NOS,iNOS)和结构型NOS(constitutive NOS,cNOS)活性的变化;同时,采用免疫印迹技术测定L-瓜氨酸预处理对大鼠GI-R损伤后胃黏膜组织中iNOS、神经元型NOS(nNOS)和内皮型NOS(endothelial NOS,eNOS)蛋白表达变化。
结果:(1)缺血前灌胃给予L-瓜氨酸(300,600,900mg/kg)对大鼠GI-R胃黏膜均明显减轻胃黏膜损伤指数(P<0.001),此外,L-NAME预处理增加了大鼠GI-R胃黏膜损伤指数(P<0.05);(2)大鼠GI-R损伤胃黏膜有胃黏膜糜烂、出血,局部腺体结构紊乱,间隙扩大,并出现局部胃黏膜细胞脱落以及淋巴细胞浸润等症状,而L-瓜氨酸预处理组腺胃上皮基本完整、连续,腺体排列较整齐,淋巴细胞浸润明显减少,同时,1400W预处理也明显改善了上述大鼠GI-R损伤的病理学损伤;(3)大鼠GI-R损伤胃黏膜组织中MDA和NO含量较手术组明显升高(P<0.001),T-SOD活性显著降低(P<0.001),MPO活性明显增高(P<0.001),L-瓜氨酸和1400W预处理显著降低了胃黏膜组织中MDA和NO含量及MPO的活性,增加了T-SOD的活性;(4)大鼠GI-R损伤胃黏膜组织TNOS和iNOS活性明显增加(P<0.001),cNOS活性显著降低(P<0.05),L-瓜氨酸预处理明显抑制了大鼠GI-R诱导的胃黏膜组织TNOS和iNOS活性增高(P<0.01或P<0.001),同时显著增加了cNOS的活性(P<0.05);(5)大鼠GI-R损伤胃壁黏液含量降低(P<0.01),高剂量L-瓜氨酸预处理明显抑制了GI-R导致胃壁黏液减少(P<0.05),1400W对大鼠胃壁黏液含量无明显影响(P>0.05),L-NAME则显著降低了大鼠胃壁黏液含量(P<0.05);(6)大鼠GI-R损伤胃黏膜组织iNOS蛋白的表达显著增加(P<0.001),而nNOS和eNOS蛋白表达没有明显变化(P>0.05),L-瓜氨酸(600,900mg/kg)预处理显著降低了胃黏膜组织iNOS蛋白表达(P<0.05或P<0.001),对nNOS和eNOS蛋白表达无明显影响(P>0.05)。
结论:(1)缺血前给予L-瓜氨酸对大鼠GI-R损伤具有保护作用;(2)抑制cNOS活性对大鼠GI-R损伤具有损害作用,而抑制iNOS活性对大鼠GI-R损伤具有保护作用;(3)L-瓜氨酸的保护作用与下调胃黏膜组织iNOS的表达,抑制iNOS的活性增加,上调cNOS的活性,进而调节胃黏膜组织NO的生成释放过程有关;(4)L-瓜氨酸抑制了大鼠GI-R损伤胃黏膜组织中的MPO活性增加,减少淋巴细胞对胃黏膜组织浸润,这可能与L-瓜氨酸调节cNOS/iNOS活性有关;(5)L-瓜氨酸可以减少再灌注后自由基的产生,抑制了胃粘膜脂质过氧化,这也参与了L-瓜氨酸对大鼠GI-R损伤的保护作用。