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第一部分缺血再灌注及缺血预处理大鼠肝部分切除肝再生动物模型目的建立大鼠肝脏缺血再灌注和缺血预处理肝大部分切除术后残余肝脏再生模型,探讨缺血再灌注和缺血预处理对大鼠肝大部切除术后残肝再生功能的影响,为以后的研究提供基础。方法健康的雌性Sprague-Dawley(S-D)大鼠随机分为三组：①、假手术组(sham-operation, S组),n=6；②、缺血再灌注损伤状态下肝叶切除组(Ischemia Reperfusion, IR组),无损伤血管夹阻断大鼠第一肝门25分钟后开放血流,阻断开始即行肝部分切除术(肝左、右叶,70%肝切除术),手术时间约15分钟,n=27；③、缺血预处理组(Ischemic Preconditioning, IPC组),即在肝门阻断前先行10分钟的肝脏缺血及10分钟的再灌注,再重复IR组操作,n=27。分别在术后4小时、24小时、48小时各处死6只实验大鼠进行取材和指标检测,应用全自动生化分析仪检测血清ALT、AST、TBil含量结果残余肝细胞不同程度受损,细胞肿胀、脂肪变性、但无明显的细胞坏死,24小时和48小时IR组大鼠肝细胞肿胀及脂肪变性较IPC组变化明显。在4小时肝细胞再生不明显,24小时起肝细胞再生,IPC组核分裂相较为明显。随着肝叶切除后时间延长,血清ALT、AST在两组均逐渐增高,在24小时左右达最高峰后渐下降；术后各检测点,IR组大鼠的ALT和AST值高于IP组(P<0.05)。随着肝功能好转术后24小时起大鼠无死亡。结论大鼠70%肝切除术后,随着肝细胞再生,肝功能逐步恢复。IR组及IPC组再生肝组织24小时起均有不同程度的脂肪变性。IPC在早期可减轻肝细胞的损伤,24小时起可见核分裂相,血清ALT、AST值低于同一时间点IR组。缺血预处理在早期对肝细胞有一定的保护作用。第二部分缺血再灌注及缺血预处理大鼠肝部分切除后肝再生基因表达谱的变化肝脏缺血再灌注损伤(Iischemia reperfusion injury, IRI)是指不同原因导致肝脏缺血(血流中断或供应不足),在血液再灌注后,肝细胞功能障碍和结构损伤反而加重的现象。IRI是肝脏外科如肝切除术、肝移植、肝外伤及休克等常见的病理生理过程,易诱发肝功能衰竭和多器官功能不全,使死亡率增高,成为影响手术后患者恢复和疾病预后的主要原因。肝脏具有强大的再生功能,在手术、毒素、感染等损伤因素致肝组织丧失后,残余肝组织通过细胞增殖以恢复肝功能。减轻肝脏缺血再灌注损伤、提高术后残余肝组织再生能力,对促进肝功能恢复有重要意义,然而肝脏缺血再灌注损伤对肝细胞再生影响的机制尚欠清楚。肝脏手术暂时性阻断肝脏血流或在肝移植的供肝保存及植入期间都不可避免地遭遇肝脏缺血再灌注损伤,肝脏的缺血再灌注损伤可导致全身炎症反应综合征和多系统器官衰竭,增加肝切除术和肝移植术后的死亡率,至今没有有效的预防和阻止肝脏缺血再灌注损伤的方法。研究证实,肝脏缺血预处理是一简单可行的降低肝脏缺血再灌注损伤的方法,缺血预处理是指器官在一次较长缺血再灌注之前短暂的缺血再灌注,以诱导机体产生一种内源性保护机制,提高组织或器官对后续较长时间缺血再灌注的耐受性,减轻由缺血再灌注造成的损伤。目的研究缺血再灌注和缺血预处理对大鼠肝部分切除术后肝组织再生过程中基因表达谱的动态变化的影响,探讨缺血再灌注损伤及缺血预处理对大鼠肝部分切除术后残肝再生影响的机制。方法健康的雌性Sprague-Dawley(S-D)大鼠随机分为三组：①、假手术组(sham-operation, S组),n=6；②、缺血再灌注损伤状态下肝叶切除组(Ischemia Reperfusion, IR组),无损伤血管夹阻断大鼠第一肝门25分钟后开放血流,阻断开始即行肝部分切除术(肝左、右叶,70%肝切除术),手术时间约15分钟,n=27；③、缺血预处理组(Ischemic Preconditioning, IPC组),即在肝门阻断前先行10分钟的肝脏缺血及10分钟的再灌注,再重复R组操作,n=27。分别在肝切除术后4小时、24小时、48小时各处死6只大鼠取再生肝组织。提取肝组织RNA,用Affmetrix RAT GeneArray LOST基因表达谱芯片筛选大鼠再生肝组织中差异表达基因,进行功能分析及归类。RT-PCR验证Socs3mRNA, Gadd45amRNA,Ptgs2mRNA, AnglmRNA及GckmRNA在再生肝组织中的表达。结果1、缺血再灌注大鼠肝部分切除术后残存肝组织再生肝再生中有差异表达基因1742个,涉及细胞周期调控基因、细胞生长及分化基因、DNA修复基因、物质代谢相关基因、生物氧化基因、炎症反应相关基因、信号传导相关基因、细胞因子相关基因、调亡相关基因等；差异表达基因显著性的表达趋势有8种。2、缺血预处理对大鼠肝部分切除术后残肝再生肝组织中筛选出差异表达基因1103个,涉及细胞周期调控基因、细胞生长及分化基因、DNA修复基因、代谢相关基因、炎症反应相关基因、细胞因子相关基因、生物氧化基因、信号传导相关基因、调亡相关基因等,差异表达基因显著性的表达趋势有7种。缺血预处理肝切除术后肝再生时糖代谢相关基因中与糖酵解有关的PK, GCK表达下调,氨基酸代谢相关基因变化较明显。结论缺血再灌注及缺血预处理后肝部分切除术肝再生是一多基因调控的动态变化过程,多种基因之间的相互作用共同协调促进肝再生。细胞生长及细胞周期相关基因均在肝部分切除术后肝再生的4小时开始上调,促进肝细胞再生；物质代谢相关基因表达开始下调,24小时后逐渐上调,以适应机体物质代谢及能量供应的需求。炎症相关基因及生物氧化基因在肝再生过程也显示出不同的功能。缺血预处理肝部分切除术肝再生中PK, GCK表达的变化有利于肝细胞能量平衡。第三部分缺血再灌注和缺血预处理大鼠肝部分切除肝再生时COX-2及GADD45a蛋白表达变化目的探讨缺血再灌注和缺血预处理大鼠肝大部切除术肝再生过程中COX-2蛋白及GADD45a蛋白表达的变化。方法健康的雌性Sprague-Dawley(S-D)大鼠随机分为三组：健康的雌性Sprague-D awley(S-D)大鼠随机分为三组：①、假手术组(sham-operation, S组),n=6；②、缺血再灌注损伤状态下肝叶切除组(Ischemia Reperfusion, IR组),无损伤血管夹阻断大鼠第一肝门25分钟后开放血流,阻断开始即行肝部分切除术(肝左、右叶,70%肝切除术),手术时间约15分钟,n=27；③、缺血预处理组(Ischemic Preconditioning, IPC组),即在肝门阻断前先行10分钟的肝脏缺血及10分钟的再灌注,再重复IR组操作,n=27。分别在术后4小时、24小时、48小时各处死6只实验大鼠进行取材和指标检测,用Western blot检测肝组织COX-2蛋白和GADD45a蛋白表达。结果1、IR组和IPC组与sham组比较,COX-2蛋白表达量明显增加(p<0.01),且4小时表达量多于24小时及48小时(P<0.01)；R组COX-2蛋白表达比IPC组明显,以4小时表达最明显(P<0.01)。2、在4小时IR组和IPC组GADD45a的表达比S组明显,即GADD45a蛋白的表达量增加(P<0.01)；而24小时、48小时IR组和IPC组GADD45a的表达与S组比较无明显变化(P>0.05)。IPC组GADD45a表达在4小时高于IR组(P<0.01)。结论我们认为肝细胞COX-2的表达与肝脏缺血再灌注损伤有关,缺血预处理通过减少COX-2的表达可能有助于减轻早期肝缺血再灌注损伤,同时缺血预处理可通过激活3ADD45a的表达,促进损伤DNA的修复,通过调控细胞周期,有助于增加肝细胞的增殖。