左旋精氨酸对大鼠肝脏缺血再灌注损伤的保护作用

摘要

目的

探讨左旋精氨酸(L-arg)对大鼠肝脏缺血再灌注(I/R)损伤的保护作用.

方法

将24只SD大鼠随机分为对照组(n = 12)和灌喂精氨酸组(n = 12). 制备大鼠肝I/R损伤模型, 观察损伤后谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、一氧化氮(NO)和肝组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)含量变化及肝组织病理变化.

结果

L-arg组: ALT、AST、LDH明显下降t分别为3.66, 14.28, 6.22 (P<0.01). MDA含量明显降低(t = 3.21, P<0.01), SOD及NO活性明显升高(t = 3.71, 8.93, P<0.01), 组织的病理改变也轻于对照组.

结论

左旋精氨酸具有减轻肝I/R引起的肝功损害和脂质过氧化损害, 其机制可能与血清NO含量增加有关.

关键词: N/A

N/A

N/A

Corresponding author: N/A

Received: March 6, 2003
Revised: March 20, 2003
Accepted: March 26, 2003
Published online: October 15, 2003

Abstract

N/A

Key Words: N/A

0 引言

肝I/R损伤是临床上广泛关注的问题, 常见于许多临床病理过程和创伤外科疾病的肝脏手术过程, 如失血性休克, 肝切除和肝移植等. 肝I/R时, 肝脏组织细胞发生了一系列代谢、结构和功能的紊乱[1]. 本实验探讨精氨酸对大鼠肝I/R损伤的作用及影响.

1 材料和方法

1.1 材料

♂SD大鼠24只, 体质量200-250 g, 由第四军医大学实验动物中心提供. MDA、SOD、NO试剂盒均购自南京建成生物工程研究所, L-arg为Alexis产品.

1.2 方法

随机将大鼠分为2组, 每组12只. 普通喂养, 饲料为大鼠标准饲料, 自由进饮进食. 肝I/R模型制备前1 wk对照组用生理盐水灌喂1 mL/次, 2次/d; L-arg组: 70 g/L的L-arg溶液1 mL/次, 2次/d经口灌喂. 实验用SD大鼠术前禁食12 h, 经腹腔注射氯胺酮100 mg/kg麻醉后, 上腹正中切口进腹, 分离肝脏周围诸韧带, 解剖肝门, 用小号无损伤动脉夹阻断左、中叶肝蒂, 90 min后开放, 恢复被阻断肝叶血供, 建立部分肝I/R模型[2,3].血样检测: 两组大鼠于肝脏再灌注2h后经下腔脉留取4-5 mL血样, 离心(4 °C, 4 000 r/min, 10 min), 取部分上清液用日本柯达250型全自动生化分析仪测定ALT、AST、LDH; 部分上清液置于－70 °C冰箱保存, 硝酸还原法测定NO; 组织检测: 各组大鼠于肝脏再灌注2 h后取部分肝组织制成匀浆, 保存于液氮中用相应试剂盒测定抗氧化酶活力及脂质过氧化产物, 操作均按试剂盒说明进行.部分肝组织保存于含100 mL/L甲醛的金属沉淀液中用于HE染色, 光镜检查.

统计学处理 全部数据以mean±SD表示, 均数间的比较采用t检验, 采用SPSS软件, 以P<0.05为差异有显著性意义.

2 结果

2.1 肝功能酶学的变化

肝缺血再灌注120 min, L-arg组血清AST、ALT及LDH明显低于对照组(P<0.01, 表1), 提示L-arg组肝脏受到的损害较轻或功能恢复更快更好.

表1 大鼠血清ALT、AST、LDH的变化(n = 12, mean±SD).

组别	ALT(U/L)	AST (U/L)	LDH (U/L)
对照组	532.9±194.7	1 602.2±279.7	7 173.2±817.3
L-arg组	317.9±58.5	385.9±93.4	3 597.6±1 812.5

P<0.01 vs 对照组.

2.2 抗氧化酶、脂质氧化产物及NO含量变化

肝缺血再灌注120 min, L-arg组肝组织的抗氧化酶活力较对照组明显升高(P<0.01), 而相应的脂质过氧化产物明显减少(P<0.01), 血清NO水平较对照组明显升高(P<0.01, 表2).

表2 大鼠肝组织MDA、SOD及血清NO变化(n = 12, mean±SD).

组别	MDA(μmol/g)	SOD(U/g)	NO(μmol/L)
对照组	18.54±3.48	127.79±19.09	13.90±2.69
L-arg组	11.14±4.09	153.58±14.70	29.66±5.49

P<0.01 vs 对照组.

2.3 病理组织学改变

光镜下结构: 对照组肝小叶结构紊乱, 肝血窦和中央静脉有程度不同的瘀血, 肝血窦变窄或消失, 内皮细胞及肝细胞普遍水肿变性, 大量的中性粒细胞附壁及小灶样坏死. L-arg组肝脏小叶结构基本正常, 散在肝细胞肿胀变性, 少量粒细胞浸润.

3 讨论

近年研究表明, 肝微循环障碍是导致肝I/R损伤的病理基础[4]. 其机制是肝缺血时, 肝细胞ATP含量减少, 钙离子大量内流致肝细胞缺氧水肿, 肝细胞骨架结构受损, 肝血窦变窄[5]. 也有人认为氧自由基的大量释放是导致损伤后早期组织器官功能障碍的重要原因[6-9]. 本实验结果表明, 肝I/R损伤导致肝功能酶学发生变化, ALT、AST、LDH明显升高, MDA含量增高, 而SOD活力明显下降, 证明氧自由基的参与引发了肝组织的脂质过氧化损伤.

L-arg作为NO合成的前体, 在一氧化氮合酶(NOS)的作用下生成NO, 后者具有多种生物学功能, 扩张血管, 抑制血小板黏附[10-13], 参与杀菌[14]等作用. 近年来认识到严重创伤及缺氧时导致肝细胞变性甚至坏死, 已证明NO是最主要的血管内皮舒张因子.从理论上讲预先用L-arg补充NO生成的前体, 可使组织血管扩张[15,16], 损伤后缺氧状况可以改善. 本实验证明了这一点, L-arg组I/R损伤后血清NO及肝组织SOD含量明显升高, MDA含量减少, 说明经口喂L-arg可增加肝组织局部NO合成, 改善局部血流灌注.因此口喂L-arg具有减轻肝I/R所引起的脂质过氧化损害和保护肝细胞的作用.

备注

$[Footnotes]

参考文献

1.

Colletti LM, Cortis A, Lukacs N, Kunkel SL, Green M, Strieter RM. Tumor necrosis factor up-regulates intercellular adhesion molecule 1, which is important in the neutrophil-dependent lung and liver injury associated with hepatic ischemia and reperfusion in the rat. Shock. 1998;10:182-191.  [PubMed]  [DOI]

2.	Colletti LM, Remick DG, Burtch GD, Kunkel SL, Strieter RM, Campbell DA Jr. Role of tumor necrosis factor-alpha in the pathophysiologic alterations after hepatic ischemia/reperfusion injury in the rat. J Clin Invest. 1990;85:1936-1943.  [PubMed]  [DOI]

3.	董 满库, 崔 彦, 周 立艳, 施 靖华, 王 强, 王 平, 吉 敏, 李 晓鸥. 山莨菪碱对肝脏缺血再灌注后氧自由基的影响. 世界华人消化杂志. 2003;11:82-84.  [PubMed]  [DOI]

4.	Kurokawa T, Takagi H. Mechanism and prevention of ischemia-reperfusion injury. Transplant Proc. 1999;31:1775-1776.  [PubMed]  [DOI]

5.	Li XK, Matin AF, Suzuki H, Uno T, Yamaguchi T, Harada Y. Effect of protease inhibitor on ischemia/reperfusion injury of the rat liver. Transplantation. 1993;56:1331-1336.  [PubMed]  [DOI]

6.	Yamaguchi Y, Matsumura F, Liang J, Okabe K, Ohshiro H, Ishihara K, Matusda T, Mori K, Ogawa M. Neutrophil elastase and oxygen radicals enhance monocyte chemoattractant protein-expression after ischemia/reperfusion in rat liver. Transplantation. 1999;68:1459-1468.  [PubMed]  [DOI]

7.	Gasbrrini A, pasini P, Nardo B, De Notariis S, Simoncini M, Cavallari A, Roda E, Bernardi M, Roda A. Chemiluminescent real time imaging of post-ischemic oxygen free radicals formation in livers isolated from young and old rats. Free Radic Biol Med. 1998;24:211-216.  [PubMed]  [DOI]

8.	Vendemiale G, Grattagliano I, Altomare E. An update on the role of free radicals and antioxidant defense in human disease. Int J Clin Lab Res. 1999;29:49-55.  [PubMed]  [DOI]

9.	陈 玺华, 鲍 民生, 李 正中. 大鼠肝缺血腺苷预处理的作用机制. 世界华人消化杂志. 1999;7:298-299.  [PubMed]  [DOI]

10.	Stoclet JC, Muller B, Andriantsitohaina R, Kleschyov A. Overproduction of nitric oxide in pathophysiology of blood vessels. Biochemistry (Mosc). 1998;63:826-832.  [PubMed]  [DOI]

11.	Endlich K, Muller C, Barthelmebs M, Helwig JJ. Role of shear stress in nitric oxide-dependent modulation of renal angiotensin II vasoconstriction. Br J Pharmacol. 1999;127:1929-1935.  [PubMed]  [DOI]

12.	Olszanecki R, Chlopicki S. Endotoxaemia in rats: role of NO, PAF and TXA2 in pulmonary neutrophil sequestration and hyperlactataemia. J Physiol Pharmacol. 1999;50:443-454.  [PubMed]  [DOI]

13.	Eleftheriadis E, Kotzampassi K, Heliadis N, Herodotou A, Hatjopoulou E, Petridou E, Sarris K. The implication of nitric oxide in the process of bacterial translocation. Int Surg. 2000;85:23-26.  [PubMed]  [DOI]

14.	Fierro IM, Nascimento-DaSilva V, Arruda MA, Freitas MS, Plotkowski MC, Cunha FQ, Barja-Fidalgo C. Induction of NOS in rat blood PMN in vivo and in vitro: modulation by tyrosine kinase and involvement in bactericidal activity. J Leukoc Biol. 1999;65:508-514.  [PubMed]  [DOI]

15.	王 万铁, 王 卫, 徐 正, 林 丽娜, 李 东. 肝缺血-再灌注损伤中脂质过氧化反应及左旋精氨酸的干预作用. 中国危重病急救医学. 2003;15:91-93.  [PubMed]  [DOI]

16.	朱 永安, 张 西洲, 哈 振德, 张 芳, 韩 敏, 朱 金山. 左旋精氨酸治疗高原肺水肿患者血流动力学观察. 中国急救医学. 2002;22:217-218.  [PubMed]  [DOI]