川芎嗪对兔失血性休克再灌注中脑的保护效应

　　【摘要】 目的：探讨川芎嗪对休克过程脑保护作用的效应及机制。方法：建立兔失血性休克模型，随机分为假手术组(对照组)、失血性休克组(休克组)、休克+回输血+等量NS组(灌注组)和休克+回输血+等量NS+川芎嗪(80 mg/kg)组(灌注+川芎嗪组)4组，每组8只。失血休克组于休克2 h时，灌注组、灌注+川芎嗪组在干预2 h时分别检测脑组织中琥珀酸脱氢酶(SDH) 活性、血清和脑组织髓过氧化物酶(MPO)活性及丙二醛(MDA)含量，分别进行组间比较。结果：休克组、灌注组脑组织中SDH活性与对照组比较均降低，差异有统计学意义(P<0.01)，与灌注+川芎嗪组比较明显升高，差异有统计学意义(P<0.01)。休克组、灌注组脑组织和血浆中MDA含量、MPO活性与对照组比较均升高，差异有统计学意义(P<0.01)，与灌注+川芎嗪组比较明显降低，差异有统计学意义(P<0.01)。结论：川芎嗪对失血性休克代谢障碍及脑组织细胞具有显著的保护作用，可能与通过清除氧自由基、改善线粒体功能，减轻组织休克再灌注损伤有关。

　　【关键词】 川芎嗪 失血性休克 髓过氧化物酶 琥珀酸脱氢酶 丙二醛

　　Protective effects of salidroside on the brain of rabbits with hemorrhagic shock and reperfusion

　　ZHANG Qing-mei, ZHANG Jian-long, XIE Yu-hui, et al

　　(Department of Pathophysiology, Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, China)

　　Abstract: Objective: To study the protective effects of Salidroside on brain metabolism in the hemorrhagic shock through establishing the rabbit model of hemorrhagic shock and reperfusion. Methods: Thirty two rabbits were randomly divided into four groups: the sham operation group (n=8), the rabbit model of hemorrhagic shock group (n=8), the rabbit model of hemorrhagic shock with intravenous injection of 0.9% saline group (n=8) and the rabbit model of hemorrhagic shock with intravenous injection of 0.9% saline and salidroside (80 mg/kg) group (n=8). 2 hours after the sham operation, the hemorrhagic shock, the intravenous injection of 0.9% saline and the intravenous injection of 0.9% saline and salidroside (80 mg/kg) were given to each group respectively, the succinate dehydrogenase (SDH) activity in the brain tissue, the myeloperoxidase (MPO) activity and the malondialdehyde (MDA) content in the serum and brain tissue were measured carefully. Results: Compared with the sham operation group, SDH activity in the brain tissue of the hemorrhagic shock group decreased significantly (P<0.01), but in the salidroside group, the levels of the enzyme were higher than that in the hemorrhagic shock group and intravenous injection of 0.9% saline group (P<0.01). MDA and MPO in the brain tissue and serum of the hemorrhagic shock group and intravenous injection of 0.9% saline group were higher than those in hemorrhagic shock group (P<0.01), Both of them lowered greatly in the salidroside group (vs. the hemorrhagic shock group and intravenous injection of 0.9% saline group, (P<0.01). Conclusion: Salidroside may obviously protect the metabolism disorders and the injury of brain cells from hemorrhagic shock by scavenging oxygen free radicals, improving mitochondrial function, reducing organizations shock and reperfusion injury.

　　Key words: salidroside(TMP); hemorrhagic shock; myeloperoxidase; succinate dehydrogenase; malondialdehyde

　　失血性休克(hemorrhagic shock)是临床常见的危重综合征之一[1]。如果患者的失血量过大或救治不及时, 可发展至不可逆损害，甚至发生多系统器官功能衰竭(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)，病死率高，对人类危害极大。川芎嗪是由中药伞形科植物川芎(Ligusticumchuanxiong)的根茎提取的有效成分，属于酰胺类生物碱，化学结构为四甲基吡嗪(Tetramethylpyrazine,TMP)，现在临床上应用的川芎嗪是川芎经提取分离而制成的灭菌水溶液或粉针。本品具有活血化瘀的功效，具有扩张血管、增加冠状动脉血流量、改善微循环等药理作用，因而常用于心脑血管疾病的治疗，保护作用肯定。本研究通过建立兔失血性休克模型以及扩充血容量基础上，测定家兔血浆及脑组织中髓过氧化物酶(myeloperoxidas，MPO)、琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase，SDH)的活性及丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量的变化，了解川芎嗪对休克动物MPO、SDH活性及MDA含量的影响，旨在探讨川芎嗪对失血性休克中脑的保护机制，为临床治疗休克过程并发脑功能、代谢障碍提供实验依据;为日后川芎嗪应用于失血性休克过程脏器保护提供依据。

　　1材料与方法

　　1.1动物分组和模型建立健康新西兰兔32只，雌雄不拘，体重1.7～2.2 kg(新疆医科大学实验动物中心提供)。32只兔随机分为4组，Ⅰ组为假手术组(对照组)，Ⅱ组为失血性休克组(休克组)，Ⅲ组为休克+回输血加等量NS组(灌注组)，Ⅳ组为休克+回输血加等量NS+川芎嗪(80 mg/kg)组(灌注+川芎嗪组),每组8只。将兔仰卧位固定于手术台，3%戊巴比妥钠局部麻醉，手术分离出双侧股动脉、右侧股静脉分别进行插管，左侧股动脉接BL-420生物信号采集系统，连续记录平均动脉压(MAP)、心率变化;右侧股动脉侧接三通管供放血和采集血样本用。股静脉用于回输自体血及等量生理盐水、药物用。按以上方法在插管后待血压稳定15 min，于10 min内从右股动脉放血，维持血压于40 mmHg左右，达到休克状态后， Ⅱ 组维持2 h即为休克组;Ⅲ 组、Ⅳ 组回输自体肝素化血，同时Ⅲ组输注等量的生理盐水溶液，Ⅳ组输注含川芎嗪的生理盐水溶液(川芎嗪80 mg/kg)后，维持2 h后采集标本。

　　1.2标本采集和测定Ⅱ组在休克维持2 h时采集标本;Ⅲ组、Ⅳ组动物均在再灌注及药物干预2 h时取全血，随即放置普通离心机中，3 000 r/min离心10 min，取上清液，分别用相应试剂盒测定血MDA、MPO活性。同时处死动物，立即取脑组织制成10%组织匀浆， 2 000 r/min离心8 min，取上清液测定脑组织SDH、MPO活性及MDA含量，分别采用黄嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥酸法，试剂均由南京生物工程研究所提供。

　　1.3统计学处理采用SPSS11.5统计软件进行统计学处理，所有数据以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用完全随机设计的单因素方差分析，检验水准α=0.05。

　　2结果

　　2.1脑组织SDH活性的变化休克组、灌注组脑组织中SDH活性与对照组比较均降低，差异有统计学意义(P<0.01)，灌注+川芎嗪组明显升高，与对照组比较差异无统计学意义;灌注+川芎嗪组与休克组比较明显升高，差异有统计学意义(P<0.01)，灌注组与休克组比较差异无统计学意义;灌注+川芎嗪组与灌注组比较亦明显升高，差异有统计学意义(P<0.01),见表1。

　　表1各组脑组织SDH活性的变化(略)

　　注：与对照组比较， *P<0.01; 与休克组比较， **P<0.01;与灌注组比较， △P<0.01

　　2.2脑组织及血浆MDA含量、MPO活性的变化休克组、灌注组脑组织及血浆中MDA含量、MPO活性与对照组比较均升高，差异有统计学意义(P<0.01)，灌注+川芎嗪组与对照组比较无统计学差异;灌注+川芎嗪组与休克组比较明显降低，差异有统计学意义(P<0.01)，灌注+川芎嗪组与休克组比较明显降低，差异有统计学意义(P<0.01),灌注组与休克组比较差异无统计学意义，灌注+川芎嗪组与灌注组比较明显降低，差异有统计学意义(P<0.01),见表2。

　　表2各组脑组织及血清丙二醛含量、髓过氧化物酶活性的变化(略)

　　注：与对照组比较， *P<0.01;与休克组比较， **P<0.01;与灌注组比较， △P<0.01

　　3讨论

　　失血性休克是由于急性大量失血引起有效血量不足、急性微循环障碍、组织灌流不足，而导致组织与细胞缺血、缺氧、代谢障碍和器官功能受损为特征的综合征[2]。近年研究证实，休克造成内皮细胞损伤和白细胞黏附，激活血小板、凝血系统和抗纤溶系统，使机体处于高凝血状态，并形成微栓，阻塞微循环，加重局部组织器官的缺血缺氧[3]。失血性休克治疗主要包括控制出血，补充血容量、血管活性药物治疗等。大量实验证实，失血性休克再灌注后动物的微循环血管受到严重的损害，表现为大量血浆渗出、脏器组织明显水肿以及广泛点状出血等，提示休克再灌注会加重组织细胞进一步损害。目前研究认为再灌注损伤主要与钙超载及氧自由基损伤有关，其中白细胞浸润和内皮细胞自稳态的调节失衡在发病中起很重要的作用[4]。失血性休克时，缺血组织中的ATP急剧降低，生成大量次黄嘌呤;休克再灌注时，内皮细胞内黄嘌呤脱氢酶又转化为黄嘌呤氧化酶，产生大量的氧自由基。另外，休克时白细胞贴壁、吞噬或被内毒素激活，可引起呼吸爆发，形成大量的氧自由基。此外，花生四烯酸代谢、儿茶酚胺自氧化、线粒体细胞色素氧化酶功能失调亦均可产生氧的单电子还原，生成氧自由基。氧自由基通过脂质过氧化反应导致组织细胞损伤。髓过氧化物酶(MPO)是主要存在于中性粒细胞中的一种酶，是评价中性粒细胞大量聚集后，其溶酶体破坏程度的可靠指标，也是提示大量氧自由基产生的指标。双链脂肪酸过氧化生成的丙二醛(MDA)，其含量高低常可反映体内脂质过氧化的程度，间接反映出机体细胞受自由基攻击的严重程度。MDA含量降低保证了线粒体膜的稳定性。琥珀酸脱氢酶(SDH)是催化柠檬酸循环中琥珀酸与延胡酸之间反应的酶，它直接与呼吸链联系，琥珀酸脱氢产生的还原型黄素腺嘌呤二核苷酸(FADH2)可以转移到酶的铁硫中心，然后进入呼吸链，它存在于线粒体中，其活性变化可反映三羧酸循环状态和能量代谢情况,是检测线粒体损伤程度的敏感指标[5]。缺氧越重SDH活性下降越明显，因此呼吸酶活性的改变反映了线粒体的功能变化[6,7]。而线粒体既是调节细胞内钙稳态的重要细胞器，又会产生自由基[8]，同时对氧自由基的毒性作用非常敏感。故测定脂质过氧化反应的代谢产物MDA含量及MPO、SDH活性，可间接反映氧自由基的生成、线粒体的功能及其所致组织细胞损伤的程度。本研究结果表明，休克组及灌注组较灌注+川芎嗪组血浆MDA含量、MPO活性明显增高, SDH活性降低，表明休克及休克再灌注时氧自由基生成增多，机体组织尤其是细胞膜及细胞器膜遭受氧自由基的攻击而损伤, 线粒体的功能受损。单纯生理盐水再灌注后并不能提高琥珀酸脱氢酶的活性，考虑与线粒体是氧化供能的重要场所，因而也是缺氧再灌注损伤最易殃及的部位有关[9];单纯生理盐水再灌注时可能存在再灌注损伤，故丙二醛含量不降低，基本同休克水平;氧自由基增多与细胞损伤的加重相互影响，促进休克再灌注损伤的发生、发展。灌注+川芎嗪组动物再灌注后血浆、脑组织MPO活性、MDA含量均明显低于休克组及灌注组，而SDH活性均显著高于休克组及灌注组，与对照组无明显差异。表明川芎嗪能降低组织脂质过氧化程度，有效地防治休克再灌注时氧自由基的损伤，可改善脑组织供氧，稳定线粒体膜，保护线粒体功能，可减少组织及血液中粒细胞浸润，减轻细胞损伤,即对低血容量性休克脑再灌注损伤有明显的保护作用。亦有实验证实川芎嗪能降低血液粘度，抑制组织缺血再灌注时血栓素A2的释放和促进合成前列环素，改善两者之间的平衡，遏制“无复流现象”,疏通微循环，有效恢复组织灌流，从而起到抗缺血再灌注损伤的作用。另外，川芎嗪能增强心肌收缩性作用，这在其抗休克再灌注损伤中也是一个不容忽视的因素。本研究结果表明，在充分扩容基础上, 川芎嗪对失血性休克脑组织及体液具有保护作用，与通过清除氧自由基、改善线粒体功能，减轻组织休克再灌注损伤有关。

　　【参考文献】

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