褪黑素在治療擠壓綜合征動(dòng)物模型缺血再灌注損傷的效果研究.pdf

1、背景及目的:褪黑素（melatonin，MEL）及其代謝產(chǎn)物具有很強(qiáng)的自由基清除能力，在哺乳動(dòng)物各組織器官的缺血再灌注損傷過(guò)程中具備潛在的治療作用。擠壓綜合征（crush syndrome，CS）是指各種重力創(chuàng)傷使肢體骨骼肌遭受持續(xù)性擠壓，當(dāng)這種持續(xù)性擠壓解除后相應(yīng)肢體骨骼肌出現(xiàn)的缺血及再灌注損傷，并引起橫紋肌溶解、高鉀血癥、代謝性酸中毒、急性腎損傷等臨床癥狀。擠壓綜合征多發(fā)生在戰(zhàn)爭(zhēng)災(zāi)害、恐怖襲擊、地震、山體滑坡等災(zāi)害性事件中。缺血再灌

2、注損傷是擠壓綜合征病理生理改變的使動(dòng)環(huán)節(jié)。缺血再灌注過(guò)程中大量形成的氧自由基、炎癥因子釋放不僅影響局部組織活性及功能，還會(huì)引起全身炎癥反應(yīng)綜合征(Systemic inflammation reaction syndrome,SIRS)，因而會(huì)繼發(fā)心臟、腎臟、肺等遠(yuǎn)隔器官的損傷。該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用止血帶擠壓大鼠雙下肢構(gòu)建擠壓綜合動(dòng)物模型，通過(guò)外源性褪黑素干預(yù)處理，一方面觀察其對(duì)擠壓綜合征模型大鼠酸堿平衡紊亂、氧化應(yīng)激損傷、橫紋肌溶解及存活率等方

3、面的影響，另一方面觀察其對(duì)動(dòng)物模型心肌酶、心肌氧化應(yīng)激損傷、炎性細(xì)胞因子、心肌損傷病理改變等的影響。實(shí)驗(yàn)分為兩部分，一、褪黑素對(duì)擠壓綜合征動(dòng)物模型骨骼肌缺血再灌注損傷療效評(píng)估。二、褪黑素對(duì)擠壓綜合征動(dòng)物模型繼發(fā)心肌損傷的保護(hù)作用。
　　方法:第一部分：將 Isamu Murata等擠壓綜合征造模方法加以利用改進(jìn)，利用5%的戊巴比妥鈉溶液以50mg/kg劑量腹腔麻醉大鼠，利用卡式止血帶擠壓大鼠后肢根部，止血帶拉力等同于3kg重物的壓

4、力，5小時(shí)后撤除止血帶恢復(fù)擠壓肢體血流灌注。將wistar雄性大鼠按照保證在再灌注6小時(shí)后各組存活10只造模大鼠的原則，隨機(jī)分為四組：空白組（SHAM組）、模型組（CS組）、擴(kuò)容組（NS組）及褪黑素組（MEL組），檢測(cè)大鼠后肢再灌注6小時(shí)血清中鉀離子（K+）、肌酸激酶同工酶（CK）、乳酸脫氫酶（LDH）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶(CAT)的活性及丙二醛（MDA）含量，再灌注6小時(shí)檢查動(dòng)脈血

5、氣，同時(shí)觀察各組大鼠腓腸肌光鏡下蘇木精伊紅（Hematoxylin eosin，HE）染色病理改變；另外將81只大鼠分為SHAM組(n=10)、CS組（n=30）、NS組（n=25）、MEL組（n=16），觀察再灌注48小時(shí)各組大鼠死亡的時(shí)間點(diǎn)以進(jìn)行生存曲線分析。第二部分：根據(jù)第一部分造模及分組方法，同樣以保證在再灌注12小時(shí)后存活10只造模大鼠的原則，將雄性wistar大鼠隨機(jī)分為四組：SHAM組、CS組、NS組及MEL組，檢測(cè)各組大

6、鼠后肢再灌注12小時(shí)血清肌鈣蛋白I(TnI)，肌酸激酶同工酶（CK-MB）、超氧化物歧化酶、丙二醛水平，炎性細(xì)胞因子 TNF-α、IL-1β水平，觀察各組大鼠心肌組織光鏡下HE染色病理改變。
　　結(jié)果:再灌注6小時(shí)，CS組動(dòng)脈血?dú)馓崾久黠@的代謝性酸中毒，而MEL組酸堿平衡紊亂較CS組明顯改善。與SHAM組比較，CS組血清中K+、CK、LDH的含量顯著上升，GSH-Px、SOD、CAT的活性顯著升高；與CS組比較，MEL組血清中CK

7、、LDH、K+的含量顯著降低，GSH-Px、SOD、CAT的活性顯著下降。CS組中血清中MDA的含量較SHAM組顯著升高；而MEL組血清中MDA含量較CS組顯著降低。SHAM組腓腸肌纖維間未見(jiàn)水腫及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，肌肉纖維正常分布；CS組、NS組腓腸肌纖維間質(zhì)水腫明顯，肌纖維結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，骨骼肌橫紋紊亂；MEL組肌肉纖維間可見(jiàn)輕度水腫，纖維組織稍紊亂，其形態(tài)結(jié)構(gòu)明顯好于CS組與NS組。SHAM組大鼠的生存率為100%，CS組大鼠的生存率為

8、20%，NS組大鼠的生存率29.2%，MEL組大鼠的生存率為56.3%。
　　再灌注12小時(shí)，CS組血清中TnI，CK-MB含量顯著升高，褪黑素干預(yù)后的MEL組血清中TnI，CK-MB較CS組明顯降低；CS組血清及心肌SOD活性較SHAM組顯著降低，血清及心肌MDA、TNF-α、IL-1β水平顯著升高，MEL組血清及心肌SOD活性較CS組顯著升高，血清及心肌MDA、TNF-α、IL-1β水平顯著降低。通過(guò)HE染色評(píng)估心肌損傷病理改

9、變，SHAM組心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整、心肌橫紋清晰可見(jiàn)；CS組心肌壞死和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)明顯,心肌橫紋消失；MEL組心肌組織損傷較CS有所減輕。
　　結(jié)論:利用卡式止血帶能成功建立擠壓綜合征動(dòng)物模型，在下肢恢復(fù)血流灌注前利用褪黑素早期干預(yù)，對(duì)擠壓綜合征模型骨骼肌缺血再灌注損傷具有保護(hù)作用；褪黑素能有效的抑制缺血再灌注過(guò)程中氧化應(yīng)激損傷，減輕橫紋肌溶解；并能提高擠壓綜合征模型大鼠生存率，改善缺血再灌注腓腸肌損傷。同時(shí)擠壓綜合征模型能引起心肌損