楊遠東,蔡 惠,張靈敏,袁 慧,袁 偉,劉 琳(西安交通大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院麻醉科,西安 710061;通訊作者,E-mail:yyd519@163.com)
磷脂酶A2(PLA2)是一種脂質(zhì)代謝酶,參與多種前炎癥因子的合成代謝,其主要由激活的炎性細胞分泌釋放,在炎癥反應中活性明顯增高,并參與到多種疾病的發(fā)生、發(fā)展,如惡性腫瘤等。目前的研究顯示,多種麻醉藥物能影響到機體的免疫、炎癥反應,調(diào)節(jié)不同炎癥因子的活化或釋放,其中,異丙酚及依托咪酯由于是臨床最常用的靜脈麻醉藥物,往往受到更多的關注。這兩種麻藥均具有起效快、作用時間短、恢復迅速而平穩(wěn),對呼吸循環(huán)影響輕微的特點[1]。但研究發(fā)現(xiàn),這兩種靜脈麻醉藥物在用于臨床麻醉誘導及維持時表現(xiàn)出不同的免疫、炎癥調(diào)節(jié)作用[2]。當機體發(fā)生損傷或炎癥時,異丙酚能通過抑制中性粒等細胞的功能顯著降低IL-1、IL-6、IL-8、IFN-γ、TNF-α 等炎癥因子的釋放,而大多研究認為依托咪酯抑制炎癥反應的能力較異丙酚低,但該結論仍存在一定的爭議[3]。而對于其能否影響PLA2的活性尚無相關研究,同時,關于這兩種麻醉藥物對正常機體中炎癥因子的作用也無類似報道。
為此,本研究擬通過檢測異丙酚及依托咪酯作用于實驗兔后血清中的PLA2活性及其他炎癥因子濃度的變化,研究各炎癥因子之間的相關性,以期發(fā)現(xiàn)這兩種麻醉藥物對正常動物體內(nèi)PLA2等炎癥因子的不同影響,為研究其影響機制提供前期基礎。
新西蘭大白兔24只,雌雄不拘,體重大于2 kg,由西安交通大學實驗動物中心提供,常規(guī)混合飼料喂養(yǎng)。隨機分為3組,每組8只:對照組(C組)、異丙酚組(P組)和依托咪酯組(E組)。
固定動物后,由耳緣靜脈分別注入誘導劑量的異丙酚(2 mg/kg,P 組)或依托咪酯(0.3 mg/kg,E組)后,異丙酚4 mg/(kg·h)或依托咪酯 0.6 mg/(kg·h)維持泵入2 h。對照組動物由等量生理鹽水替代藥物。所有實驗動物分別于藥物干預前(T0)、麻藥誘導后10 min(T1)、維持劑量后60 min(T2)、120 min(T3)及停止用藥后60 min(T4)、120 min(T5)時采集靜脈血,2 000 r/min離心10 min后,取上清液,液氮保存。
血清磷脂酶A2活性定量測定參照Cai等[4]描述的熒光底物激發(fā)方法,血清白介素6(IL-6)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)及C反應蛋白(CRP)濃度采用ELISA法測定(ELISA試劑盒均購于美國R&D公司)。
選用的24只新西蘭大白兔,雄性為14只,雌性10只,平均年齡(10 ±1.4)月,體重為(4.2 ±0.7)kg,三組動物性別、年齡、體重比較差異無統(tǒng)計學意義(P >0.05)。
麻醉藥物干預前(T0),實驗兔血清PLA2平均活性值分別為 C組(476±99.2)intensity/(min·μl)、P 組(408 ± 95.4)intensity/(min·μl)、E 組(435±92.5)intensity/(min·μl),三組 PLA2活性差異無統(tǒng)計學意義(P=0.425),基線水平一致。當給予實驗干預后,三組動物血清PLA2活性在T1時均表現(xiàn)出不同程度的輕微升高,但與T0時刻相比,該活性變化無統(tǒng)計學意義(P>0.05),且組間相比也無統(tǒng)計學差異(P=0.320)。隨著給藥的持續(xù),PLA2活性在三組動物中呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(圖1):在C組中,T2、T3的血清PLA2活性未發(fā)生顯著性變化,停藥后兩個時間點測得的活性值也與基線值相似(P>0.05);在P組中,隨著藥物的持續(xù)泵入,PLA2的活性呈下降趨勢,且T3時的活性明顯低于基線值(299 ±67.0 vs 408 ±95.4,P=0.025);與之相反的是,E組中PLA2活性在給藥后表現(xiàn)為持續(xù)的升高,并在 T2、T3時分別達到(596 ±63.7)intensity/(min·μl)及(699 ±77.5)intensity/(min·μl),與T0相比具有統(tǒng)計學差異(P值分別為 0.047、0.022)。此外,停藥60 min(T4)及120 min(T5)后,這兩組實驗動物血清PLA2的活性迅速向基線值靠近,與T0值相比均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
圖1 三組兔血清PLA2活性變化趨勢比較Figure 1 Changes of activation of serum PLA2 in rabbits at different time after different treatments
三組實驗兔血清中炎癥因子 IL-6、TNF-α及CRP的濃度變化見表1。不同組別中,這三種炎癥因子的濃度在T0時均表現(xiàn)出很高的一致性。當給予異丙酚后,血清中IL-6及TNF-α的濃度未出現(xiàn)明顯變化,而CRP的濃度呈下降趨勢。在依托咪酯組,三種炎癥因子的濃度在給藥后(T2、T3)均出現(xiàn)明顯升高(P<0.05),且在停藥后又恢復至基線濃度。
表1 三組兔血清炎癥因子濃度對比分析 (pg/ml)Table 1 Com parison of expression of inflammatory cytokines at different time between three groups (pg/ml)
對所有實驗動物四種炎癥因子進行相關性分析顯示,PLA2的活性變化與CRP的濃度呈明顯正相關(r=0.686,P=0.014),而與 IL-6 及 TNF-α 的表達無關;同時,血清IL-6濃度與TNF-α濃度的變化具有較強的相關性(r=0.876,P <0.001)。
表2 血清炎癥因子表達變化的相關性分析Table 2 Correlation analysis of expression of seruminflammatory cytokines
異丙酚是臨床上最常使用的靜脈全麻藥物之一,近年來大量的研究報道了其對患者免疫炎癥功能的影響。證據(jù)顯示,在機體發(fā)生炎癥反應或器官損傷時,異丙酚能抑制中性粒細胞、單核細胞和巨噬細胞的功能,抑制 COX2和 PGE2合成,從而減少IL-1、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α 等炎癥因子的釋放,具有一定的炎癥抑制及器官功能保護作用[5-7]。如趙文暉等[8]對大鼠心肌缺血再灌注損傷的研究中發(fā)現(xiàn),異丙酚能抑制 TNF-α的表達,保護心肌受損。此外,對于細菌感染、肺損傷及其他器官缺血再灌注損傷等引起的炎癥反應,異丙酚也具有一定的抑制保護作用[9-13]。但在正常情況下,異丙酚對機體炎癥相關因子的影響尚無相關報道。因此,在本研究中我們利用家兔作為研究模型,檢測異丙酚對正常動物血清中炎癥因子的影響,結果顯示,異丙酚未能引起正常動物血清中IL-6及TNF-α濃度的變化,但卻能降低血清中PLA2的活性及C-反應蛋白(C-reaction protein,CRP)的濃度,這表明異丙酚對各種炎癥因子的作用存在不同的調(diào)控機制,該機制有待進一步的研究。
PLA2是一種脂質(zhì)代謝酶,參與花生四烯酸、前列腺素、血小板活化因子及溶血磷脂酸的合成代謝。研究顯示,其主要由激活的單核細胞、巨噬細胞及中性粒細胞分泌釋放,在炎癥反應中活性明顯增高,是一種重要的炎癥標志物[14,15]。考慮到異丙酚能抑制中性粒細胞的活性,因此,異丙酚也能降低PLA2的活性。事實上,吳新軍等[16]的研究發(fā)現(xiàn),在大鼠小腸缺血再灌注引起肺損傷時,臨床劑量異丙酚可明顯降低肺組織內(nèi)PLA2活性增高,產(chǎn)生肺保護作用。在本研究中,我們同樣觀察到異丙酚能顯著降低正常動物血清中PLA2的活性,其機制可能與異丙酚能降低細胞內(nèi)鈣離子濃度[16],抑制活性氧代謝產(chǎn)物[16],從而抑制PLA2激活有關。此外,我們還發(fā)現(xiàn)PLA2的活性變化與CRP的濃度變化存在相關性,這與于路等在冠心病患者中的發(fā)現(xiàn)一致[17],提示PLA2的活化與CRP的分泌可能存在相同的上游信號通路。
與異丙酚相比,依托咪酯抑制炎癥反應的能力較低,但該結論仍存在爭議。如Ke等[18]認為異丙酚和依托咪酯在誘導劑量范圍內(nèi)對重型創(chuàng)傷患者免疫功能的影響無明顯差異。在本實驗中,依托咪酯促進正常機體中炎癥因子的釋放,表明其可能具有炎癥細胞激活作用,該現(xiàn)象未見于其他研究報道,其原因可能與依托咪酯引起的暫時性腎上腺皮質(zhì)功能低下有關[19],但具體機制有待進一步研究。
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