大鼠移植肝保護(hù)管理論文

時間:2022-06-17 05:47:00

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大鼠移植肝保護(hù)管理論文

【摘要】目的探討川芎嗪(TMP)對大鼠移植肝的保護(hù)作用。方法參照Delriviere和Kamada等方法建立大鼠肝移植模型,將大鼠隨機(jī)分為3組:A組(假手術(shù)組)、B組(肝移植對照組)和C組(TMP干預(yù)組)。采用全自動生化分析儀檢測術(shù)后血清肝功能(AST、ALT、LDH)水平;應(yīng)用免疫組化SP法結(jié)合病理圖像分析儀測定肝組織中Bcl-2、Bax的表達(dá)情況;HE染色觀察其病理形態(tài)學(xué)變化。結(jié)果(1)C組AST、ALT、LDH明顯低于B組(P<0.01)。(2)C組Bcl-2或Bcl-2/Bax表達(dá)明顯高于B組(P<0.05),而Bax表達(dá)無明顯變化(P>0.05)。(3)A組無明顯病理形態(tài)改變,B組術(shù)后肝組織出現(xiàn)明顯的病理損害,C組病理變化明顯減輕。結(jié)論TMP可能通過上調(diào)Bcl-2或Bcl-2/Bax表達(dá)而減輕肝移植體的低溫保存再灌注損傷,對供肝有保護(hù)作用。

【關(guān)鍵詞】肝移植;保存再灌注損傷;川芎嗪;Bcl-2;Bax

Protectiveeffectoftetramethylpyrazineonlivergraftinratlivertransplantation

【Abstract】ObjectiveToinvestigatetheprotectiveeffectoftetramethylpyrazine(TMP)preconditioningonlivergraftinratlivertransplantation.MethodsPerformingtheoperationoflivertransplantationinmaleSprague-DawleyratsreferredtoDelriviereandKamadawithcuffanastomosingmethods,theratswererandomlydividedintothreegroups:Agroup(n=6,shamoperationgroup),Bgroup(n=30×2,livertransplantationcontrolgroup),Cgroup(n=30×2,TMPgroup).Theparametersofliverfunction(AST,ALTandLDH)weretestedbyauto-biochemicalanalyseringroupBandCafterreperfusion0.5h,3h,6h,24h,48hrespectivelyviatheplasmasamples;partofthelivertissuewassampledtodeterminetheexpressionofBcl-2andBax.TheparametersingroupAwereexamed3haftertheoperation.TheexpressionofBcl-2andBaxwasdeterminedbyimmunohistochemistytechniquewithpathologicalimaginganalyser.Also,partsoflivertissuesampleswereusedtodetectthehistopathologicchanges.Results(1)ThelevelsofAST,ALTandLDHweresignificantlydecreasedingroupCcomparedwiththatingroupB(P<0.01)afterreperfusion0.5h,3h,6h,24h,48hrespectively.(2)TheexpressionofBcl-2weresignificantlyincreasedingroupCcomparedwiththatingroupB(P<0.01)afterreperfusion0.5h,3h,6hrespectively.ThedifferentexpressionofBaxbetweengroupCandgroupBwasnonsignificant.(3)ApproximatelynormallymorphologicstructurewasfoundingroupA,someobvioushistopathologicchangesingroupBcouldbeseenmorphologically.ButingroupC,somehistopathologicchangeswerealleviated.ConclusionTMPcanimproveliverfunctionandalleviatehistopathologicdamageinlivertransplantationinratsduringpreservationandreperfusioninjuryprobablybyup-regulatingtheexpressionofBcl-2orBcl-2/Baxandexertaprotectiveeffectonlivergraft.

【Keywords】livertransplantation;preservationandreperfusioninjury;tetramethylpyrazine;Bcl-2;Bax

肝移植是治療終末期肝病最有效的手段,肝移植體低溫保存再灌注損傷是肝移植術(shù)后肝原發(fā)性無功能(PFN)的重要原因,與細(xì)胞凋亡密切相關(guān)。目前人們針對凋亡發(fā)生的各個環(huán)節(jié),探索各種防治方法,從而減輕肝移植體保存再灌注損傷成為了研究的熱點(diǎn)。川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP,四甲基吡嗪)是從中藥川芎中分離、純化的一種生物堿,TMP具有抑制血小板的聚集、改善微循環(huán)、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞、對抗氧自由基的氧化作用以及鈣拮抗作用;TMP作為鈣拮抗劑,可能通過激活腺苷酸環(huán)化酶及抑制鈣離子內(nèi)流作用而抑制細(xì)胞凋亡[1];TMP還可以影響c-fos表達(dá)而抑制細(xì)胞凋亡[2]。但目前TMP在細(xì)胞內(nèi)的分子機(jī)制研究甚少,需進(jìn)一步研究。TMP是否影響移植肝保存再灌注損傷細(xì)胞凋亡調(diào)控基因的表達(dá),尚未見報道。本實(shí)驗通過建立大鼠肝移植模型,觀察TMP對保存再灌注損傷中肝組織Bcl-2、Bax表達(dá)的影響,探討TMP對大鼠移植肝的保護(hù)作用。

1材料與方法

1.1材料封閉群雄性SD大鼠126只,供體體重200~250g,受體體重340~380g,實(shí)驗動物購于中南大學(xué)實(shí)驗動物中心。SSW-3X顯微外科手術(shù)器械包(上海醫(yī)療器械有限公司)。Q550CW自動病理圖像分析儀(德國LEICA公司)。TMP(40mg/2ml/支,北京第四制藥廠)。Bcl-2、Bax免疫組化試劑盒、AST、ALT、LDH試劑盒(北京中山生物技術(shù)有限公司)。

1.2實(shí)驗分組及處理封閉群SD大鼠(n=126)隨機(jī)分為3個組:A組(n=6,假手術(shù)組)、B組(n=30×2,肝移植對照組)、C組(n=30×2,TMP干預(yù)組);B、C組再根據(jù)再灌注后0.5h、3h、6h、24h、48h不同時相,又分為5個亞組。

1.3制備大鼠肝移植模型參照Delriviere和Kamada等[3]方法建立大鼠肝移植模型。安體醚吸入麻醉,供體肝上上腔靜脈結(jié)扎,供體肝下上腔靜脈與受體右腎靜脈按照Delriviere等[4]方法行袖套吻合(套管內(nèi)徑為2.0~2.2mm、外徑為2.8~3.0mm);供肝門靜脈與受體門靜脈行袖套吻合(套管內(nèi)徑為1.5~1.8mm、外徑為2.0~2.2mm);結(jié)扎受體肝固有動脈;最后將供肝膽管與受體膽管采用套管法重建(內(nèi)徑為0.65mm、外徑0.96mm硬膜外導(dǎo)管)。B組:灌洗及保存液為4℃冷平衡鹽溶液(含肝素鈉5u/ml);C組:灌洗及保存液為冷平衡鹽溶液中加TMP(320g/L);A組:開腹后游離肝周韌帶,分離膽總管及門靜脈,關(guān)腹。

1.4標(biāo)本的采集和檢測B、C組觀察術(shù)后的一般情況,并分別于肝移植再灌注后0.5h、3h、6h、24h、48h取腹主動脈血待測肝功能(AST、ALT、LDH),同時取移植肝一小塊肝組織待制石蠟標(biāo)本;A組于關(guān)腹后3h取標(biāo)本作為正常對照。采用全自動生化分析儀進(jìn)行肝功能測定;利用免疫組織化學(xué)染色的方法結(jié)合病理圖像分析測定各切片中細(xì)胞凋亡調(diào)控基因Bcl-2、Bax表達(dá)情況。取部分切片進(jìn)行常規(guī)HE染色,光鏡下觀察肝組織的病理形態(tài)學(xué)變化。

1.5免疫組化染色方法石蠟切片常規(guī)脫蠟至水;3%過氧化氫阻斷內(nèi)源性過氧化酶活性;微波修復(fù)抗原,加封閉用羊血清,37℃孵育15min;加1∶50Bcl-2或1∶50Bax抗體工作液,4℃孵育過夜;滴加生物素的羊抗兔IgM(1∶100),37℃孵育30min;每張切片滴加50μlSP復(fù)合物,于37℃孵育30min;以新鮮配制的DAB顯色,蘇木素復(fù)染,封片,顯微鏡下觀察。鏡下可見陽性染色主要位于胞漿內(nèi),少數(shù)為核膜,呈淺黃、棕黃或棕褐色顆粒。每張切片內(nèi)中外隨機(jī)選取6個視野,運(yùn)用病理圖像分析儀顯微鏡下觀察并測定陽性細(xì)胞的輝度值(與Bcl-2、Bax表達(dá)成反比)。

1.6統(tǒng)計學(xué)方法所有計量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,在計算機(jī)上用SPSS11.0軟件包處理,方差齊性分析后,組間比較用均數(shù)t檢驗,組內(nèi)比較用單因素方差分析,組內(nèi)不同時點(diǎn)間兩兩比較采用q檢驗,指標(biāo)間相關(guān)分析用直線相關(guān)分析,P<0.05為差異有顯著性。

2結(jié)果

2.1一般情況本實(shí)驗肝移植60例,供體手術(shù)時間、血管袖套準(zhǔn)備時間、受體手術(shù)時間、無肝期分別為(29.65±3.18)min、(9.05±2.12)min、(42.64±4.07)min、(5.18±1.23)min。手術(shù)成功率為88.33%(53/60)。本實(shí)驗發(fā)現(xiàn),肝移植TMP干預(yù)組較肝移植對照組在供肝恢復(fù)血流后,其表面很快呈鮮紅色,無花斑狀表現(xiàn),門靜脈不擴(kuò)張,肝臟無腫脹,腸管無淤血,腸系膜動脈搏動有力,膽汁源源不斷流出,上述表現(xiàn)明顯優(yōu)于肝移植對照組。

2.2肝組織形態(tài)學(xué)變化假手術(shù)組(A組)無明顯形態(tài)學(xué)改變;肝移植對照組(B組)術(shù)后肝組織隨著再灌注時間的延長,病理變化逐漸加重:肝細(xì)胞排列紊亂,細(xì)胞濁腫,變性呈顆粒狀,肝竇變窄,中性粒細(xì)胞附壁,繼而出現(xiàn)細(xì)胞核染色加深及部分核濃縮,部分還出現(xiàn)點(diǎn)狀或小片狀壞死,以術(shù)后6h最嚴(yán)重,6h后,病理變化隨著再灌注時間的延長逐漸減輕;肝移植TMP干預(yù)組(C組)病理變化較B組相應(yīng)時點(diǎn)明顯減輕:輕度的組織水腫,肝竇內(nèi)皮滲出較少,小葉結(jié)構(gòu)基本完好,炎癥細(xì)胞浸潤較少(見圖1~2)。

2.3大鼠各組AST、ALT、LDH含量與A組比較,B、C組各時點(diǎn)AST、ALT、LDH含量均顯著性增加(P<0.01);與B組相應(yīng)的時點(diǎn)比較,C組各時點(diǎn)AST、ALT、LDH含量顯著性降低(P<0.01);B、C組內(nèi)各時點(diǎn)間AST、ALT、LDH含量單因素方差分析差異顯著(P<0.01),且每兩個時點(diǎn)間q檢驗有顯著性時效關(guān)系(P<0.05),見表1。

注:A組AST、ALT、LDH含量分別為(82.78±5.60)u/L、(48.80±4.30)u/L、(564.83±30.66)u/L;與A組比較,△P<0.01;與B組比較,#P<0.01

2.4各組Bcl-2、Bax表達(dá)輝度值變化與A組比較,B、C組于肝移植缺血再灌注后0.5h、3h、6hBcl-2表達(dá)顯著性增加(P<0.01),Bax表達(dá)顯著性降低(P<0.01);與B組比較,C組0.5h、3h、6hBcl-2表達(dá)顯著性上調(diào)(P<0.01),Bax表達(dá)差異無顯著性;并且B、C組內(nèi)各時點(diǎn)Bcl-2、Bax表達(dá)差異有非常顯著性(P<0.01),且每兩個時點(diǎn)間q檢驗有顯著性時效關(guān)系(24h與48h間例外)(見表2、圖3~6)。

注:A組Bcl-2、Bax陰性對照值均為(153.09±1.61)/μm2;△與A組各時點(diǎn)Bcl-2值比較,P<0.01,Bax值P<0.01;#與B組各時點(diǎn)Bcl-2值比較,P<0.01,Bax值P>0.05

2.5肝功能(AST、ALT、LDH)水平與Bcl-2、Bax表達(dá)的相關(guān)性AST、ALT、LDH水平與Bcl-2的表達(dá)呈顯著性負(fù)相關(guān),r值分別為-0.39(P<0.05)、-0.51(P<0.01)、-0.52(P<0.01);AST、ALT、LDH水平與Bax的表達(dá)呈顯著性正相關(guān),r值分別為0.71、0.54、0.75,P<0.01;AST、ALT、LDH水平與Bcl-2/Bax表達(dá)呈顯著性負(fù)相關(guān),r值分別為-0.73、-0.72、-0.86,P<0.01。

3討論

肝移植術(shù)后肝原發(fā)性無功能是肝移植后死亡的主要原因,與肝移植低溫保存再灌注損傷密切相關(guān)[5],其中細(xì)胞凋亡在組織細(xì)胞的丟失和器官功能衰竭方面發(fā)揮著重要作用[6,7]。肝移植體從可逆到不可逆的轉(zhuǎn)變反映了肝細(xì)胞的增殖、分化和細(xì)胞凋亡的精細(xì)平衡,基因調(diào)控是細(xì)胞凋亡的重要調(diào)控機(jī)制[8]。

Bcl-2基因家族是最受關(guān)注的基因之一,任何一個死亡啟動子與Bcl-2或Bcl-XL形成異型二聚體時,細(xì)胞就可以避免發(fā)生凋亡[9]。Bcl-2蛋白是一種膜整合蛋白,主要分布在線粒體內(nèi)膜細(xì)胞膜內(nèi)表面、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核膜等處,具有抑制凋亡的作用[10]。目前認(rèn)為其抗凋亡的主要機(jī)制是:抑制細(xì)胞內(nèi)織網(wǎng)鈣庫釋放鈣,維持細(xì)胞內(nèi)鈣的穩(wěn)定;恢復(fù)線粒體膜電位和調(diào)制線粒體內(nèi)外膜之間通透性轉(zhuǎn)變孔(PTP),抑制線粒體釋放促凋亡蛋白質(zhì)如細(xì)胞色素C、凋亡蛋白激活因子(APAF-1)、凋亡誘導(dǎo)因子(AIF)等[11,12];抑制Caspase如Caspase-9的激活,從而抑制細(xì)胞凋亡級聯(lián)放大反應(yīng)[13,14];直接抗氧化,對抗氧化應(yīng)激所致的細(xì)胞凋亡[15];抑制凋亡蛋白Bax及Bak的細(xì)胞毒作用等。本實(shí)驗結(jié)果顯示移植肝對照組再灌注0.5h即出現(xiàn)Bcl-2表達(dá)增加,與假手術(shù)組比較差異有非常顯著性(P<0.01),隨再灌注時間延長,Bcl-2表達(dá)進(jìn)行性降低,肝功能形態(tài)損害進(jìn)行性加重,再灌注后6h最明顯,提示移植肝在保存再灌注損傷中可能通過增加Bcl-2表達(dá)而抑制凋亡,但其作用是有限的,隨著再灌注時間延長,其抑制作用逐漸減弱。TPP干預(yù)組Bcl-2表達(dá)比肝移植對照組顯著性上調(diào)(P<0.01),肝功能形態(tài)損害明顯減輕,提示TMP可能上調(diào)Bcl-2表達(dá),進(jìn)一步抑制凋亡而保護(hù)移植肝。

Bax為Bcl-2家族中的一員,與Bcl-2不同的是,Bax是促進(jìn)凋亡。其機(jī)制可能是通過誘導(dǎo)Caspase的釋放來實(shí)現(xiàn)的,而Caspase能激活來自線粒體的細(xì)胞色素C,因而可能對抗Bcl-2的抑制細(xì)胞凋亡作用[16,17];Bax的過度表達(dá)還可以促進(jìn)細(xì)胞因子缺乏介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。本實(shí)驗發(fā)現(xiàn)Bax的表達(dá)在肝移植后,隨著再灌注時間延長逐漸增加,以再灌注6h最明顯,后又進(jìn)行性下降,24h后基本恢復(fù)正常(與假手術(shù)組比較),提示移植肝保存再灌注期間可能激發(fā)Bax表達(dá)而促進(jìn)細(xì)胞凋亡,TMP干預(yù)對Bax表達(dá)無明顯影響。

綜上所述,川芎嗪可以通過上調(diào)Bcl-2或Bcl-2/Bax表達(dá)而有效地減輕肝移植體的低溫保存再灌注損傷,對供肝有保護(hù)作用。但其上調(diào)Bcl-2或Bcl-2/Bax表達(dá)的具體機(jī)制尚有待進(jìn)一步研究。

【參考文獻(xiàn)】

1KwanCY,DanielEF.Inhibitorofvasoconstrictionbytetramethylpyrazine:doesitactbyblockingvoltagedependentCa2+channel?CardiovascPharmacol,1990,15(1):157-162.

2李源,段紅,王天成,等.川芎嗪對大鼠心肌細(xì)胞c-fos基因表達(dá)及凋亡的影響.心臟雜志,2000,12(3):213-215.

3KamadaN,CalneRY.Orthotopiclivertransplantationintherattechniqueusingcuffforportalveinanastomosisandbiliarydrainage.Transplantation,1979,28(1):47-50.

4DelriviereL,KamadaN,GotoS,etal.Retransplantationoftheliverintherat.Microsurgery,1993,14(S):416-419.

5YuxinC.Perfusionandcoldinjuryplayanimportantroleinliverpreservation.TransplantationProceeding,1998,30(6):3688-3691.

6趙浩亮,裘法祖.肝臟低溫保存再灌注損傷的分子機(jī)制.中華肝膽外科雜志,2000,6(4):313-314.

7MorganJ,CurranT.Roleofinfluxintheofc-fosexpression.Nature,1986,322(6079):312-324.

8張延齡.細(xì)胞凋亡與外科疾病.國外醫(yī)學(xué)·外科學(xué)分冊,2001,28(5):269-271.

9YinXM,OltvaiZN,KorsmeyerSJ,etal.BHIandBH2domainsofBcl-2arerequiredforinhibitionofapoptosisandheterodimerizationwithbax.Nature,1994,369(6478):321-336.

10Jacobon,MD,BurneJF,KingMP,etal.Bcl-2blocksapoptosisincellslackingmitochondrialDNA.Nature,1993361(6410):365-369.

11GreenDR,ReedJC.Mitochondriaandapoptosis.Science,1998,281(5381):1309-1312.

12KluckRM,BossyWetzelE,GreenDR,etal.Thereleaseofcytochromecfrommitochondria:aprimarysiteforBcl-2regulationofapoptosis.Science,1997,275(5303):1129-1132.

13WolfBB.Suicidaltendencies:Apoptoticcelldeathbycaspasefamilyproteinases.JBiolChem,1999,274(29):20049-20052.

14KienleK,RentschM,MullerT,etal.ExpressionofBcl-2inlivergraftsafteradenoviraltransferimprovessurvivalfollowingprolongedischemiaandreperfusioninratlivertransplantation.TransplantProc,2005,37(1):439-441.

15LeeM,HyunDH,MarshallKA,etal.EffectofoverexpressionofBcl-2oncelloxidative,nitricoxideproduction,antioxidantdefenses,andtheproteasome.FreeRadicBiolMed,2001,31(12):1550-1559.

16LengY,F(xiàn)engY,CaoL,etal.EffectsofdroloxifeneonapoptosisandBax,Bcl-2proteinexpressionoflutealcellsinpseudopregnantrats.ActaPharmacolSin,2001,22(2):155-162.

17湯禮軍,田伏洲,忘雨,等.肝臟低溫保存再灌注期間肝細(xì)胞凋亡與Bax基因相關(guān)性研究.中華實(shí)驗外科雜志,2001,18(2):144-146.