引用本文: 賀銀, 羅朝志. 磷丙泊酚鈉后處理對大鼠肝臟缺血再灌注損傷的保護作用及bcl-2/bax蛋白表達的影響. 華西醫學, 2014, 29(7): 1242-1247. doi: 10.7507/1002-0179.20140382 復制
磷丙泊酚鈉是一種新型鎮靜催眠藥,為脂溶性丙泊酚的水溶性前體藥,經靜脈注射后,在堿性磷酸酶代謝下產生活性成分丙泊酚,無注射痛,避免了脂溶性丙泊酚長時間輸注脂肪乳積聚導致的代謝紊亂。研究發現,丙泊酚對肝臟缺血再灌注損傷的保護作用可能和調控B淋巴細胞瘤/白血病-2(bcl-2)蛋白、bcl-2相關X蛋白(bax)的表達有關[1-3]。磷丙泊酚鈉作為其前體藥,具有保護肝臟缺血再灌注損傷的作用[4],但其保護作用是否與調控bcl-2和bax蛋白表達有關,目前尚無相關報道。因此本研究利用大鼠肝臟缺血再灌注模型,擬通過肝臟缺血再灌注期間bcl-2和bax蛋白的變化來探討磷丙泊酚鈉后處理對大鼠肝臟缺血再灌注損傷的作用及可能機制。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及分組
健康雄性Sprague-Dawley大鼠48 只,體質量200~220 g,隨機分4 組,即假手術組(S組)、對照組(C組)、丙泊酚組(P組)、磷丙泊酚鈉組(F組)。每組再根據再灌注時間分為2個亞組,再灌注2 h的亞組分別為S2h亞組、C2h亞組、P2h亞組、F2h亞組;再灌注4 h的亞組分別為S4h亞組、C4h亞組、P4h亞組、F4h亞組,每個亞組6只大鼠。S2h、S4h亞組只行腹正中切口暴露肝門而不夾閉肝門,1 h后,持續靜脈泵注生理鹽水1 mL/h直至實驗結束;C2h、C4h亞組缺血1 h,分別再灌注2 h和4 h,再灌注開始即給予生理鹽水1 mL/h靜脈泵注;P2h、P4h亞組缺血1 h,分別再灌注2 h和4 h,再灌注開始即給予丙泊酚(AstraZeneca,丙泊酚濃度稀釋為5 mg/mL) 20 mg/(kg·h)靜脈泵注;F2h、F4h亞組缺血1 h,分別再灌注2 h和4 h,再灌注開始即給予磷丙泊酚鈉(磷丙泊酚鈉濃度為15 mg/mL)60 mg/(kg·h)靜脈泵注。
1.2 動物模型制備
實驗前禁食12 h,自由飲水,3%戊巴比妥鈉50 mg/kg腹腔注射麻醉,仰臥位固定。大鼠經氣管插管行機械通氣(呼吸頻率70次/min,潮氣量7 mL/kg,吸呼比5︰4),左股動脈穿刺置管用于監測有創血壓,左股靜脈穿刺置管建立靜脈通道,用于術中給藥和補液。作腹正中切口,暴露肝門,用無創血管鉗緩慢鉗夾閉供應肝左葉和中葉的門靜脈、肝動脈血管分支,建立大鼠肝實質70%缺血模型。保留供應肝右葉、尾葉和乳突葉門靜脈分支,防止門靜脈及胃腸道淤血。肝臟組織變灰白為缺血成功標志,肝臟表面恢復紅潤為再灌注成功標志。
1.3 轉氨酶測定
各組分別于缺血1 h及再灌注結束后抽取1.5 mL 股動脈血經水平超速離心機離心(3 000 r/min,15 min),取上清液,采用全自動生物化學分析儀BS-120檢測谷丙轉氨酶(ALT)和谷草轉氨酶(AST)。
1.4 肝組織病理檢查
取左葉肝組織甲醛固定,石蠟包埋切片后蘇木精-伊紅染色,光學顯微鏡下觀察肝組織和細胞形態,點計數法計數壞死肝細胞占總細胞百分比。壞死細胞評價標準:嗜伊紅顏色增多、細胞氣球樣變、細胞裂解、核碎裂、細胞失去形態結構。
1.5 肝組織bcl-2、bax蛋白含量測定
采用二步免疫法檢測bcl-2、bax蛋白的表達情況。各組于再灌注結束后處死大鼠,取左葉肝組織塊2.0 cm×3.0 cm×0.3 cm,用10%中性甲醛固定后,石蠟包埋切片,按照免疫組織化學試劑盒(abcam)說明操作染色。肝細胞細胞質呈棕黃色者為陽性區域,顯微鏡下每張切片隨機選取5個視野拍照,應用image-ProPlus6.0圖像分析軟件測定所拍照片陽性區域平均吸光度值,以平均吸光度值代表bcl-2和bax蛋白含量。
1.6 統計學方法
應用SPSS 18.0統計軟件進行數據分析,數據以均數±標準差表示,組間比較采用單因素方差分析或者秩和檢驗,組內比較采用重復測量方差分析,檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 各組大鼠血清中ALT和AST的活性變化
缺血1 h后,各組ALT和AST含量差異無統計學意義。再灌注相同時間后,與S2h亞組比較,C2h、P2h和F2h亞組血清中ALT和AST含量增高(P<0.05),與S4h亞組比較,C4h、P4h和F4h亞組血清中ALT和AST含量增高(P<0.05);與C2h亞組比較,P2h和F2h亞組血清中ALT和AST含量都降低(P<0.05),與C4h亞組比較,P4h和F4h亞組血清中ALT和AST含量都降低(P<0.05);P2h與F2h亞組、P4h與F4h亞組比較,血清中ALT和AST含量差異無統計學意義(P>0.05)。S組、C組、P組和F組各組兩亞組間血清中ALT和AST含量差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

2.2 肝組織病理結果
肝組織形態學觀察:S組細胞形態正常,極少見細胞變性壞死;C2h亞組可見細胞質空泡化,細胞氣球樣變,C4h亞組可見區域性凝固性壞死,廣泛竇狀隙膨脹充血;P2h和F2h亞組可見細胞質空泡化,灶狀細胞核固縮,P4h和F4h亞組可見細胞質空泡化,灶狀細胞核固縮,充血,細胞邊緣模糊。
與S2h亞組比較,C2h、P2h和F2h亞組肝組織損傷明顯,壞死數/細胞總數百分比增加(P<0.05),與S4h亞組比較,C4h、P4h和F4h亞組肝組織損傷明顯,壞死數/細胞總數百分比增加(P<0.05);與C2h亞組比較,P2h和F2h亞組肝組織損傷減輕,壞死數/細胞總數百分比減少(P<0.05),與C4h亞組比較,P4h和F4h亞組肝組織損傷減輕,壞死數/細胞總數百分比減少(P<0.05);P2h與F2h亞組、P4h與F4h亞組比較壞死數/細胞總數百分比差異無統計學意義(P>0.05);C4h比C2h、P4h比P2h和F4h比F2h亞組比較壞死數/細胞總數百分比增加(P<0.05),S2h與S4h亞組比較壞死數/細胞總數百分比差異無統計學意義(P>0.05)。見表 2。

2.3 各組大鼠肝組織中bcl-2和bax蛋白含量的變化
與S2h亞組比較,C2h、P2h和F2h亞組bcl-2、bax蛋白含量都增加(P<0.05),與S4h亞組比較,C4h、P4h和F4h亞組bcl-2、bax蛋白含量都增加(P<0.05);與C2h亞組比較,P2h和F2h亞組bcl-2蛋白含量增加(P<0.05),bax蛋白含量減少(P<0.05),與C4h亞組比較,P4h和F4h亞組bcl-2蛋白含量增加(P<0.05),bax蛋白含量減少(P<0.05);P2h與F2h亞組、P4h與F4h亞組比較bcl-2、bax蛋白含量差異無統計學意義(P>0.05)。S2h與S4h、C2h與C4h、P2h與P4h和F2h與F4h亞組比較bcl-2、bax蛋白含量差異無統計學意義(P>0.05)。見表 3,圖 1、2。


3 討論
肝臟缺血再灌注損傷常見于休克后復蘇,肝切除和肝移植手術后,可導致肝功能和形態學損害。研究發現,對肝臟進行缺血后處理和藥物后處理可減輕肝臟缺血再灌注損傷[5]。后處理作為一種補救措施,在器官發生缺血性損傷時,可減輕器官的缺血再灌注損傷,在臨床上具有實用性。
研究發現,大鼠肝臟缺血1 h再灌注2 h時肝組織損傷明顯,隨著再灌注時間的延長,肝組織損傷程度進一步增加[6]。研究表明,持續輸注丙泊酚20 mg/(kg·h)可減輕缺血再灌注損傷[7]。本實驗參照文獻[8],將丙泊酚轉化為等效劑量的磷丙泊酚鈉60 mg/(kg·h)進行實驗。在預實驗中發現再灌注后4 h內,血流動力學的改變較小,為保持再灌注后血壓基本一致,減小干擾因素,故本實驗選擇再灌注2 h和4 h作比較。
肝細胞壞死后,細胞膜破外,釋放出ALT和AST。轉氨酶水平能夠反映肝臟損傷程度,損傷程度越重,轉氨酶水平越高。本研究中,與S組比較,C組、P組和F組大鼠ALT和AST活性明顯升高,從酶學水平提示缺血再灌注損傷了肝功能。而病理結果顯示,C2h亞組可見細胞質空泡化,細胞氣球樣變,C4h亞組可見區域性凝固性壞死,廣泛竇狀隙膨脹充血;P2h和F2h亞組可見細胞質空泡化,灶狀細胞核固縮,P4h和F4h亞組可見細胞質空泡化,灶狀細胞核固縮,充血,細胞邊緣模糊,且C組、P組和F組大鼠肝細胞壞死比例明顯高于S組,進一步證實存在肝臟損傷。因此,從酶學和病理學兩個方面證明該實驗模型建立成功。
本研究結果顯示:與對照組相同再灌注時間的亞組相比,給予丙泊酚或磷丙泊酚鈉后處理后,ALT和AST的值明顯降低,肝細胞壞死數量與肝細胞總數所占百分比減少,肝組織損傷程度減輕,說明丙泊酚和磷丙泊酚鈉可減輕肝臟缺血再灌注損傷,且bcl-2蛋白含量增加,bax蛋白含量減少,提示這種保護作用可能和調控bcl-2蛋白和bax蛋白的表達有關。而丙泊酚或者磷丙泊酚鈉處理組間ALT和AST值、肝細胞壞死數量與肝細胞總數所占百分比及bcl-2和bax蛋白含量差異無統計學意義(P>0.05),提示丙泊酚和磷丙泊酚鈉減輕肝臟缺血再灌注損傷的效果相同。磷丙泊酚鈉在體內代謝為丙泊酚發揮藥理作用,研究證實它對大鼠肝臟缺血再灌注損傷有保護作用,這種保護作用可能和水解出的丙泊酚的抗氧化機制有關[4]。肝臟缺血再灌注后引起的鈣超載,氧自由基釋放等可損傷肝細胞膜,最終細胞壞死;抑制細胞對死亡信號的反應通路減少細胞壞死從而產生保護作用是符合邏輯的。細胞壞死途徑主要受細胞凋亡途徑和核轉錄因子-κB途徑的調控[9]。Bcl-2家族蛋白是重要的凋亡調節蛋白,其中bcl-2蛋白主要位于線粒體外膜,抑制細胞凋亡;bax蛋白位于細胞質,促進凋亡,兩者的比例決定了細胞對死亡信號的反應[10]。研究發現,調控bcl-2家族蛋白的表達可以抑制線粒體通透性轉換孔開放,阻止線粒體內的某些與凋亡有關的活性物質誘發的凋亡級聯反應[11] ;還能抑制肝細胞以及其他類型細胞的壞死,減輕肝臟缺血再灌注損傷[12, 13]。張瑋瑋等[14]對丙泊酚后處理聯合缺血后處理對大鼠肝臟缺血再灌注損傷的影響的研究中也得到相同的結論。
本研究通過比較再灌注4 h與再灌注2 h亞組的結果顯示:隨著再灌注時間延長至4 h,對照組肝細胞壞死數量與肝細胞總數所占百分比明顯增加,說明隨著再灌注時間延長,肝臟損傷進一步加重;丙泊酚或者磷丙泊酚鈉處理組肝細胞壞死數量與肝細胞總數所占百分比繼續增加,提示延長丙泊酚或者磷丙泊酚鈉持續輸注時間并未能進一步減輕肝臟損傷。肝臟缺血再灌注后早期,由于肝竇內皮細胞腫脹和壞死脫落而阻塞血竇、內皮細胞收縮、微血栓形成及粒細胞的黏附和聚積等作用,引起肝臟微循環障礙,肝臟微循環障礙使得肝竇血流減少甚至消失,這加重了肝臟缺血缺氧[15]。肝臟缺血再灌注后期,中性粒細胞的集聚、大量炎性介質和細胞因子的產生引起炎癥反應,形成惡性循環加重肝細胞的損傷[16],以致肝臟缺血再灌注損傷隨著再灌注時間延長而損傷加重[17]。丙泊酚可以直接作用于血管平滑肌,擴張血管,增加血流,改善循環,同時也可以通過抗氧化作用保護肝臟。但它僅阻斷了部分引起損傷的通路,并不能完全抑制損傷進一步發展。袁苑等[17]在對丙泊酚對大鼠腸缺血再灌注時肝損傷及bcl-2、bax蛋白表達的影響的研究中發現,隨著再灌注時間延長,肝臟損傷程度進一步增加,延長丙泊酚輸注時間并未能進一步減輕損傷和增加bcl-2或者減少bax蛋白的表達,與本實驗的結果相一致。本研究結果顯示,隨著再灌注時間的延長,對照組、丙泊酚鈉組和磷丙泊酚鈉組肝臟損傷程度增加,但這3 組bcl-2蛋白含量未隨著再灌注時間的延長而增加,bax蛋白含量未隨著再灌注時間的延長而降低,造成這一結果的原因尚不清楚,需要進一步研究。
當血藥濃度相同時,磷丙泊酚鈉的藥效學效能比脂溶性丙泊酚的藥效學效能高[18];它作為水溶性藥物,避免了長時間輸注脂溶性丙泊酚所致脂肪乳積聚等引起的代謝紊亂和相應并發癥,對肝腎功能障礙,合并高脂血癥或胰腺炎,需要長期鎮靜患者,磷丙泊酚鈉將更安全,故磷丙泊酚鈉在臨床上具有較好的使用前景。
綜上所述,在肝臟缺血再灌注早期,磷丙泊酚鈉后處理能減輕肝臟缺血再灌注損傷,具有保護作用,隨著再灌注時間延長,延長磷丙泊酚鈉的輸注時間并未能進一步減輕損傷;同時磷丙泊酚鈉可能是通過上調bcl-2蛋白表達和下調bax蛋白表達來發揮保護作用,但具體調控機制尚不清楚,有待進一步研究。
磷丙泊酚鈉是一種新型鎮靜催眠藥,為脂溶性丙泊酚的水溶性前體藥,經靜脈注射后,在堿性磷酸酶代謝下產生活性成分丙泊酚,無注射痛,避免了脂溶性丙泊酚長時間輸注脂肪乳積聚導致的代謝紊亂。研究發現,丙泊酚對肝臟缺血再灌注損傷的保護作用可能和調控B淋巴細胞瘤/白血病-2(bcl-2)蛋白、bcl-2相關X蛋白(bax)的表達有關[1-3]。磷丙泊酚鈉作為其前體藥,具有保護肝臟缺血再灌注損傷的作用[4],但其保護作用是否與調控bcl-2和bax蛋白表達有關,目前尚無相關報道。因此本研究利用大鼠肝臟缺血再灌注模型,擬通過肝臟缺血再灌注期間bcl-2和bax蛋白的變化來探討磷丙泊酚鈉后處理對大鼠肝臟缺血再灌注損傷的作用及可能機制。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及分組
健康雄性Sprague-Dawley大鼠48 只,體質量200~220 g,隨機分4 組,即假手術組(S組)、對照組(C組)、丙泊酚組(P組)、磷丙泊酚鈉組(F組)。每組再根據再灌注時間分為2個亞組,再灌注2 h的亞組分別為S2h亞組、C2h亞組、P2h亞組、F2h亞組;再灌注4 h的亞組分別為S4h亞組、C4h亞組、P4h亞組、F4h亞組,每個亞組6只大鼠。S2h、S4h亞組只行腹正中切口暴露肝門而不夾閉肝門,1 h后,持續靜脈泵注生理鹽水1 mL/h直至實驗結束;C2h、C4h亞組缺血1 h,分別再灌注2 h和4 h,再灌注開始即給予生理鹽水1 mL/h靜脈泵注;P2h、P4h亞組缺血1 h,分別再灌注2 h和4 h,再灌注開始即給予丙泊酚(AstraZeneca,丙泊酚濃度稀釋為5 mg/mL) 20 mg/(kg·h)靜脈泵注;F2h、F4h亞組缺血1 h,分別再灌注2 h和4 h,再灌注開始即給予磷丙泊酚鈉(磷丙泊酚鈉濃度為15 mg/mL)60 mg/(kg·h)靜脈泵注。
1.2 動物模型制備
實驗前禁食12 h,自由飲水,3%戊巴比妥鈉50 mg/kg腹腔注射麻醉,仰臥位固定。大鼠經氣管插管行機械通氣(呼吸頻率70次/min,潮氣量7 mL/kg,吸呼比5︰4),左股動脈穿刺置管用于監測有創血壓,左股靜脈穿刺置管建立靜脈通道,用于術中給藥和補液。作腹正中切口,暴露肝門,用無創血管鉗緩慢鉗夾閉供應肝左葉和中葉的門靜脈、肝動脈血管分支,建立大鼠肝實質70%缺血模型。保留供應肝右葉、尾葉和乳突葉門靜脈分支,防止門靜脈及胃腸道淤血。肝臟組織變灰白為缺血成功標志,肝臟表面恢復紅潤為再灌注成功標志。
1.3 轉氨酶測定
各組分別于缺血1 h及再灌注結束后抽取1.5 mL 股動脈血經水平超速離心機離心(3 000 r/min,15 min),取上清液,采用全自動生物化學分析儀BS-120檢測谷丙轉氨酶(ALT)和谷草轉氨酶(AST)。
1.4 肝組織病理檢查
取左葉肝組織甲醛固定,石蠟包埋切片后蘇木精-伊紅染色,光學顯微鏡下觀察肝組織和細胞形態,點計數法計數壞死肝細胞占總細胞百分比。壞死細胞評價標準:嗜伊紅顏色增多、細胞氣球樣變、細胞裂解、核碎裂、細胞失去形態結構。
1.5 肝組織bcl-2、bax蛋白含量測定
采用二步免疫法檢測bcl-2、bax蛋白的表達情況。各組于再灌注結束后處死大鼠,取左葉肝組織塊2.0 cm×3.0 cm×0.3 cm,用10%中性甲醛固定后,石蠟包埋切片,按照免疫組織化學試劑盒(abcam)說明操作染色。肝細胞細胞質呈棕黃色者為陽性區域,顯微鏡下每張切片隨機選取5個視野拍照,應用image-ProPlus6.0圖像分析軟件測定所拍照片陽性區域平均吸光度值,以平均吸光度值代表bcl-2和bax蛋白含量。
1.6 統計學方法
應用SPSS 18.0統計軟件進行數據分析,數據以均數±標準差表示,組間比較采用單因素方差分析或者秩和檢驗,組內比較采用重復測量方差分析,檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 各組大鼠血清中ALT和AST的活性變化
缺血1 h后,各組ALT和AST含量差異無統計學意義。再灌注相同時間后,與S2h亞組比較,C2h、P2h和F2h亞組血清中ALT和AST含量增高(P<0.05),與S4h亞組比較,C4h、P4h和F4h亞組血清中ALT和AST含量增高(P<0.05);與C2h亞組比較,P2h和F2h亞組血清中ALT和AST含量都降低(P<0.05),與C4h亞組比較,P4h和F4h亞組血清中ALT和AST含量都降低(P<0.05);P2h與F2h亞組、P4h與F4h亞組比較,血清中ALT和AST含量差異無統計學意義(P>0.05)。S組、C組、P組和F組各組兩亞組間血清中ALT和AST含量差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

2.2 肝組織病理結果
肝組織形態學觀察:S組細胞形態正常,極少見細胞變性壞死;C2h亞組可見細胞質空泡化,細胞氣球樣變,C4h亞組可見區域性凝固性壞死,廣泛竇狀隙膨脹充血;P2h和F2h亞組可見細胞質空泡化,灶狀細胞核固縮,P4h和F4h亞組可見細胞質空泡化,灶狀細胞核固縮,充血,細胞邊緣模糊。
與S2h亞組比較,C2h、P2h和F2h亞組肝組織損傷明顯,壞死數/細胞總數百分比增加(P<0.05),與S4h亞組比較,C4h、P4h和F4h亞組肝組織損傷明顯,壞死數/細胞總數百分比增加(P<0.05);與C2h亞組比較,P2h和F2h亞組肝組織損傷減輕,壞死數/細胞總數百分比減少(P<0.05),與C4h亞組比較,P4h和F4h亞組肝組織損傷減輕,壞死數/細胞總數百分比減少(P<0.05);P2h與F2h亞組、P4h與F4h亞組比較壞死數/細胞總數百分比差異無統計學意義(P>0.05);C4h比C2h、P4h比P2h和F4h比F2h亞組比較壞死數/細胞總數百分比增加(P<0.05),S2h與S4h亞組比較壞死數/細胞總數百分比差異無統計學意義(P>0.05)。見表 2。

2.3 各組大鼠肝組織中bcl-2和bax蛋白含量的變化
與S2h亞組比較,C2h、P2h和F2h亞組bcl-2、bax蛋白含量都增加(P<0.05),與S4h亞組比較,C4h、P4h和F4h亞組bcl-2、bax蛋白含量都增加(P<0.05);與C2h亞組比較,P2h和F2h亞組bcl-2蛋白含量增加(P<0.05),bax蛋白含量減少(P<0.05),與C4h亞組比較,P4h和F4h亞組bcl-2蛋白含量增加(P<0.05),bax蛋白含量減少(P<0.05);P2h與F2h亞組、P4h與F4h亞組比較bcl-2、bax蛋白含量差異無統計學意義(P>0.05)。S2h與S4h、C2h與C4h、P2h與P4h和F2h與F4h亞組比較bcl-2、bax蛋白含量差異無統計學意義(P>0.05)。見表 3,圖 1、2。


3 討論
肝臟缺血再灌注損傷常見于休克后復蘇,肝切除和肝移植手術后,可導致肝功能和形態學損害。研究發現,對肝臟進行缺血后處理和藥物后處理可減輕肝臟缺血再灌注損傷[5]。后處理作為一種補救措施,在器官發生缺血性損傷時,可減輕器官的缺血再灌注損傷,在臨床上具有實用性。
研究發現,大鼠肝臟缺血1 h再灌注2 h時肝組織損傷明顯,隨著再灌注時間的延長,肝組織損傷程度進一步增加[6]。研究表明,持續輸注丙泊酚20 mg/(kg·h)可減輕缺血再灌注損傷[7]。本實驗參照文獻[8],將丙泊酚轉化為等效劑量的磷丙泊酚鈉60 mg/(kg·h)進行實驗。在預實驗中發現再灌注后4 h內,血流動力學的改變較小,為保持再灌注后血壓基本一致,減小干擾因素,故本實驗選擇再灌注2 h和4 h作比較。
肝細胞壞死后,細胞膜破外,釋放出ALT和AST。轉氨酶水平能夠反映肝臟損傷程度,損傷程度越重,轉氨酶水平越高。本研究中,與S組比較,C組、P組和F組大鼠ALT和AST活性明顯升高,從酶學水平提示缺血再灌注損傷了肝功能。而病理結果顯示,C2h亞組可見細胞質空泡化,細胞氣球樣變,C4h亞組可見區域性凝固性壞死,廣泛竇狀隙膨脹充血;P2h和F2h亞組可見細胞質空泡化,灶狀細胞核固縮,P4h和F4h亞組可見細胞質空泡化,灶狀細胞核固縮,充血,細胞邊緣模糊,且C組、P組和F組大鼠肝細胞壞死比例明顯高于S組,進一步證實存在肝臟損傷。因此,從酶學和病理學兩個方面證明該實驗模型建立成功。
本研究結果顯示:與對照組相同再灌注時間的亞組相比,給予丙泊酚或磷丙泊酚鈉后處理后,ALT和AST的值明顯降低,肝細胞壞死數量與肝細胞總數所占百分比減少,肝組織損傷程度減輕,說明丙泊酚和磷丙泊酚鈉可減輕肝臟缺血再灌注損傷,且bcl-2蛋白含量增加,bax蛋白含量減少,提示這種保護作用可能和調控bcl-2蛋白和bax蛋白的表達有關。而丙泊酚或者磷丙泊酚鈉處理組間ALT和AST值、肝細胞壞死數量與肝細胞總數所占百分比及bcl-2和bax蛋白含量差異無統計學意義(P>0.05),提示丙泊酚和磷丙泊酚鈉減輕肝臟缺血再灌注損傷的效果相同。磷丙泊酚鈉在體內代謝為丙泊酚發揮藥理作用,研究證實它對大鼠肝臟缺血再灌注損傷有保護作用,這種保護作用可能和水解出的丙泊酚的抗氧化機制有關[4]。肝臟缺血再灌注后引起的鈣超載,氧自由基釋放等可損傷肝細胞膜,最終細胞壞死;抑制細胞對死亡信號的反應通路減少細胞壞死從而產生保護作用是符合邏輯的。細胞壞死途徑主要受細胞凋亡途徑和核轉錄因子-κB途徑的調控[9]。Bcl-2家族蛋白是重要的凋亡調節蛋白,其中bcl-2蛋白主要位于線粒體外膜,抑制細胞凋亡;bax蛋白位于細胞質,促進凋亡,兩者的比例決定了細胞對死亡信號的反應[10]。研究發現,調控bcl-2家族蛋白的表達可以抑制線粒體通透性轉換孔開放,阻止線粒體內的某些與凋亡有關的活性物質誘發的凋亡級聯反應[11] ;還能抑制肝細胞以及其他類型細胞的壞死,減輕肝臟缺血再灌注損傷[12, 13]。張瑋瑋等[14]對丙泊酚后處理聯合缺血后處理對大鼠肝臟缺血再灌注損傷的影響的研究中也得到相同的結論。
本研究通過比較再灌注4 h與再灌注2 h亞組的結果顯示:隨著再灌注時間延長至4 h,對照組肝細胞壞死數量與肝細胞總數所占百分比明顯增加,說明隨著再灌注時間延長,肝臟損傷進一步加重;丙泊酚或者磷丙泊酚鈉處理組肝細胞壞死數量與肝細胞總數所占百分比繼續增加,提示延長丙泊酚或者磷丙泊酚鈉持續輸注時間并未能進一步減輕肝臟損傷。肝臟缺血再灌注后早期,由于肝竇內皮細胞腫脹和壞死脫落而阻塞血竇、內皮細胞收縮、微血栓形成及粒細胞的黏附和聚積等作用,引起肝臟微循環障礙,肝臟微循環障礙使得肝竇血流減少甚至消失,這加重了肝臟缺血缺氧[15]。肝臟缺血再灌注后期,中性粒細胞的集聚、大量炎性介質和細胞因子的產生引起炎癥反應,形成惡性循環加重肝細胞的損傷[16],以致肝臟缺血再灌注損傷隨著再灌注時間延長而損傷加重[17]。丙泊酚可以直接作用于血管平滑肌,擴張血管,增加血流,改善循環,同時也可以通過抗氧化作用保護肝臟。但它僅阻斷了部分引起損傷的通路,并不能完全抑制損傷進一步發展。袁苑等[17]在對丙泊酚對大鼠腸缺血再灌注時肝損傷及bcl-2、bax蛋白表達的影響的研究中發現,隨著再灌注時間延長,肝臟損傷程度進一步增加,延長丙泊酚輸注時間并未能進一步減輕損傷和增加bcl-2或者減少bax蛋白的表達,與本實驗的結果相一致。本研究結果顯示,隨著再灌注時間的延長,對照組、丙泊酚鈉組和磷丙泊酚鈉組肝臟損傷程度增加,但這3 組bcl-2蛋白含量未隨著再灌注時間的延長而增加,bax蛋白含量未隨著再灌注時間的延長而降低,造成這一結果的原因尚不清楚,需要進一步研究。
當血藥濃度相同時,磷丙泊酚鈉的藥效學效能比脂溶性丙泊酚的藥效學效能高[18];它作為水溶性藥物,避免了長時間輸注脂溶性丙泊酚所致脂肪乳積聚等引起的代謝紊亂和相應并發癥,對肝腎功能障礙,合并高脂血癥或胰腺炎,需要長期鎮靜患者,磷丙泊酚鈉將更安全,故磷丙泊酚鈉在臨床上具有較好的使用前景。
綜上所述,在肝臟缺血再灌注早期,磷丙泊酚鈉后處理能減輕肝臟缺血再灌注損傷,具有保護作用,隨著再灌注時間延長,延長磷丙泊酚鈉的輸注時間并未能進一步減輕損傷;同時磷丙泊酚鈉可能是通過上調bcl-2蛋白表達和下調bax蛋白表達來發揮保護作用,但具體調控機制尚不清楚,有待進一步研究。