亚低温缺血预处理对大鼠肠缺血再灌注诱导细胞凋亡的保护

背景：细胞凋亡在肠缺血再灌注损伤中起关键性作用。细胞凋亡的发生与凋亡抑制基因Bcl-2和凋亡促进基因Bax蛋白表达程度密切相关。目的：探讨亚低温缺血预处理对大鼠肠组织缺血再灌注后凋亡相关基因Bcl-2和Bax蛋白表达的影响。设计：随机对照实验。单位：湖北省咸宁学院医学院外科学教研室与生物化学教研室。材料：实验于2002-04／12在咸宁学院医学院中心实验室完成。选用Wistar健康雄性大鼠32只，术前禁食24h，自由饮水。随机分为假手术对照组、缺血再灌注组、缺血预处理组、亚低温预处理组，8只／组。方法：除假手术对照组外，其余3组建立缺血再灌注模型。①假手术对照组仅暴露肠系膜上动脉而不夹闭，共2h，结束实验后取材；缺血再灌注组夹闭肠系膜上动脉60min后松夹60min再取材；缺血预处理组夹闭肠系膜上动脉5min和松夹5min作为预处理，余同缺血再灌注组；亚低温预处理组实施缺血预处理前在小肠周围充填碎冰造成小肠亚低温（33-35℃），余同缺血预处理组。②各组大鼠取中段小肠4cm，分为两段，分别置于甲醛和戊二醛中固定，制作电镜标本。免疫组化后显微镜下用图像分析系统检测各组吸光度值，每组选10个视野进行测量，计算平均值，肠黏膜损伤按Chiu标准进行分级。0级：正常黏膜绒毛；Ⅰ级：上皮下间隙增大，通常在绒毛的尖端，常伴有毛细血管淤血：Ⅱ级：上皮下间隙扩张伴随上皮层同固有层中度分离；Ⅲ级：绒毛两侧上皮层大量的同固有层分离，部分绒毛顶端破损；Ⅳ级绒毛破损伴随固有层毛细血管暴露，可能观察到固有层的细胞成分增多；Ⅴ级：固有层破坏和不完整、出血和溃疡。主要观察指标：①各组肠缺血再灌注后Bcl-2与Bax蛋白吸光度值的变化。②各组肠黏膜损伤分级。③各组肠黏膜组织学变化。结果：32只大鼠全部进入结果分析，中途无脱落。①各组肠缺血再灌注后Bcl-2与Bax蛋白吸光度值的变化：与假手术对照组比较，缺血再灌注组均明显升高（4．03&;#177;1．02，9．56&;#177;1．32，P〈0．01；5．67&;#177;1．34．19．07&;#177;1．63，P〈0．01）；与缺血再灌注组比较，缺血预处理组Bcl-2表达升高（9．56&;#177;1．32，15．03&;#177;1．44，P〈0．01），Bax表达降低（19．07&;#177;1．63，14．11&;#177;1．21，P〈0．01）；与缺血预处理组比较，亚低温预处理组Bcl-2表达仍有所升高（15．03&;#177;1．44，18．17&;#177;2．03，P〈0．05），Bax表达仍降低（14．11&;#177;1．21，11．58&;#177;1．04，P〈0．05）。②各组肠黏膜损伤分级情况：假手术对照组肠黏膜基本正常，损伤均为0级；缺血再灌注组肠黏膜损伤Ⅱ级2只，Ⅲ级3只，Ⅳ级3只，明显高于假手术对照组（P〈0．01）；缺血预处理组肠黏膜损伤Ⅰ级2只，Ⅱ级4只，Ⅲ级2只，明显低于缺血再灌注组（P〈0．01）；亚低温预处理组肠黏膜损伤0级1只，Ⅰ级3只，Ⅱ级4只，低于缺血预处理组（P〈0．05）。③各组肠黏膜组织学形态电镜观察结果：假手术对照组肠黏膜上皮微绒毛排列整齐，各细胞器形态正常；缺血再灌注组肠黏膜上皮微绒毛稀疏、变短、脱落，线粒体明显肿胀，空泡变性，内质网排列紊乱、肿胀；缺血预处理组肠黏膜上皮微绒毛排列基本整齐，线粒体内质网轻度肿胀；而亚低温预处理组肠黏膜上皮微绒毛排列整齐，线粒体内质网肿胀不明显。结论：肠缺血再灌注前进行缺血预处理可以上调Bcl-2蛋白的表达，并下调Bax蛋白的表达，从而抑制肠缺血再灌注诱导的细胞凋亡以保护缺血再灌注肠损伤。亚低温状态能增强缺血预处理的保护作用。

Protective effect of sub-hypothermia ischemic pretreatment on cellular apoptosis induced by intestinal ischemia-reperfusion injury in rats