舒芬太尼对糖尿病大鼠应激损伤后心肌保护作用的实验性研究

摘要

糖尿病患者围术期心脏危险事件（cardiac risk events，CRE）发生率在50%以上，是直接或间接导致糖尿病患者围术期致残率、死亡率增加的最主要原因之一，其中手术创伤所产生的过度应激反应又是引起糖尿病患者围术期高CRE的最重要原因和“触发器”（trigger），但其机制还不是很明确。因此，如何对糖尿病手术患者围术期CRE进行早期预测和临床干预、降低CRE发生率及糖尿病患者围术期致残率和死亡率，提高生活质量，是围术期医学研究的热点课题。自1995年Schultz首次报道了阿片受体在缺血-再灌注损伤中的心肌保护作用以来，阿片类药物的心肌保护作用得到了深入的研究，国内外大量离体和在体动物实验以及临床试验都表明阿片类麻醉镇痛药可促进缺血后心肌功能的恢复、减少心肌梗塞面积、减轻再灌注损伤，模拟心肌缺血预适应（ischemic preconditioning，IPC）的心肌保护作用。 阿片类麻醉镇痛药已在临床麻醉，术后镇痛和急性心绞痛治疗等方面得到广泛应用。舒芬太尼（sufentanyl）是一种强效的特异性μ受体激动为主的阿片类镇痛药，可以迅速通过血脑屏障，在外周和中枢神经系统与阿片受体结合来发挥作用，其镇痛效果比芬太尼强好几倍，而且有良好的血流动力学稳定性，可同时保证足够的心肌氧供应。静脉给药后几分钟内就能发挥最大的药效，且其作用可以完全被其拮抗剂（纳洛酮）所拮抗。 1.目的 ①观察烫伤应激大鼠心肌组织学改变；②综合评价舒芬太尼预处理对烫伤应激损伤后大鼠心肌的保护作用；③观察舒芬太尼对烫伤应激损伤大鼠氧自由基的影响；④观察以上个方面在糖尿病大鼠与正常大鼠间的异同，以及寻求保护方法。 2.方法 2.1动物模型4周龄雄性SD大鼠70只，体重为（120±20）g。饲养环境温度为20～25℃，12P：12 h昼夜规律。采用随机、对照的方法，所有大鼠随机分成7组：正常对照组（S组，n=10）、烫伤组（B组，n=10）、舒芬太尼预处理组（SUF组，n=10）、纳络酮拮抗组（NAL组，n=10）、糖尿病烫伤组（DB组，n=10）、糖尿病烫伤舒芬太尼预处理组（DSUF组，n=10）和糖尿病纳络酮拮抗组（DNAL组，n=10）。正常对照组进食普通饲料。糖尿病大鼠进高糖高脂饮食，即普通饲料中加入20%的脂肪（50%猪油和50%蛋黄粉）和20%蔗糖喂养4周。第5周开始行链脲佐菌素（STZ）腹腔注射（40 mg/kg），并继续进食高脂肪含量的饲料一个月，正常组大鼠腹腔注射柠檬酸钠缓冲液（pH=4.5）作为对照。腹腔注射STZ后1周采静脉血进行空腹（禁食10-12 h，其间自由饮水）血糖（葡萄糖氧化酶法）测定，空腹血糖≥16.7 mmol/L，被认为造模成功，并继续高糖高脂饮食至第8周。所有大鼠于第8周末，用氯胺酮30mg/kg行腹腔内麻醉，背部刮毛，于24h后实施实验。实验前常规禁食12h，期间自由饮水。大鼠固定在自制椭圆空木板上[椭圆空面积=30%大鼠体表面积（S）=30%*K*W2/3（K=9，W是体重）]，放入94℃水中烫致18s，造成30%体表面积Ⅲ°烫伤（病理检查证实），按Parkland公式（40ml/kg烫伤面积）腹腔注射林格氏液，S组大鼠放入35℃水中18s模拟假烫伤。 2.2心肌组织学观察在心尖处用组织剪剪取0.5cm×1.0cm大小的组织块，置于10%甲醛溶液中固定24～48h，石蜡包埋后行4μm切片，再用苏木精-伊红染色后于光镜下观察心肌的组织学变化；取心尖部，冰台上切成1mm×1mm×1mm小块，以2.5%戊二醛固定，0.1mol/L二甲砷酸缓冲液冲洗两遍，1%四氧化锇固定，再经缓冲液冲洗，逐级丙酮脱水，环氧树脂浸透，包埋，超薄切片，醋酸铀-枸橼酸铅染色。透射电镜观察心肌超微结构的变化。 2.3血浆SOD、MDA的检测于烫伤应激6h后，经腹主动脉采血3～5ml，加入肝素锂抗凝管中。4℃下3500 r/min离心15min后，取上清-70℃保存于EP管中。按试剂盒操作说明进行指标检测。 2.4心肌组织NOS含量测定于烫伤应激6h后，取心尖部心肌组织冰上处理称重后放入冻存管置于液氮罐中保存，待统一用1：9的冰生理盐水制成10%的组织匀浆。匀浆液按试剂盒操作说明进行指标检测。 2.5血浆c-TnI的检测于烫伤应激6h后，经腹主动脉采血3-5ml，加入肝素锂抗凝管中。4℃下3500 r/min离心15min后，取上清-70℃保存于EP管中。按试剂盒操作说明进行指标检测。 3.结果 3.1血浆SOD、MDA水平 3.1.1不同组别大鼠血浆SOD的变化各组大鼠间血浆SOD水平存在显著差异（F=10.405，P=0.000）；与S组（144.79±23.94）比较，B组（77.63±34.51）、SUF组（111.32±19.91）、NAL组（87.93±16.95）有显著差异（P<0.05）；与DB组（72.00±21.89）比较DSUF组（102.20±17.97）存在显著差异（P<0.05）。 3.1.2不同组别大鼠血浆MDA的变化各组大鼠间血浆MDA水平均存在显著差异（F=8.733，P=0.000）；与S组（5.43±1.05）比较B组（13.06±4.40）、SUF组（8.67±2.34）、NAL组（12.32±3.40）有显著差异（P<0.05）；与DB组（12.80±2.96）比较DSUF组（8.08±1.74）无显著差别（P=0.063）。 3.210%心肌组织匀浆一氧化氮合酶（NOS）的活性变化 各组大鼠间心肌NOS水平存在显著差异（F＝22.170，P＝0.000）；与S组大鼠（14.48±2.27）比较B组（23.99±3.40）、SUF组（19.86±4.07）、NAL组（16.55±2.77）有显著差异（P<0.05）；与DB组（24.47±2.17）比较DSUF组（17.42±2.37）存在显著差异（P<0.05）。 3.3血清肌钙蛋白Ⅰ（c-TnⅠ）的变化 各组大鼠间心肌c-TnⅠ水平存在显著差异（F＝352.148，P＝0.000）；与S组大鼠（2.11±0.09）比较B组（4.90±0.28）、SUF组（2.95±0.14）、NAL组（4.26±0.35）有显著差异（P<0.05）；与DB组（6.83±0.25）比较DSUF组（4.67±0.29）存在显著差异（P<0.05）。 3.4相关分析 相关分析结果表明，c-TnⅠ与MDA、NOS之间存在正相关关系。而与SOD之间存在负相关关系； 相关分析结果表明，MDA与SOD之间存在负相关关系； 相关分析结果表明，NOS与MDA之间存在正相关关系。而与SOD之间存在负相关关系。 4.结论 本实验通过烫伤模拟大鼠应激损伤模型，测定大鼠抗氧化系统以及心肌损伤变化，观察心肌组织超微结构变化，得到如下结论： （1）应激损伤发生前，早期应用舒芬太尼对心肌有较好的保护作用； （2）舒芬太尼抑制了血浆MDA水平，减轻氧化损害，对心肌有保护作用； （3）糖尿病大鼠比非糖尿病大鼠更容易导致应激性的心肌损害； （4）舒芬太尼可能通过以下机制起到对应激损伤后心肌的保护作用。 ①降低血清MDA水平，防止过氧化损伤，使机体的氧化和抗氧化反应处于一种低水平的平衡状态，从而起到心肌保护作用； ②抑制NOS过度激活所导致的心肌损伤； ③模拟心肌缺血预处理的保护，发挥抗应激损伤作用。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：中英文缩写对照表

声明

前言

材料与方法

一、设备

二、主要试剂和药品

三、实验动物分组

四、动物模型制作

五、标本采集

六、检测指标与方法

七、统计学处理

结 果

一、基本情况

二、心肌组织超微观察

三、心肌损害相关指标的检测结果

四、相关性分析结果(见表3)

讨论

一、严重烫伤应激早期心肌损伤的机制

二、舒芬太尼对烫伤大鼠早期心肌损伤的影响

三、舒芬太尼对严重烫伤大鼠早期心肌损伤保护作用的可能机制

四、烫伤应激心肌损伤在糖尿病大鼠与非糖尿病大鼠之间的差异

五、本课题不足之处

结论

参考文献

综述一:心脏内阿片受体和阿片肽对心脏作用的研究进展

究生期间发表的文章

致 谢

统计学合格证明