纳米-微泡声学相变改善大鼠下肢缺血灌注再损伤的实验研究

摘要

目的 探讨超声介导的纳米-微泡相变对大鼠下肢缺血再灌注损伤的改善情况.方法 通过加压冷凝的方法将超声微泡压缩成为纳米液滴(NDs)并测量其粒径的变化.体外实验中观察纳米液滴溶液在高机械指数的超声辐照下发生的相变过程以及周围溶液中溶解氧(DO)浓度的变化.将41只雄性SD大鼠分为5组,建立下肢缺血再灌注模型:纳米-微泡声学相变处理组(NDs+ US组,9只)、生理盐水+超声处理组(Saline+ US组,8只)、纳米液滴无超声辐照组(NDs组,8只)、缺血再灌注损伤组(IRI组,8只),假手术组(Sham组,8只).于手术前及恢复血流灌注12 h后进行超声血管成像,评价大鼠缺血血管在不同处理方法下的血流改善情况,并在实验结束后取其缺血再灌注下肢的组织进行病理学分析.结果 由微泡加压冷凝制备的NDs粒径为68.0～295.4 nm,最高浓度100 nm.体外实验中可观察纳米液滴在高机械指数作用下相变为微泡,周围溶液DO由(98.8±0.1)％下降至(95.0±0.2)％.动物实验中,缺血再灌注12 h后,NDs+ US组、Saline +US组、NDs组和IRI组的SD大鼠右髂总动脉脉搏指数(PI)、血流阻力指数(RI)较造模前明显增加(NDs+US组:PI值1.79±0.17对1.57±0.23,P=0.014;RI值0.80±0.02对0.75±0.04,P=0.002.Saline+ US组:PI值2.29±0.16对1.57±0.16,P＜0.001;RI值0.90±0.06对0.74±0.03,P＜0.001.NDs组:PI值2.17±0.14对1.53±0.15,P＜0.001;RI值0.91±0.04对0.75±0.04,P＜0.001.IRI组:PI值2.12±0.22对1.58±0.20,P＜0,001;RI值0.88±0.04对0.75±0.04,P＜0.001),其中NDs+ US组PI、RI增高程度(△PI、△RI)高于Sham组(均P＜0.05),但较Saline+ US组、NDs组和IRI组明显减少(均P＜0.05).免疫组化染色结果显示Saline+ US组、NDs组和IRI组的丙二醛阳性细胞占比较NDs+ US组和Sham组高,差异有统计学意义(均P＜0.05).结论 超声介导的纳米-微泡相变可减低组织缺血再灌注后的血管血流阻力,对组织的缺血再灌注损伤有一定程度的保护作用.