血红素加氧酶-1对体外循环肺损伤作用及机制研究
观察钴原卟啉诱导肺组织HO-1表达在大鼠体外循环肺损伤中发挥的具体作用,并对其作用机制进行分析。方法:Wistar大鼠144只,雄性,随机分为3组:A组(对照组)、B组(钴原卟啉,Co PP)、C组[钴原卟啉(Co PP)+锌原卟啉(Zn PP)]。建立改良大鼠体外循环肺损伤模型。A组大鼠腹腔注射生理盐水(制模前24h);B组腹腔注射Co PP(5mg/kg);C组腹腔注射Co PP(5mg/kg)和Zn PP(5mg/kg)。制模成功后采用断颈法分别于体外循环前(T0)、体外循环结束即刻(T1)、体外循环后2小时(T2)、6小时(T3)、12小时(T4)、24小时(T5)将大鼠处死,每次8只。取肺组织检测相应的指标。取部分左肺组织检测湿/干重(W/D)比。用来固定部分右肺组织,然后用石蜡包埋,以用于HE染色,HO-1、Bcl-2蛋白表达的免疫组化方法测定以及TUNEL检测细胞凋亡。剩余肺组织置于液氮中冻存备用,用于检测肺组织匀浆胆红素的含量;化学法测定超氧化物岐化酶(SOD)的活性、丙二醛(MDA)含量以及髓过氧化物酶(MPO)、总抗氧化能力(TAOC)的活性;酶联免疫吸附(ELISA)法检测TNF-α表达。结果:B组大鼠肺组织中HO-1蛋白的表达在体外循环(CPB)开始前后均有明显增加,其活性测定结果与蛋白表达结果一致,在各时间点均强于A组和C组(P<0.05)。各组大鼠肺组织细胞Bcl-2蛋白的表达在体外循环前无明显差异(P>0.05),CPB后Bcl-2蛋白表达逐渐下调。B组大鼠肺组织Bcl-2蛋白的表达在体外循环后各时间点均高于A组和C组(P<0.05)。各组大鼠肺组织细胞凋亡指数(AI)在CPB前无显著差异,CPB后AI逐渐增加,到T2点增加最明显,之后逐渐下降。B组大鼠肺组织AI在体外循环后各时间点均低于A组和C组(P<0.05)。各组大鼠肺组织SOD、MDA、MPO、TAOC在体外循环前无明显差异(P>0.05)。各组SOD活性及TAOC在CPB后逐渐下降。B组在体外循环后各时间点均高于A组和C组(P<0.05)。MDA含量及MPO活性在CPB后逐渐增加,B组在CPB后各时间点均低于A组和C组(P<0.05)。B组大鼠肺组织TNF-α的含量在CPB后各时间点均低于A组和C组(P<0.05)。肺组织W/D比值及肺组织病理观察到CPB开始后肺组织的损伤逐渐加重,在CPB后2小时损伤最重。A组和C组肺泡腔内可见较多血性渗出及明显的炎性渗出液、炎性细胞广泛聚集,间质水肿。而经过Co PP预处理组肺组织,其损伤程度明显减轻。肺泡间质水肿较对照组明显好转,并且中性粒细胞的浸润也明显减少。结论:Co PP可以诱导肺组织HO-1的高表达,而且经过CPB后,仍保持较高的表达。从而减轻CPB所致的肺损伤,其对肺组织细胞保护作用是通过抗炎症反应、抗氧化应激以及抗细胞凋亡等多种途径来实现的。