門靜脈轉(zhuǎn)流下大鼠門靜脈缺血對肝臟能量代謝的影響

1、文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 門靜脈轉(zhuǎn)流下大鼠門靜脈缺血對肝臟能量代謝的影響文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 畢業(yè)論文            作者：馮春林 別平 林恒 譚軼峰 黃波 李昆【摘要】  目的 探討在門靜脈轉(zhuǎn)流下大鼠門靜脈缺血后肝臟能量代謝變化。方法 在門靜脈轉(zhuǎn)流下阻斷門靜脈不同時間后，觀察大鼠存活率、肝細(xì)胞線粒體呼吸活性、肝組織atp含量及動脈血酮比值。結(jié)果 在門靜脈缺血60、90及120 min后7 d大鼠存活率分別為100%、100%及40%；缺血后肝臟能量代謝功能明顯受損，再灌注后24

2、h，門靜脈缺血60、90 min兩組大鼠肝臟能量代謝功能已有明顯恢復(fù)，而門靜脈缺血120 min組仍維持在低水平。結(jié)論 在門靜脈轉(zhuǎn)流下大鼠門靜脈缺血90 min以內(nèi)肝臟能量代謝損害可逆，而門靜脈缺血120 min則不可逆。 【關(guān)鍵詞】  門靜脈缺血； 能量代謝； 大鼠     【abstract】  objective  to study changes of hepatic energy metabolism after portal vein ischemia under portal vein bypass and d

3、iscuss their relation with tolerance limit of rats. methods  rat survival rate, hepatocytic mitochondrial respiratory function, hepatic atp content and ketone body ratio in arterial blood were investigated at different time after portal vein ligation under portal vein bypass. results  the

4、survival rate of rats at postoperative day 7 was 100%, 100% and 40% when they were subjected to 60, 90 and 120 minutes of portal vein ischemia. the hepatic energy metabolic function weakened markedly after ischemia but recovered evidently in groups subjected to 60 and 90 minutes of portal vein ische

5、mia after 24 hours of reperfusion. while hepatic energy metabolic function remained at low rate in group with 120 minutes of portal vein ischemia. conclusion  hepatic energy metabolic function is reversible in rats with portal vein ischemia within 90 minutes but irreversible in those with 120 m

6、inutes of portal vein ischemia.    【key words】  portal vein ischemia;  energy metabolism;  rats    在臨床上，我們常常碰到侵犯門靜脈的腫瘤。為提高根治率，術(shù)中阻斷并部分切除受侵門靜脈段，再行血管重建。因此，研究門靜脈缺血對肝臟的影響具有重要臨床意義和應(yīng)用價值。研究表明門靜脈血流阻斷所致胃腸淤血及血流恢復(fù)后缺血再灌注損傷是影響肝臟耐受缺血時間的重要因素1-2。本研究以大鼠肝尾狀葉引流門靜脈血流來消除胃腸道淤血3

7、，探討門靜脈血流阻斷后肝臟能量代謝變化。    1  材料與方法    1.1  實驗動物    wistar大鼠168只，雌雄不限，220250 g/只，由第3軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院動物中心提供。術(shù)前禁食12 h，自由飲水，術(shù)后自由進食和飲水。手術(shù)均采用乙醚吸入麻醉，經(jīng)腹部正中切口。    1.2  動物實驗?zāi)Ｐ偷闹谱?nbsp;   本實驗動物模型根據(jù)文獻4進行制作。    1.3  實驗

8、動物分組    分4組，每組42只。(1)假手術(shù)組(s組)：行肝102指腸游離，分離出門靜脈各分支，不阻斷，預(yù)定時間關(guān)腹。(2)門靜脈血流阻斷60 min組(p60組)。(3)門靜脈血流阻斷90 min組(p90組)。(4)門靜脈血流阻斷120 min組(p120組)。    1.4  觀察指標(biāo)及方法    各組動物分別于缺血后0 h，再灌注1、6、24 h采集腹主動脈血及肝組織進行肝臟能量代謝指標(biāo)的檢測，每時相點6只動物。    1.4.1  存活率：每

9、組10只動物，統(tǒng)計術(shù)后10 d生存率。    1.4.2  肝細(xì)胞線粒體呼吸活性：線粒體提取及活性測定分別采用johnson差速離心法和clark氧電擊法，呼吸狀態(tài)區(qū)別為s3、s4，兩者之比即為呼吸控制率(rcr)，計算磷氧比值(p/o)。    1.4.3  肝組織atp含量：采用生物發(fā)光法檢測。    1.4.4  動脈血酮體比值：動物在預(yù)定時相點剖腹后，從腹主動脈穿刺抽血1.5 ml，按文獻5所介紹的方法測定血酮比值(akbr)。    1

10、.4.5  肝臟病理組織學(xué)觀察：術(shù)后預(yù)定時相點活殺取肝組織，10%甲醛固定24 h，脫水、透明、石蠟包埋、切片及蘇木精伊紅染色，光鏡下觀察。     1.5  統(tǒng)計學(xué)分析    采用spss 11.0統(tǒng)計軟件包，數(shù)據(jù)以s表示，行獨立樣本t檢驗，levenes test檢驗方差齊性。    2  結(jié)果    2.1  門靜脈轉(zhuǎn)流下大鼠門靜脈缺血后的存活率    s組、p60組、p90組及p120組大鼠術(shù)后7

11、d存活率分別為100%、100%、100%及40%。p120組存活率明顯降低(p<0.05)。    2.2  肝臟能量代謝狀態(tài)    2.2.1  肝細(xì)胞線粒體呼吸活性：與s組相比，各組動物肝臟缺血后線粒體s4、rcr及p/o均降低；再灌注早期上述指標(biāo)繼續(xù)降低，p60組和p90組再灌注6 h后逐漸回升，至再灌注24 h已顯著升高(與s組比，p<0.05)，但p120組上述指標(biāo)再灌注24 h內(nèi)始終維持在低水平，顯著低于p90組，見表1。    2.2.2  肝組織

12、atp含量：缺血后各組大鼠肝組織atp含量顯著下降(與s組比，p<0.05)。再灌注后atp水平逐漸回升，但隨缺血時間延長，回升幅度降低；再灌注6 h時，p60、p90兩組atp含量已接近s組(p>0.05)，但p120組仍維持在低水平；再灌注24 h，p60、p90及p120組肝組織atp水平分別恢復(fù)至缺血前的102%、93%、46%，見表2。    2.2.3  動脈血酮體比值：與s組比較，缺血后各組akbr顯著下降，p120組較其他兩組下降更明顯。肝臟復(fù)流后akbr逐漸回升，其中p60、p90兩組akbr再灌注1 h就恢復(fù)至缺血前水平(

13、與s組比，p<0.05)；p120組akbr在再灌注后24 h才有顯著回升，但仍低于s組(p<0.05)；再灌注24 h，p60、p90、p120組akbr分別恢復(fù)至缺血前的110%、109%和63%。在各再灌注時相點p120組akbr顯著低于其他各組，見表3。    2.3  肝臟病理組織學(xué)觀察    肝臟復(fù)流24 h肝臟組織病理學(xué)改變有以下特點：(1)p60、p90兩組肝臟呈不同程度彌漫性肝細(xì)胞空泡變性、散在炎細(xì)胞浸潤及肝細(xì)胞壞死(圖1a，b)，肝臟損傷程度隨肝臟缺血時間延長而加重。(2)p120組肝臟呈大片

14、狀肝細(xì)胞壞死，殘存肝細(xì)胞呈空泡變性或嗜酸性變，肝竇、中央靜脈及匯管區(qū)血管擴張、充血(圖1c)。 表1  各組不同時相肝細(xì)胞線粒體呼吸功能參數(shù)表2  肝組織atp含量表3  各組不同時相動物血酮比值    3  討論    門靜脈是肝臟的功能血管，不僅供應(yīng)70%75%的血量和40%60%的氧量，還將胃腸道吸收的營養(yǎng)、某些有毒物質(zhì)、促肝再生的營養(yǎng)因子和激素成分輸入肝內(nèi)進行加工代謝6。1旦門靜脈缺乏血供，必然造成肝臟損害。本研究消除了胃腸道淤血造成的腸道屏障功能障礙及全身血流動力學(xué)紊亂，真實地反映門靜

15、脈缺血對肝臟的影響。本研究結(jié)果顯示，門靜脈血流阻斷對肝臟能量代謝的影響有以下特點：(1)門靜脈缺血后肝細(xì)胞線粒體活性、肝組織atp含量及動脈血酮體比值均有不同程度的下降，且隨缺血時間的延長，降低更明顯。(2)再灌注早期肝細(xì)胞線粒體rcr及p/o進1步降低，然后有不同程度回升；再灌注24 h，p60及p90組上述指標(biāo)顯著升高，而p120組仍維持在低水平，顯著低于p90組。(3)再灌注后各組動物肝組織atp含量及akbr比值逐漸回升，在再灌注后24 h，p60及p90組上述指標(biāo)已有明顯恢復(fù)，而p120組上述指標(biāo)1直維持在顯著降低的水平，明顯低于p90組。(4)病理結(jié)果顯示p120組肝臟組織壞死的程

16、度和范圍較另外兩個實驗組嚴(yán)重。    門靜脈阻斷引起肝臟缺血再灌注損害是1復(fù)雜的病理生理過程，可能與微循環(huán)紊亂、氧自由基、細(xì)胞因子、脂類介質(zhì)的產(chǎn)生及失衡有關(guān)。而肝功能損害的嚴(yán)重程度及其缺血后能否順利恢復(fù)與缺血時間密切相關(guān)。這與本實驗中觀察到的p120組各項指標(biāo)降低是1致的。肝臟長時間缺血及隨后再灌注引起肝細(xì)胞線粒體功能和結(jié)構(gòu)損傷，造成肝細(xì)胞線粒體呼吸鏈不可逆性破壞，氧化磷酸化系統(tǒng)脫耦聯(lián)，從而表現(xiàn)為肝臟能量代謝功能嚴(yán)重受損，且在較長時間內(nèi)無法得到恢復(fù)，引起肝臟損害不可逆的。    本研究結(jié)果顯示門靜脈缺血時間越長肝臟損害越重，門靜脈缺血

17、120 min再灌注24 h后肝臟能量代謝功能損害難以恢復(fù)，術(shù)后7 d存活率明顯降低，而門靜脈缺血90 min肝臟能量代謝功能損害，再灌注24 h后可以得到恢復(fù)，術(shù)后7 d全部存活。上述結(jié)果可能與門靜脈缺血及隨后的再灌注引起肝細(xì)胞線粒體結(jié)構(gòu)及功能的嚴(yán)重?fù)p害有關(guān)。    綜上所述，我們認(rèn)為大鼠門靜脈轉(zhuǎn)流下，門靜脈缺血超過90 min大鼠肝臟出現(xiàn)不可逆損害。但本研究僅基于動物實驗，在臨床上還須做進1步的研究?！緟⒖嘉墨I】  1 unno n, uchiyama t, yamamoto n, et al. portal triad occlusion induces endotoxin tolerance: role of portal congestion. j surg res,2006,135(2):213-217.2 vanderbilt jd, kranenburq o, verheem a, et al. selective portal clamping to minimize hepatic ischaemiareperfusion damage and avoid accelerated outgrowth of experimental colorectal liver metastases. br j