七氟醚预处理对糖尿病小鼠肝缺血-再灌注损伤的保护作用

doi:10.3877/cma.j.issn.2095-3232.2017.06.020

目的

探讨七氟醚预处理对糖尿病小鼠肝缺血-再灌注损伤（IRI）的保护作用及其机制。

方法

雄性db/db 2型糖尿病模型小鼠24只，体重25～30 g/只，按随机数字表法分为假手术组（Sham组）、肝IRI组（IRI组）、七氟醚预处理组（S组）及七氟醚预处理+缺血-再灌注损伤组（SIR组），每组6只。Sham组仅暴露第一肝门，不阻断血流；IRI组肝门阻断30 min，恢复肝脏血流；S组吸入2.4%七氟醚120 min后行假手术；SIR组肝门阻断前吸入2.4%七氟醚120 min。检测各组血清中ALT、AST和肝组织超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醇（MDA）等指标；Western blot法检测肝组织中核因子-κB（NF-κB）、细胞间黏附分子-1 （ICAM-1）蛋白的表达。检测指标比较采用单因素方差分析和LSD-t检验。

结果

SIR组的ALT、AST分别为（67±12）、（92±8）U/L，明显低于IRI组的（88±12）、（117±15）U/L（LSD-t=-4.18，-4.61；P<0.05）。SIR组的SOD活性为（126±12）U/mg，明显高于IRI组的（85±9）U/mg （LSD-t=6.53，P<0.05）。SIR组的MDA活性为（4.3±0.7）nmol/mg，明显低于IRI组的（6.7±1.1）nmol/mg（LSD-t=-5.85，P<0.05）。SIR组的NF-κB、ICAM-1蛋白的相对表达量分别为0.53±0.19、0.96±0.13，明显低于IRI组的0.97±0.13、1.29±0.11（LSD-t=-6.01，-5.63；P<0.05）。

结论

七氟醚预处理能减轻糖尿病小鼠IRI，其机制可能与增强自由基的清除能力、抑制NF-κB信号通路、降低肝脏内皮细胞ICAM-1的表达相关。

关键词: 再灌注损伤, NF-κB, 细胞粘附分子, 超氧化物歧化酶, 七氟醚

Objective

To investigate the effect and mechanism of sevoflurane pretreatment on the liver ischemia-reperfusion injury (IRI) in diabetes mellitus mice model.

Methods

Twenty-four male db/db mice with type 2 diabetes mellitus, weighed 25-30 g each, were divided into the sham surgery group (Sham group), liver IRI group (IRI group), sevoflurane pretreatment group (S group) and sevoflurane pretreatment combined with ischemic-reperfusion group (SIR group), with 6 mice in each group. In Sham group, only the porta hepatis was exposed without blood occlusion. In IRI group, the hepatic portal occlusion was performed for 30 min and restored afterward. In S group, sham operation was conducted 120 min after inhalation of 2.4% sevoflurane. In SIR group, inhalation of 2.4% sevoflurane for 120 min was delivered before hepatic portal occlusion. The levels of serum ALT, AST, superoxide dismutase (SOD) and malondialdehyde (MDA) in liver tissue of each group were measured. The expression levels of nuclear factor-κB (NF-κB) and intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) proteins in liver tissue were detected by Western blot. The tested results were compared using One-way ANOVA and LSD-t test.

Results

In SIR group, the level of serum ALT and AST was respectively (67±12) and (92±8) U/L, significantly lower than (88±12) and (117±15) U/L in IRI group (LSD-t=-4.18, -4.61; P<0.05). In SIR group, the SOD activity was (126±12) U/mg, significantly higher than (85±9) U/mg in IRI group (LSD-t=6.53, P<0.05). In SIR group, the MDA activity was (4.3±0.7) nmol/mg, significantly lower than (6.7±1.1) nmol/mg in IRI group (LSD-t=-5.85, P<0.05). In SIR group, the relative expression level of NF-κB and ICAM-1 protein was respectively 0.53±0.19 and 0.96±0.13, significantly lower than 0.97±0.13 and 1.29±0.11 in IRI group (LSD-t=-6.01, -5.63; P<0.05).

Conclusions

Sevoflurane pretreatment can mitigate IRI in diabetes mellitus mice, probably through enhancing the eliminating ability of free radicals, inhibiting NF-κB signaling pathway and down-regulating the expression of ICAM-1 in liver endothelial cells.

Key words: Reperfusion injury, NF-kappa B, Cell adhesion molecules, Superoxide dismutase, Sevoflurane

表1 四组糖尿病小鼠血清ALT、AST水平比较（U/L，±s）

组别	鼠数（只）	ALT	AST
Sham组	6	21±30^aa	38±4^aa
IRI组	6	88±12^a^a	117±15^a^a
S组	6	23±40^aa	43±4^aa
SIR组	6	67±12^ab	92±8^ab
F值	?	87.73	102.84
P值	?	<0.05	<0.05

表1 四组糖尿病小鼠血清ALT、AST水平比较（U/L，±s）

组别	鼠数（只）	ALT	AST
Sham组	6	21±30^aa	38±4^aa
IRI组	6	88±12^a^a	117±15^a^a
S组	6	23±40^aa	43±4^aa
SIR组	6	67±12^ab	92±8^ab
F值	?	87.73	102.84
P值	?	<0.05	<0.05

表2 四组糖尿病小鼠肝组织SOD、MDA活性比较（±s）

组别	鼠数（只）	SOD（U/mg）	MDA（nmol/mg）
Sham组	6	157±13^ab	2.6±0.4^ab
IRI组	6	85±9^ab	6.7±1.1^ab
S组	6	148±10^ab	2.6±0.3^ab
SIR组	6	126±12^ab	4.3±0.7^ab
F值	?	50.95	46.45
P值	?	<0.05	<0.05

表2 四组糖尿病小鼠肝组织SOD、MDA活性比较（±s）

组别	鼠数（只）	SOD（U/mg）	MDA（nmol/mg）
Sham组	6	157±13^ab	2.6±0.4^ab
IRI组	6	85±9^ab	6.7±1.1^ab
S组	6	148±10^ab	2.6±0.3^ab
SIR组	6	126±12^ab	4.3±0.7^ab
F值	?	50.95	46.45
P值	?	<0.05	<0.05

表3 四组糖尿病小鼠肝组织NF-κB、ICAM-1表达水平的比较（±s）

组别	鼠数（只）	NF-κB	ICAM-1
Sham组	6	0.30±0.04^ab	0.75±0.09^ab
IRI组	6	0.97±0.13^ab	1.29±0.11^ab
S组	6	0.32±0.11^ab	0.74±0.08^ab
SIR组	6	0.53±0.19^ab	0.96±0.13^ab
F值	?	36.71	39.44
P值	?	<0.05	<0.05

表3 四组糖尿病小鼠肝组织NF-κB、ICAM-1表达水平的比较（±s）

组别	鼠数（只）	NF-κB	ICAM-1
Sham组	6	0.30±0.04^ab	0.75±0.09^ab
IRI组	6	0.97±0.13^ab	1.29±0.11^ab
S组	6	0.32±0.11^ab	0.74±0.08^ab
SIR组	6	0.53±0.19^ab	0.96±0.13^ab
F值	?	36.71	39.44
P值	?	<0.05	<0.05

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