朱小兵 吴 论

(中山市中医院麻醉科，广东 中山 528400)

利多卡因对肾缺血再灌注大鼠心肌组织C-Jun氨基末端激酶和细胞外调节蛋白激酶表达的影响

朱小兵 吴 论

(中山市中医院麻醉科，广东 中山 528400)

目的 评价利多卡因预先给药对肾缺血再灌注(I/R)大鼠心肌组织C-Jun氨基末端激酶(JNK)和细胞外调节蛋白激酶(ERK)表达的影响。方法 健康Wistar大鼠36只，体重300～350 g，采用随机数字表法分为3组(n=12)：假手术组(S组)只分离肾动脉不夹闭；I/R组，双肾缺血60 min、恢复灌注4 h建立大鼠I/R损伤模型；利多卡因预先给药组(L组)夹闭双侧肾动脉前60 min时前静脉注射利多卡因5 mg/kg，随后以2 mg·kg-1·h-1速率静脉输注60 min；S组和I/R组给予等容量生理盐水。再灌注4 h时取心脏血样，采用酶联免疫吸附法(ELISA)法测定心肌肌钙蛋白I(cTnI)浓度，随后处死大鼠，取心肌组织，测定心肌丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性，采用Western法测定心肌细胞JNK和ERK的表达水平，光镜下观察心肌组织及肾组织病理学改变。结果 光镜下可见I/R组呈明显心肌及肾组织损伤的形态学变化，L组心肌组织及肾组织损伤明显减轻。与S组比较，I/R组心肌组织JNK及ERK表达水平升高，血清cTnI浓度、心肌MDA含量升高，SOD活性降低(P<0.05)；与I/R组比较，L组心肌组织JNK表达水平降低，ERK表达水平升高，血清cTnI浓度、心肌MDA含量降低，SOD活性升高(P<0.05)。结论 利多卡因预先给药可减轻I/R大鼠心肌损伤，其机制可能与激活MAPK信号传导通路，上调ERK和下调JNK表达有关。

再灌注损伤；利多卡因；肾脏；心肌

肾缺血再灌注(I/R)损伤是临床肾移植术中急性肾衰竭的重要诱因，其发生机制涉及氧自由基致细胞损伤、细胞内钙超载、能量代谢障碍、白细胞激活及血小板聚集等多种病理生理过程。肾I/R时产生的氧自由基、细胞因子及黏附分子等大量进入体循环，造成远隔器官如心脏的损伤〔1〕。本课题组前期研究表明，利多卡因可减轻肾I/R大鼠心肌组织损伤〔2〕，但其具体机制尚不明确。本研究观察利多卡因预先给药对肾I/R大鼠心肌组织C-Jun氨基末端激酶(JNK)和细胞调节蛋白激酶(ERK)表达的影响。

1 材料与方法

1.1 动物选择与分组 健康Wistar大鼠36只〔动物合格证号：scxkc(甘)2004-0006-0000413〕，甘肃省中医学院动物实验中心提供，体重300～350 g，采用随机数字表法分为假手术组(S组)，肾I/R组和利多卡因预先给药组(L组)各12只。

1.2 大鼠肾脏I/R模型的制备 实验室温度25℃，大鼠实验前禁食12 h，自由进水。腹腔注射3%戊巴比妥50 mg/kg麻醉下，股静脉穿刺置管，注射肝素400 U/kg后，输注林格氏液20 ml·kg-1·h-1。参照文献〔2～4〕采用夹闭双肾动脉60 min再灌注的方法建立大鼠肾脏I/R模型。于脊柱两旁0.5 cm肋弓下0.5 cm各纵向切开皮肤1 cm，钝性分离腰大肌，暴露双侧肾脏，分离肾动脉，用无创动脉夹闭双侧肾动脉，肾脏由红褐色短时间内变成苍白色再逐渐变成暗紫色为缺血成功的标志；60 min后松开动脉夹，恢复血流灌注，肾脏由暗紫色变为红褐色为再灌注成功的标志。若松开动脉夹5 min后，肾脏仍未转变为红褐色，则为再灌注未成功，剔出本研究。

1.3 分组处理 I/R组夹闭双侧肾动脉60 min、恢复灌注4 h建立大鼠肾脏I/R损伤模型；L组夹闭双侧肾动脉前60 min静脉注射5 mg/kg利多卡因，随后以2 mg·kg-1·h-1速率静脉输注60 min。

1.4 标本采集及处理 术后再灌注4 h时，经心脏抽取血样3 ml，肝素抗凝，3 000 r/min离心10 min，离心半径10 cm，取上清，于-70℃冻存，采用双抗体夹心法测定血浆心肌肌钙蛋白I(cTnI)浓度，试剂盒由德国Roche公司提供。采血后迅速摘取心脏，于冰板上留取相同部位左心室前壁心肌组织，按重量体积比加冰生理盐水制备10%的组织匀浆，低温低速离心15 min后取上清液，采用硫代巴比妥法测定心肌丙二醛(MDA)含量，采用黄嘌呤氧化酶法测定心肌超氧化物歧化酶(SOD)活性，试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。心肌组织中心尖部组织和左肾皮质置于4%多聚甲醛中固定，石蜡包埋，制成厚6 μm的连续切片，取三张邻片进行展片，共展三套切片，进行苏木精-伊红染色(HE)，在光镜下观察心肌组织形态学改变。

1.5 统计学方法 采用SPSS13.0统计学软件进行单因素方差分析。

2 结 果

2.1 三组大鼠肾组织病理学比较 光镜下S组肾小球和肾小管结构完整；I/R组肾小管上皮细胞水样和气球样变性，管腔内中性粒细胞浸润，上皮细胞扁平，肾间质充血、水肿；L组肾小管肿胀为主，肾小管上皮细胞水样变和气球样变轻微，无明显坏死细胞，病理学损伤轻于I/R组。见图1。

2.2 三组大鼠心肌组织病理学比较 光镜下S组心肌组织纤维排列整齐，细胞核均匀一致，纹理清晰；I/R组心肌细胞肿胀，心肌纤维部分变形，断裂，排列混乱，横纹模糊甚至消失，细胞核增大、淡染；L组心肌组织血管轻度扩张，纤维排列整齐，间隙减小，细胞轻度肿胀，病理学损伤轻于I/R组。见图2。

图1 三组大鼠肾组织病理学比较(HE,×400)

图2 三组大鼠心肌组织病理学比较(HE,× 400)

2.3 三组大鼠血清cTnI浓度、心肌MDA含量、SOD活性比较 与S组比较，I/R组血清cTnI浓度、心肌MDA含量升高，SOD活性降低(P<0.05)；与I/R组相比，L组血清cTnI浓度、心肌MDA含量降低，SOD活性升高(P<0.05)。见表1。

表1 三组大鼠血清cTnI浓度、心肌MDA含量、 SOD活性的比较

与S组比较:1)P<0.05；与I/R组比较:2)P<0.05，下表同

2.4 三组心肌组织JNK及ERK表达水平的比较 与S组比较，I/R组心肌组织JNK及ERK表达水平升高；与I/R组相比，L组JNK及ERK表达水平均降低(P<0.05)。见表2。

表2 三组心肌组织JNK及ERK表达水平比较

3 讨 论

cTnI是横纹肌收缩的重要调节蛋白，特异性存在于心肌细胞中，心肌细胞完整状态下，cTnI不能透过细胞膜进入血循环，当心肌缺血缺氧，发生变形或坏死，细胞膜受损时，cTnI因其分子量较小而弥散进入细胞间质，从而较早地释放至外周血，是诊断心肌损伤的敏感性和特异性指标〔5〕。本研究结果提示肾I/R导致一定程度的心肌损伤。利多卡因预先给药后大鼠血清cTnI浓度、心肌MDA含量降低，SOD活性升高，提示利多卡因可减轻大鼠肾脏I/R所致心肌组织损伤。ERK和JNK是MAPK家族中两个重要成员。JNK磷酸化水平升高可导致细胞凋亡增加，ERK可调节细胞生长、发育及细胞分裂。ERK和JNK通路是两条作用相反的路径，两者间平衡是决定细胞生存或坏死及凋亡的关键因素〔6〕。本研究结果表明，静脉注射利多卡因5 mg/kg，随后以2 mg·kg-1·h-1速率静脉输注60 min可减轻大鼠肾I/R大鼠心肌组织损伤，其机制可能是利多卡因可与细胞膜上受体结合，激活PAPK通道，促进ERK表达上调，JNK表达下调，通过G蛋白耦联受体信号途径介导的核反应，减少心肌细胞坏死有关。综上所述，利多卡因预处理可一定程度减轻大鼠肾I/R所致心肌损伤，其机制可能与激活MAPK信号传导通路，上调ERK和下调JNK表达有关。

1 卜勇军,杨静静,刘素芳,等.大豆异黄酮对糖尿病大鼠神阙穴再灌注损伤的影响〔J〕.中国老年学杂志,2012；32(2):309-11.

2 朱小兵,石翊飒,刘 桦,等.利多卡因预处理对肾脏缺血再灌注大鼠心肌损伤的影响〔J〕.实用医学杂志,2010；26(8):1320-2.

3 田 蕾,孙洞箫.氟伐他汀对大鼠肾缺血再灌注损伤P27和PCNA表达的影响〔J〕.实用医学杂志,2011；27(18):3284-5.

4 朱小兵,刘志群,吴 论,等.mito-KATP通道在利多卡因预先给药减轻大鼠肾脏缺血再灌注损伤中的作用〔J〕.中华麻醉学杂志,2013；33(11)：1322-5.

5 黄小媛,汤勇才,廖 军.敏感型心肌钙蛋白I早期诊断急性心肌梗死的应用研究〔J〕.实用医学杂志,2012；28(14):2448-9.

6 陈主初,王树人.病理生理学〔M〕.北京：人民卫生出版社,2001:74.

〔2015-11-30修回〕

(编辑 苑云杰/曹梦园)

吴 论(1963-)，男，主任医师，硕士生导师，主要从事麻醉药理学研究。

朱小兵(1980-)，男，副主任医师，硕士，主要从事麻醉与器官保护相关研究。

R33

A

1005-9202(2017)11-2644-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.11.019