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【摘要】 目的 探讨不同剂量丙泊酚对内毒素血症兔心肌损害的保护作用及可能的机制。方法 通过连续注射内毒素复制内毒素血症动物模型。新西兰大白兔35只，雌雄不限，随机分为5组:正常对照组（A组）、内毒素对照组（B组）、内毒素并丙泊酚2mg/(kg·h)（C组）组、内毒素并丙泊酚5mg/(kg·h)组（D组）、内毒素并丙泊酚10mg/(kg·h)组（E组）。各丙泊酚治疗组均为内毒素注入后30min后予丙泊酚持续静脉泵入。300min内观察动物的动脉收缩压（SBP），血清TNF-α,实验结束时取血测心肌肌钙蛋白浓度(cTnI)、心肌丙二醛(MDA)浓度。应用SPSS 11.0分析数据。结果 （1）内毒素对照组血压呈不可逆下降，而正常对照组血压没有明显改变，丙泊酚能有效缓解内毒素导致的血压下降；（2）给予内毒素300min后心肌MDA、cTnI，与A组比较B组显著升高（P<0.01），与B组比较，C、D、E三组均能不同程度地逆转心肌MDA、cTnI的升高（P<0.01或0.05），降低血清TNF-α水平。结论 早期、适量的丙泊酚对内毒素诱导的心肌损害可以起到一定的保护作用,其机制可能与丙泊酚抑制TNF-α生成、抑制体内脂质过氧化有关。
【关键词】 脂多糖类；丙泊酚；肌钙蛋白；丙二醛；肿瘤坏死因子
Protective effects of different dosage of propofol on endotoxininduced myocardial damage in rabbits
WANG Yong,TU Su,SU Kai,et al.Department of Intensive Care Unit, The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China
【Abstract】 Objective To observe the protective effects of propofol in different doses on myocardial damage by endotoxin-induced in rabbits, and to determine the possible mechanism of protective effects of propofol to the myocardium.Methods Edotoxemia was replicated by receiving a continuous infusion of E. coli lipopolysacharide(LPS O111B4) in rabbits. Thirty-five New Zealand rabbits, male or female, were randomly divided into 5 groups. The groups including normal control group (group A),LPS control group（group B）, LPS injection with propofol injection 2mg/(kg·h) group（group C）, LPS injection with propofol injection 5mg/(kg·h) group（group D）, LPS injection with propofol injection 10mg/(kg·h)group（group E） .In each propofol treatment group,rabbits received a continuous infusion of propofol for 30 min after intravenous LPS. The animals were observed for 300 min after LPS injection,and SBP,serum TNF-α level were recorded every hour. When the experiments were finished, the serum troponin I(cTnI) and myocardial MDA concentrations were measured. The data were statistics analyzed with SPSS 11.0.Results (1) Arterial blood pressure decreased continuously in LPS control group, however arterial blood pressure have no changes in normal control group. Propofol attenuated significantly the decrease in arterial blood pressure induced by LPS. (2) A significantly increased cTnI and MDA levels were found after LPS administration 300 minutes in group B, compared with group A (P<0.01). Compared with group B,propofol attenuated significantly the increase in serum cTnI , tumor necrosis factor-α,and myocardial MDA concentrations.Conclusion Propofol has a protective effect on myocardial damage endotoxin-induced in rabbits in early time,which may be linked with reduction in levels of TNF-α and inhibition of oxidative.
【Key words】 lipopolysaccharide ; propofol ; cardic troponin I ; malondialdehyde; tumor necrosis factor
感染性休克是临床常见危重病，死亡率高达40％，研究表明感染性休克存在心肌损害，丙泊酚是近年来广泛用于临床的麻醉药，大量研究表明其对手术中缺血性心肌损害有一定保护作用［1～3］。但对内毒素诱导的心肌损害是否有同样的保护作用，目前鲜见报道。本实验通过连续静脉注射内毒素复制内毒素血症模型，观察不同剂量丙泊酚对内毒素血症兔动脉收缩压、血清TNF-α、cTnI、心肌组织丙二醛（MDA）浓度的影响，探讨丙泊酚对内毒素血症心肌损害的保护作用，评价其在临床治疗感染性休克中的实用价值。
1 材料与方法
1.1 材料 实验于2005年3月～2006年8月在南京医科大学动物实验中心完成。健康新西兰大白兔35只，清洁级，体质量2.0～ 2.50kg，南京医科大学动物实验中心［许可证号：SCXK（苏）（2002—0025）提供］。
1.2 仪器与试剂 多功能监护仪（Spacelab,USA 1500型）；血气分析仪（Roche OMNI S）；大肠杆菌内毒素(LPS，E.Coli 0111：B4，Sigma Chemical,St Louis,Mo,USA）；丙泊酚(AstraZeneca UK)；兔肿瘤坏死因子（TNF-α）ELISA试剂盒（上海天呈科技有限公司，进口分装，美国TBI公司生产）；丙二醛（MDA）试剂盒（南京建成生物工程研究所）。
1.3 动物分组 随机分为5组:正常对照组（静脉注射等量生理盐水,A组）；内毒素对照组(600μg/kg的内毒素静脉注射，B组）；内毒素C组［600μg/kg的内毒素静脉注射并丙泊酚2mg/(kg·h)静脉注射］；内毒素D组［600μg/kg的内毒素静脉注射并丙泊酚5mg/(kg·h)静脉注射］；内毒素E组［600μg/kg的内毒素静脉注射并丙泊酚10mg/(kg·h)静脉注射］。
1.4 方法 实验前8h禁食，4h禁饮。3%戊巴比妥钠按1ml/kg于兔耳缘静脉注射麻醉，动物固定于仰卧位，右侧股动脉置管接监护仪实时监测血压并采集动脉血。右股静脉置管给药、输液。右颈外静脉置管采血。稳定30min后测基础值。以600μg/kg连续注射脂多糖，每毫克脂多糖溶于10ml生理盐水，30min注射完毕，丙泊酚治疗组为内毒素注入后30min分别予丙泊酚2mg/(kg·h)、 5mg/(kg·h)、 10mg/(kg·h)持续静脉泵入。
1.5 指标测定 （1）持续监测动脉压(SBP)。（2）于内毒素注入后每60min分别于颈外静脉抽取静脉血，用ELISA法测血清TNF-α含量。（3）实验结束时取血清测cTnI(江苏省人民医院中心实验室检测),取心肌组织测丙二醛（MDA）浓度（南京建成生物工程研究所检测）。
1.6 主要观察指标 （1)动脉收缩压;(2)血清肿瘤坏死因子（TNF-α）；(3)血清cTnI、心肌组织丙二醛（MDA）浓度。
1.7 统计学方法 计量资料以均数±标准差（x±s）表示，用SPSS11.0统计软件进行one way ANOVA检验分析，P<0.05为差异有显著性。
2 结果
2.1 内毒素血症模型 内毒素对照组动物在注射内毒素600μg/kg后，血压即开始下降，短暂回升后再次出现下降，120min后动脉收缩压降至90mmHg以下，并伴有躁动、耳凉、紫绀等现象，表明模型复制成功［4］。
2.2 动脉收缩压的变化 连续监测动脉血压，内毒素对照组血压呈不可逆下降，而正常对照组血压没有明显改变。各丙泊酚治疗组均能有效缓解内毒素导致的血压下降（见图1）。
图1 各组动物血压变化（mmHg）2.3 兔血清cTnI、心肌组织MDA指标变化 B组血清cTnI、心肌组织MDA增高，与A组相比差异有显著性（P<0.01），与B组比较丙泊酚治疗各组血清cTnI、心肌组织MDA浓度均明显下降（P<0.01），与C组、E组比较D 组血清cTnI、心肌组织MDA浓度下降显著（P<0.05）,见表1。表1 兔血清cTnI、心肌组织MDA指标变化 注：与A组比较， # P<0.01；与B组比较，* P<0.01；与D组比较，Δ P<0.05
2.4 血清TNF-α含量 与A组相比，B组60min、120min、180min、240min、300min时点血清TNF-α含量显著升高（P<0.01），与B组比较在60min、120min、180min、240min、300min时点丙泊酚治疗各组血清TNF-α含量显著降低（P<0.05），其中与C组、E组比较，D组在60min、120min、300min时点血清TNF-α含量显著降低（P<0.05），见表2。表2 各组动物血清TNF-α含量的变化 注：与A组相比，▲P<0.01； 与B组比较，★P<0.05；与D 组比较，■P<0.0５
3 讨论
感染性休克存在心肌损害目前已得到一致公认，cTnI作为特异性抑制性多肽是心肌损伤的特有标志物，其敏感性极高，甚至可检测出超微结构的坏死，是目前共同认可的检测心肌损伤的最好指标之一［5，6］。实验结果显示，丙泊酚对内毒素诱导的心肌损害具有一定的保护作用。MDA是自由基攻击生物膜中多价不饱和脂肪酸引发脂质化而形成的一种醛基化合物，其含量可反应体内过氧化的程度，从而间接反映细胞的损伤程度，我们观察到心肌组织MDA的变化与cTnI结果相符合，进一步证实丙泊酚对内毒素诱导心肌损害保护作用。
丙泊酚对内毒素诱导的心肌损害具有保护作用，其可能的机制如下：首先，在内毒素休克时内毒素可能刺激单核细胞分泌大量的TNF-α，TNF-α是炎症反应中最早出现的炎症介质，通过NF-κB促进诱导型一氧化氮合酶（iNOS）产生，引起大量NO释放，对心肌细胞产生抑制和损害， Taniguchi［7］等研究证实，丙泊酚可直接抑制内毒素诱导的TNF-α的释放，与本实验结果一致。同时Kumar［8］实验证实用免疫吸附法降低TNF-α、IL-1β浓度可显著减轻心肌损伤。因此，丙泊酚可能正是通过削弱TNF-α的应答而阻止机体的过度炎症反应来发挥其保护作用的。
其次，内毒素休克时产生的大量氧自由基会对机体造成严重的损伤。丙泊酚与内源性抗氧化剂α-生育酚（VitE）在化学结构上十分相似，可以直接与自由基反应，生成2,6-二异丙酚苯氧基团，同时使自由基灭活。因此，丙泊酚可以抑制自由基介导的脂质过氧化反应，减少组织损伤［9］，这也可能是丙泊酚具有保护作用的另一原因。
最后，休克复苏的过程就是缺血再灌注的过程，而丙泊酚可以加强缺血再灌注心肌肌浆网Ca2+ -ATP酶的活性，促进再灌注心肌细胞肌浆网钙泵活性恢复，从而降低细胞内Ca2+浓度，阻止心肌细胞钠钙超负荷，减轻细胞损伤［10］。
实验表明，就丙泊酚对内毒素诱导的心肌损害的保护作用而言，并非剂量越大，作用就越好。其机制并不明确，可能有如下原因：首先，目前临床上运用的丙泊酚多以甘油、卵磷脂、大豆油等脂质成分作为赋形剂，其主要成分ω-6长链多不饱和脂肪酸，具有促炎性反应和免疫抑制效应，因此较大剂量的丙泊酚可能因为含有更多的脂质成分而削弱了对TNF-α释放的抑制作用。另外，丙泊酚的内脂成分在代谢过程中可以降低丙泊酚的抗氧化作用，并削弱其清除氧自由基的能力［11］；内脂成分本身也可以作为脂质过氧化底物而加速氧化反应，随着浓度增大，该作用也越明显。再者，丙泊酚作为酚类抗氧化剂，在高浓度时（>500μmol/L）会引起线粒体膜解偶联并肿胀［12］，浓度过高反而削弱了对心肌的保护作用。
本研究显示，早期、适量的丙泊酚对内毒素诱导的心肌损害可以起到一定的保护作用,其机制可能与丙泊酚抑制TNF-α生成、抑制体内脂质过氧化有关，但剂量与其保护作用并不呈正比关系，同时丙泊酚对休克进一步发展的影响目前尚无结论，因此还需进一步研究。
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作者单位：210029 江苏南京,南京医科大学第一附属医院ICU病房
(编辑：守 中)