SAHA预处理提高初进高原致死性失血性休克大鼠早期生存率的研究

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DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.08.014

作者单位：730030 兰州，兰州总医院麻醉科

通信作者：耿智隆， Email：

高原环境与平原有着明显的差异，初进高原，机体尚未适应高原低气压、低氧且干燥寒冷的急剧变化，如果发生失血性休克，全身反应十分严重，病情进展迅速，救治极为困难，加之高原交通运输不便，难以及时提供复苏液体，常常延误黄金救治期，伤员很难度过最初的60 min，超过120 min和180 min更加困难。近年来，休克的药物治疗由于其脏器保护作用和便于运输携带的突出特点，正在受到越来越多的关注，其中组蛋白脱乙酰化酶抑制剂（histone deacetylase inhibitors，HDACI）是一类抑制组蛋白脱乙酰化酶活性的药物，能提高DNA转录水平，引起一系列亚细胞分子水平改变，具有非常广泛的生物学作用，可用于癫痫、恶性肿瘤和神经退行性变等疾病的治疗[1-2]，研究发现其对失血性休克动物有救治作用[3-5]， HDACI中羟肟酸盐类的saha对平原地区致死性失血性休克大鼠的救治效果确切[3， 6-7]，但尚未见针对高原地区的研究及失血前预处理的研究。本研究通过建立初进高原致死性失血性休克大鼠模型，探讨SAHA预处理对其早期生存率是否有影响，以期对高原急性失血性休克患者的药物救治研究有一定推动作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

健康成年雄性清洁级SD大鼠36只，体质量（260±20）g，均由甘肃省中医学院动物实验中心提供（海拔1520 m）。大鼠分批运往实验地（兰州榆中马衔山，海拔3780 m），每批动物于5 d内完成实验。随机数字法将大鼠分为3组（n=12）：假手术组（Ⅰ组），NS预处理组（Ⅱ组），SAHA预处理组（Ⅲ组）。

1.2 实验试剂及设备

SAHA（德国默克制药有限公司）；异氟醚（英国雅培制药有限公司）。ALC-MPA2000多功能生物信号分析系统、ALC-HTP实验动物恒温系统、 ALC-IP可编程注射泵均为上海奥尔科特生物科技有限公司产品；全自动血气分析仪（GEM公司，premier 3000）。

1.3 致死性失血性休克大鼠模型建立及给药方法

大鼠实验前不禁食水，使用3%异氟醚-氧气诱导麻醉，0.5%～1%异氟醚-空气维持麻醉，仰卧位固定，0.75%布比卡因局部浸润麻醉。分离并暴露双侧股动脉及右侧股静脉，分别置入PE50管，经右侧股动脉管连接多通道生理检测仪，持续监测平均动脉压（MAP）及心率。稳定后建立初进高原大鼠致死性失血性休克模型：40%总血容量（total blood volume，TBV）在10 min内由左侧股动脉放出，随后50 min经右侧股静脉放出15%TBV，分别模仿临床中患者受伤后即刻出现的快速失血及简单救治后慢性出血的过程，失血过程通过可编程注射泵实现。TBV计算按下列公式： TBV（mL）=体质量（g）×0.06（mL/g）+0.77[3， 8- 9]。于失血结束60 min后撤PE50管，结扎血管、缝合伤口，归笼观察180 min。实验过程中通过动物恒温系统维持大鼠直肠温度于36.5～37.5 ℃。

Ⅰ组行手术，不给予失血处理；Ⅱ、Ⅲ组手术后制作初进高原大鼠致死性失血性休克模型。Ⅱ组于实验前24 h和失血前两次经皮下给予0.25 mL NS预处理，Ⅲ组于实验前24 h和失血前两次经皮下给予溶于0.25 mL NS的SAHA（7.5 mg/kg）溶液预处理[3， 10-11]。

1.4取材及指标测定

1.4.1 MAP监测记录

持续监测大鼠MAP，分别记录失血前，失血结束时、失血后15 min、失血后30 min、失血后45 min和失血后60 min MAP值。

1.4.2 血气分析

分别在失血前、失血结束时和失血后60 min，3个时间点取动脉血行血气分析，检测大鼠动脉血pH值、PaCO2、PaO2、BE值和Lac浓度，每次0.3 mL，该取血量计入失血总量中。

1.5 统计学方法

计量资料数据以均数±标准差（x±s）表示，使用SPSS 17.0处理系统，两两比较采用LSD单因素方差分析，生存率比较采用χ2检验。以P

2 结果

2.1 试验参数

三组大鼠体质量、总血容量、失血量差异无统计学意义。见表1。

2.3 三组大鼠MAP在不同时间点变化情况

三组大鼠失血前MAP值无统计学意义。从失血结束时到失血结束后60 min，与Ⅰ组比较，Ⅱ、Ⅲ组MAP明显降低（P

2.4 三组大鼠动脉血pH值、PaCO2、PaO2

失血前，三组大鼠动脉血pH值，PaCO2，PaO2间的比较差异均无统计学意义。失血结束时，与Ⅰ组比较，Ⅱ、Ⅲ组PaO2显著升高（P

2.5 三组大鼠动脉血剩余碱（BE）、乳酸浓度（Lac）

失血前，三组大鼠动脉血BE、Lac差异无统计学意义。失血结束时，与Ⅰ组比较，Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ组BE显著降低、Lac显著升高（P

3 讨论

医学上将海拔3000～5500 m的地区称为高原。从海拔为1520 m大鼠养殖地到海拔3780 m的实验基地，环境氧分压约减少22.6 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），对机体的氧供相当于原先的84%，机体短时间内很难适应环境氧含量的急剧减少，因此初进高原大鼠失血量的致死性与平原地区不同，为了明确该致死量，笔者首先进行了40只大鼠的预实验，结果说明，相比平原地区60%的失血量[3]，初进高原大鼠55%的失血量为致死量。

我国海拔3000 m以上的高原、高山地区，约占全国总面积的1/6，而在相对艰苦的高原地区，复苏液体的运输及伤员后送受到条件制约，失血性休克得不到及时救治，本实验旨在通过SAHA预处理，帮助伤员度过伤后180 min的高死亡期，为进一步后送救治提供时间。实验结果显示，三组大鼠体质量、总血容量、失血量，以及失血前基础MAP、动脉血pH值、PaO2、PaCO2、BE和Lac，差异均无统计学意义，提示三组大鼠失血前生理状况无明显区别。而使用SAHA预处理大鼠，12只中有7只生存时间均超过60 min，且其中8只存活至120 min，5只存活至180 min，与NS预处理比较差异具有统计学意义，表明其确有提高休克早期生存率的效果。该效果可能与SAHA改变细胞的基因表达和蛋白水平，提高各脏器细胞对休克和高原低氧双重打击下内环境压力的耐受能力，改善脏器功能相关。

在最关键的休克急性期，即休克后60 min内，MAP监测结果表明，使用SAHA预处理大鼠，休克完成后MAP维持在25 mmHg左右，该结果显著高于使用生理盐水预处理的大鼠，提示着更加有利的血流动力学状态和相对较好的组织灌注，该结果与同为HDACI的丙戊酸钠（VPA）用于平原地区失血性休克后处理对血流动力学的改善作用类似[12]，但其机理尚不明确，可能与抑制炎症反应和血管通透性增加引起的血容量丢失等相关。

高原致死性失血性休克后，失血和高原环境的双重压力造成大鼠严重代谢性酸中毒，动脉血PH值明显降低，而使用SAHA预处理过的大鼠PH值降低程度较轻，考虑与其维持相对较高的MAP密切相关。酸中毒激活大鼠呼吸中枢，导致主动过度通气，因此大鼠PaO2有增高趋势。然而，初进高原致死性失血性休克打击造成肺血管内皮和肺泡上皮广泛受损，急性肺损伤（acute lung injury， ALI）和急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）普遍存在，影响着大鼠肺氧合能力，因此PaO2升高在一定程度上受到限制。SAHA预处理过的大鼠，PaO2比使用NS预处理的大鼠增高更为明显，可能与SAHA保护肺细胞功能，维持肺屏障功能，减少肺炎性介质的产生相关。Kochanek等[13-15]所做HDACI休克后肺保护作用机制研究，初步探索了其肺保护的可能原理，HDACI通过减少丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号途径的激活，抑制肺血管内皮和肺泡上皮细胞凋亡，维持肺上皮和血管的完整，保护肺脏功能。使用SAHA预处理大鼠，是否也通过抑制肺细胞凋亡保护初进高原失血性休克大鼠肺功能，有待后期试验探讨。

动脉血BE和Lac是判断休克伤员预后的重要指标，其偏离基础值越远，预后越差。考虑到实验结果显示大鼠PaO2的升高趋势，BE、Lac严重偏离正常值并非由于动脉血氧过低所致，因此可能与失血性休克后微循环低灌注程度相关。SAHA预处理的大鼠，MAP维持在相对较高的水平，一定程度上减轻了大鼠休克所致微循环灌注的降低趋势，因此BE显著高于NS预处理的大鼠，而Lac显著低于后者， Shults等[3]将SAHA用于失血后处理也得到过类似结论，可见失血前预处理和失血后使用类似，均有改善微循环的作用。

SAHA休克前预处理虽然体现出确切的救治作用，但与临床工作距离较远，其实用性和可行性受到限制。另外，单用药物救治虽然在交通不便的高原显示出其携带方便的优势，但不能解决休克低血容量的根本问题。因此有必要在后期试验中探讨SAHA在失血后使用的效果， 并进一步研究液体和药物救治联合使用的价值。

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（收稿日期：2013-12-27）

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