游离铁在脊髓组织匀浆脂质过氧化中的作用

[基金项目] 江苏省科委社会发展指导性计划项目(BS2000377)

[作者单位] 11镇江医学院附院骨科,212001; 21苏州大学附属第一医院骨科; 31香港理工大学应用生物学与化学科技学系;

41镇江医学院生化研究室

游离铁在脊髓组织匀浆脂质过氧化中的作用

刘锦波1, 唐天驷2, 肖德生3, 陆任元4, 沈铁成1

[摘要] 目的观测游离铁在脊髓组织匀浆脂质过氧化中的作用。方法 SD 大鼠脊髓组织匀浆中分别加入Ringer .s 液、枸橼酸亚铁溶液(10L mol)或去铁胺溶液(6L mol),在37e 恒温水浴中孵育2h,测定加入不同浓度Fe 2+及去铁胺对脊髓组织匀浆MDA 的影响。结果脊髓匀浆混合液孵育2h 后,随着Fe 2+浓度的增加MDA 不断增加;当Fe 2+浓度为210L mol 时MDA 浓度最高,随后逐步降低;加入去铁胺组与相同Fe 2+浓度不加去铁胺组比较可明显减少MDA 的产生。结论游离铁能显著增强脊髓匀浆的脂质过氧化,并被去铁胺阻断。

[关键词] 脊髓损伤; 组织匀浆; 游离铁; 脂质过氧化

[中图分类号] R 65112 [文献标识码] A [文章编号] 1002-1949(2002)03-0147-02Effects of free iron on the changes of lipid peroxidation in spinal cord homogenates LI U Jin -bo ,TANG Tian -si ,XIAO De -shen g ,et al.De p a rtment of Orthopedics,the Affiliated H ospita l o f Zhenjian g Medical College,Zhen j iang 212001,China

[Abstract] Objective To observe the effects of free iron on the changes of lipid peroxidation in spinal cord homogenates in rats.Methods The Ringer .s solution,Ferrous ci trate (10L mol)and deferoxamine mesylate(DFO)(6L mol)were added separately to spinal cord homogenates of SD rats 1The mixture were incubated at 37b C in a shaking waterbath for 2hours,and were determined the level of MDA.Results The level of MDA increased following the increase of Ferrous ci trate,and reached highest level when Ferrous ci trate was 2.0L mol,then progressively decreased.DFO can decreased the formation of MDA at the same Ferrous citrate 1Conclusion The free iron can augment the lipid perox idation in spinal cord homogenates.

[Key w ords] Spinal cord injury ; Homogenates; Free iron; Lipid peroxidation 铁是一个涉及神经递质合成和脂质合成的重要微量元素,铁诱导的脂质过氧化反应在中枢神经系统损伤和退变方面起重要的作用[1]。为此我们观测了游离铁在大鼠脊髓组织匀浆脂质过氧化中的作用。1 材料与方法

111 试剂甲磺酸去铁胺(DFO)、枸橼酸和硫酸亚铁胺购自SIGMA 公司,等摩尔的枸橼酸和硫酸亚铁胺混和组成枸橼酸亚铁,用冰Ringer .s 液配制,现用现配。

112 健康封闭群SD 大鼠6只,体重(280?30)g,2%戊巴比妥钠40mg/kg 体重腹腔内麻醉,俯卧位固定,以T 7为中心取背正中切口,咬除T 2~T 12椎板,暴露脊髓。用锐利尖刀截取310cm 长脊髓,以冰Ringer .s 液用内切式匀浆机(ZS83-1型)在冰浴下制备脊髓匀浆,并稀释到50mg/mL,每只分为12份,每份为150L L,分别加入Ringer .s 液、枸橼酸亚铁溶液(10L mol)或去铁胺溶液(6L mol),使最终容量为300L L(表1),在37b 恒温振荡水浴中孵育2h 备测。

表1 孵育液组成(L L )

组别

23456789101112脊髓样本150

150150150150150150150

150150150150枸橼酸亚铁3

120

150

3153060去铁胺5050505050Rin g .s

150

147

135

120

10097

113 丙二醛(MDA)的测定[2] 组织匀浆3000r/min 离心5

min,取012mL 加入20%三氯醋酸(TCA),室温静置20min,加2mL 011N HC L 和110mL 0167%TB A ,混匀。95e 水浴1h,4mL 正丁醇混匀,3000r/min 离心10min,波长532nm 比色。114 蛋白的测定按Lowry 法测定。

115 统计学处理数据以均数?标准差( x ?s )表示,采用SPSS 统计软件One-Way ANOVY 进行统计分析。2 结果

211 不同浓度Fe 2+对脊髓组织匀浆MDA 的影响(见表2)。

表2 不同浓度Fe 2+对脊髓组织匀浆MDA 的影响

组别

234567Fe 2+(L mol)0011015110210410510MDA(L mol/g Pr)

3189?1184

14106?1192

16133?0193

16182?6115

21125?3128

20121?5107

12164?4138*

与第1组(对照组)相比*P <0101

由表2可见,脊髓组织匀浆中加入Fe 2+可增加匀浆液的

MDA 产生,与对照组相比有显著性意义。同时随着Fe 2+浓度的增加MDA 不断增加;当Fe 2+浓度为210L mol 时MDA 浓度最高。

212 DFO 对不同浓度Fe 2+与脊髓匀浆孵育液MDA 的影响

由表3及附图可见Fe 2+和脊髓匀浆液中加入DFO 可明显减少MDA 的产生,相同Fe 2+浓度组比较差别有显著性意义(P <0101)。

表3 DFO 对不同浓度Fe 2+与脊髓匀浆孵育液MDA 的影响

组别

9101112Fe 2+(L m o l)0011015110210DFO(L mol)11111MDA(L mol/g Pr)

1146?0194

7112?1103

8112?0151

8154?217

10121?1178

与相同F e 2+

浓度对应组比较*P <0101

3 讨论

311 游离铁的概念中枢神经系统含有较多铁,在生理情

147#中国急救医学2002年3月第22卷第3期

附图 DFO 对Fe 2+与脊髓匀浆混合液MDA 的影响

况下细胞内铁大部分与铁蛋白紧密结合,被铁蛋白分隔,少量与低分子量分子如ATP 、GTP 、枸橼酸等结合,以低分子量形式存在,即/低分子量铁0(low molecular weight iron),又称/游离铁0,游离铁能激发自由基的形成,诱导广泛的脂质过氧化,导致继发性细胞损伤,是许多疾病形成的原因[1,3]。312 游离铁在脊髓组织匀浆脂质过氧化中的作用损伤后脊髓组织总铁浓度升高[4],推测铁在组织损伤中有重要作用。本实验将脊髓组织匀浆置于37e 恒温振荡水浴中孵育,模仿脊髓挫裂伤;匀浆中加入Fe 2+,以观测脊髓损伤后出血释放的游离铁对脊髓脂质过氧化的影响;加入铁螯合剂DFO,观察降低Fe 2+对脂质过氧化的影响。脊髓损伤后局部组织缺血、缺氧,铁从转铁蛋白的特异位点脱落,大量的游离铁从铁蛋白释放;出血及红细胞坏死使血红蛋白大量释放,血红蛋白是释放Fe 2+的来源之一。以上几方面导致损伤后脊髓组织游离铁浓度迅速升高。游离铁的毒性作用有[5]:1

催化巯基化合物的自氧化作用,促使O 2H 和H 2O 2的生成;o参与Fenten 反应Fe 2++H 2O 2v Fe 3++OH #+OH -,形成高毒性的羟自由基,特别是有枸橼酸和抗坏血酸时;?与O 2H 作用生成高活性的高铁酰(perferryl)和铁酰(ferryl)自由基复合物;?催化脂氢过氧化物均裂产生ROO #和RO #,引发新的脂质过氧化的链式反应,分解代谢产生毒性醛。由于脊液髓组织含有丰富的不饱和脂肪酸,易发生脂质过氧化,这样损伤后游离铁升高便触发脊髓组织广泛的脂质过氧化,造成细胞坏死,功能丧失。本实验证实游离铁能显著增强脊髓匀浆的脂质过氧化,并被去铁胺阻断。[参考文献]

[1]Hall E D,Braughler J M.Free radicals in CNS injury,i n molecular and

cellular approaches to the treat ment of neurological dis ease[J ].Raven,1993,81-105.

[2]Cas ini AF,Ferrali M,Pompella A,et al .Lipid peroxidation and cellular

damage i n e xtrahepatic tiss ues of Bromobenxene-intoxicated mice[J].A m J Pathol,1986,123:520-531.

[3]Koz lov AV,Yegorov Dyu,Vladimirov YA,et al .Intracellular free iron in

liver tiss ue and liver homogenate:studies with electron paramagne tic resonance on the formati on of paramagnetic co mple xes with desferal and nitric oxide[J].Free Radic Biol M ed,1992,13(1):9-16.

[4]Scuotto A,Borriello R,Paggi o G,et al .Valuation of s ome biological

parameters in acute spinal cord trauma:experimental s tudy in rabbits[J].J Neuros urg Sci,1984,28(3-4):145-147.

[5]钱忠明.铁代谢)基础与临床[M].北京:科学出版社,2000.293-305.

[收稿:2001-09-27][本文编辑:陈娜]

[作者单位] 哈尔滨市红十字中心医院儿科,150076

新生儿窒息对肾脏功能影响的临床分析

孙燕萍, 邵立萍, 金玮

[关键词] 新生儿窒息; 肾功能; 血清尿素氮; 尿

蛋白; 尿红细胞1999年5月~2001年4月间我院对50例窒息新生儿与40例正常新生儿均测定了血清尿素氮、尿蛋白和尿红细胞,现将其结果报告如下。1 临床资料

111 一般资料 50例窒息新生儿中,男28例,女22例。妊娠小于37周19例,大于37周31例。出生体重小于2500g 17例,大于2500g 33例。轻度窒息18例(Apgar 评分4~7分)

占3610%,重度窒息32例(Apgar 评分小于3分)占6410%。对照组40例正常新生儿中,男23例,女17例,均为我院产科分娩的正常新生儿。

112 实验室检查两组均用尿袋收集新生儿尿液,测定其血清尿素氮、尿蛋白及尿红细胞,其中窒息新生儿血清尿素氮大于9mmol/L 者29例,尿蛋白呈阳性者44例,尿红细胞大于5个/HP 25例。2 结果

窒息新生儿及正常新生儿各项指标测定结果比较见附表。

附表窒息新生儿与正常新生儿血清尿素氮、尿蛋白、尿红细胞结果比较

组别例数血清尿素氮值(mm ol/L)

<215215~314

315~514

515~714>9尿蛋白定性

(-)(?)(+)(++)(+++)尿红细胞(-)(0~1)(2~3)(4~6)窒息新生儿5023511296161972281525正常新生儿

两组测试结果对比有显著差异P <0101

3 讨论

本组观察了50例窒息新生儿肾功能各项指标变化,并与40例正常新生儿对比,其结果提示窒息新生儿肾功能均有明显改变,血清尿素氮均有不同程度升高,治疗组血清尿素氮大于9mmol/L 者29例。治疗组尿蛋白及红细胞均增多,显著高于正常新生儿组,两组对比有显著差异(P <0101)。说明缺氧对肾功能有一定影响,这种改变是由于肾前性缺氧、缺血使肾血流量不足,肾小球滤过率减低,通透性增强,从而出现蛋白尿、血尿,尿素氮增高。随着低氧血症、

酸中毒以及免疫功能低下,产后热量供应不足,体内蛋白质

消耗增加,使氮质血症加重。如不及时治疗,将会导致肾功能进一步恶化,死亡率也高。因发病过程中,肾实质性损害多为功能性障碍,是可逆性的,因此本组50例经过及时抢救治疗使肾血流重新灌注,肾功能均于短时间内恢复正常。因此,对围产期窒息的新生儿均应作肾功能监测,从而及时作出诊断,对预防及合理的治疗有重要意义。

[收稿:2001-12-12][本文编辑:陈娜]

148#Chin J Crit Care Med,March 2002,Vol 22,No.3