麻醉药预处理减轻肝脏 IR 损伤的研究进展

麻醉药预处理减轻肝脏IR 损伤的研究进展缺血再灌注（ischemia reperfusion．IR)损伤是指缺血后的再灌注不仅不能使组织器官功能恢复，反而加重组织器官的功能障碍和结构损伤。

其中肝脏缺血再灌注损伤即是一种常见的临床病理生理过程，休克、感染、肝脏外伤、肝叶切除及肝移植所致的肝脏功能损害、衰竭都与之有关[79]。

临床上如何延长肝脏热缺血耐受时间，减少肝脏损伤，保护肝功能，防止肝功能衰竭是长期以来一直尚未妥善解决的一个难题[80]。

有关肝脏缺血的保护研究有许多报道，麻醉剂预处理（Anesthetic Preconditioning, APC）的概念是1997 年提出的，其表现与缺血预处理现象相似，是指在缺血前先给予一定时间的麻醉剂处理可减轻后来脏器缺血所造成的损害，麻醉药对于重要器官的缺血再灌注损伤具有细胞水平的保护效应，到现今为止国内外所进行的许多研究都充分地显示了该类药物具有明显的脏器保护作用[81]。

以麻醉药为代表的药物预处理肝脏保护作用是近十年来麻醉学研究的热点之一，其中麻醉药对炎症反应的抑制被认为是其中的重要机制，研究显示麻醉药可抑制多种病理因素导致的炎症反应，抑制炎症转录因子NFκ B 的激活、抑制炎症细胞因子及细胞间粘附分子的表达，抑制中性粒细胞与内皮细胞的相互作用[82]。

现将相关研究进展综述如下。

目前肝脏的缺血再灌注损伤可以大致分为两个阶段，早期以枯否氏（Kupffer）细胞介导为主（Ⅰ相损伤），Kupffer 细胞激活后释放大量氧自由基及TNFα等大量的炎症细胞因子，造成肝细胞的急性损伤[83]。

采用GdCl3 阻断Kupffer 细胞活性可明显减轻肝脏的缺血再灌注损伤。

后期以中性粒细胞介导为主（Ⅱ相损伤）。

Ⅱ相损伤程度远远大于Ⅰ相损伤，kupffer 细胞激活后，大量的炎症因子释放，激活炎症反应通路，在TNFα等炎症细胞因子和趋化因子的作用下，大量的中性粒细胞在肝脏内浸润，中性粒细胞活化后除了释放大量氧自由基，还可通过脱颗粒释放大量的细胞毒性物质，包括蛋白酶和水解酶等，对肝脏细胞产生直接的毒性作用[84]。

大量的中性粒细胞的粘附、聚集还可以阻塞肝窦，使肝窦狭窄甚至闭塞，阻塞肝窦引起“无灌流”现象，加重肝脏微循环障碍，增加血管通透性并引发水肿，进一步加重肝组织的损伤，并造成恶性循环，严重损害肝脏功能[85]。

TNFα在肝脏缺血再灌注中也发挥着重要作用，TNFα在再灌注后迅速表达，对肝脏产生炎性损伤，TNFα可诱导粘附分子（如ICAM1,P-选择素）和炎性细胞趋化因子（如CXC）等的表达和释放，TNFα进入血液循环，还可对远隔脏器（最常见为肺）产生严重的炎性损伤作用[86]。

NFκB是细胞中一个重要的转录因子，它参与许多基因，特别是与机体防御反应有关的即早基因的表达调控, 如炎症细胞因子、细胞间粘附分子以及急性时相蛋白等，NFκB 可由多肽链P50 和P65 两亚基形成同源或异源二聚体，其中起主要作用的是异源二聚体，细胞处于静息状态时，NFκ B 与其抑制再灌注损伤、内毒素或病原微生物入侵刺激时，NFκ B 与抑制蛋白Iκ B 分离而进入到细胞核内，与DNA 上特异部位结合，调控基因转录活化，诱导细胞合成各种生物大分子，NFκ B 在缺血再灌注及内毒素等因素介导的炎症反应、多脏器功能障碍的病理生理过程中具有重要的地位[83]。

吸入麻醉药预处理减轻肝IR 损伤的发生机理非常复杂，其确切机制目前尚不完全清楚，多数认为肝IR 损伤机制主要与炎症细胞因子反应、氧自由基、钙离子超载、微循环障碍、线粒体功能受损、能量代谢障碍等因素有关[87]。

一、吸入麻醉药减轻肝脏IR 损伤的研究进展1. 吸入麻醉的抗炎机制炎症反应的过激被认为是造成脏器损伤的重要机制，炎症转录因子NFκB的激活及炎症因子TNFα、IL1β等的释放被认为是炎症级联反应的早期始动环节, 预防和调节过激的炎症反应，可保护脏器功能、改善预后，这一观点早已达成共识[88]。

Hofstetter 等发现大鼠短时间吸入异氟醚后可明显抑制内毒素导致的血浆细胞因子的升高，同未吸入异氟醚的对照组相比血浆TNFa 和IL1β水平分别降低69.3% 和61.8%[89]。

朱彪[90]等采用人脐静脉内皮细胞体外培养加TNFα刺激模型，结果发现地氟醚预处理能明显下调TNF α刺激后ICAM1、VCAM1、E-selectin 等的表达水平。

Boost 等[91]发现吸入地氟醚同样可抑制内毒素导致的细胞因子反应，同未吸入地氟醚的对照组相比吸入地氟醚的内毒素血症大鼠血浆TNFa 和IL1β水平分别降低61%和47%。

Joseph 等[92]给小鼠吸入异氟醚预处理后，再给予内毒素20mg/kg 腹腔注射，结果发现异氟醚预处理的内毒素小鼠72 小时生存率为85% ，而未用异氟醚预处理的对照组生存率仅23%（p<0.01），异氟醚预处理组小鼠血清细胞因子TNFα, IL6, IL10 也都低于对照组，EMSA 分析显示重要的炎症转录因子NFκ B 的活性在异氟醚预处理组明显低于对照组，提示异氟醚预处理明显减轻了内毒素导致的炎症反应。

Plachinta 等[93]的研究发现给予大鼠 1.4%异氟醚吸入30 分钟预处理，可明显减轻内毒素对大鼠的毒性作用，降低血浆炎症因子TNFα的水平，改善内毒素导致的低血压和酸中毒，减轻内毒素对血管内皮细胞的损伤。

2. 减少细胞外氧应激产生O2-肝脏缺血再灌注损伤的过程中氧自由基（O2-等）的产生是介导肝细胞损伤的主要因素之一[94]，由于肝细胞具有强有力的抗氧化系统，所以无论离体或在体模型中肝细胞均具有极强的耐受细胞内氧应激的能力，利用离体灌流肝实验证明：来源于肝脏Kupffer 细胞的细胞外氧应激是导致再灌注初期血管和肝细胞损伤的主因。

异氟醚可抑制肝脏复氧后O2-产生，通过减少细胞外氧应激保护了肝细胞活性[80]。

3. 对肝细胞的能量保护作用能量供应是肝细胞维持一切活动的基础，如A TP 供能不足，各种离子泵的功能不能维持，导致肝细胞离子稳态失衡。

在缺氧肝细胞中，能量的唯一来源是无氧糖酵解产能，虽然糖酵解效率很低，但离体实验已证明，糖酵解所产生的有限的A TP 在维持缺氧肝细胞功能和活力方面发挥至关重要的作用[95]。

肝细胞缺氧30 分钟复氧可完全恢复能量平衡，而缺氧90 分钟则造成不可逆的能量失衡，尽管复氧后能荷有所提高，但终要受到总腺苷酸不变局限，异氟醚可提高缺氧90 分钟及复氧肝细胞的总腺苷酸和能荷，说明异氟醚对不可逆缺氧和复氧的能量失衡仍有重要的保护作用。

我们前期的研究发现异氟醚可减少肝细胞的缺氧/ 复氧损伤，保护肝细胞的能量平衡[96]。

4. 减轻细胞内Ca2+超载Ca2+超载[97]在肝脏缺血再灌注损害中具有重要作用，异氟醚可直接阻滞电压门控的Ca2+通道，己证实钙离子通道阻滞剂对肝缺血再灌注损害有保护作用。

异氟醚通过直接抑制电压门控通道的Ca2+内流，抑制肌浆网的Ca2+释放并增加对其的摄取，减轻肝细胞的Ca2+超载[98]。

二、阿片预处理的脏器保护机制研究进展以往人们对阿片物质的作用进行了深人的研究，证明它对机体的很多功能包括痛与镇痛、心血管、呼吸、免疫、发育、行为等都具有明显的调节作用。

这些作用主要都是阿片类物质通过阿片受体的作用来实现的[99]。

此后根据阿片的生物学与药理学特性，三种受体相继被发现并证实，分别为Mu(μ)、Kappa(κ)及Delta(δ)三种类型。

这些阿片受体的基因已从多种动物的细胞中克隆出来，它们的氨基酸序列具有约60％的相似性[100]。

这些受体均属于G 蛋白耦联受体群。

有报道证实阿片样物质通过激活特定阿片受体对心脏和其他器官产生保护作用，其中关于阿片类物质保护心肌缺血再灌注损伤的研究进行的最为深入。

对成年大鼠心室肌组织的功能性和表达水平的研究都表明心肌虽无μ阿片受体，但有δ和κ阿片受体表达[101]。

Schultz 在麻醉开胸大鼠的心梗模型研究中发现，静脉注射吗啡可以模仿IPC 而具有减少梗死区的作用，纳洛酮阻断吗啡和IPC 的心脏保护作用，表明由吗啡和IPC 引起的梗死区减少是由阿片受体来介导的[102]。

Zhang 等[103]应用超短效阿片受体激动剂瑞芬太尼预处理的研究，分别从在体和离体两个层面证实这一临床常用新型阿片类药物可以有效地减轻心肌I/R 损伤，研究表明瑞芬太尼可以模拟缺血预处理(IPC)，减少大鼠缺血再灌注后心肌梗死区面积，整体研究结果是这种保护作用可被 3 种特异性阿片受体阻断剂所阻断，表明三种OR 都介导了瑞芬太尼的保护作用，而离体研究证实瑞芬太尼的保护作用是通过激活δ和κ阿片受体产生的，说明μ受体的作用可能在心脏外。

此外，Zhang 等进一步[104]的研究更证实细胞内PKC 和线粒体A TP 敏感性K 通道及MAPK 系统均参与了瑞芬太尼的心脏保护机制。

1. 阿片类药物与心脏缺血再灌注较之对于肝脏的缺血再灌注的阿片类受体的研究，心脏缺血再灌注的时间更为长久。

早在1995 年, Schultz 等[105]给动物静脉注射阿片受体阻断剂纳络酮, 发现IPC 所产生的心脏保护作用完全消失，首次证实阿片受体参与了IPC 过程。

阿片受体主要位于中枢神经系统，尤其是下丘脑和髓质。

Takayuki 等[106]发现在体鼠心模型非特异性阿片受体拮抗剂纳络酮可以阻断 1 个循环缺血／再灌注的心肌保护作用，而不能阻断 3 个循环缺血／再灌注的心肌保护作用。

在 5 min 的缺血过程中会有 4 种物质产生(腺苷、缓激肽、自由基、阿片)来激活PKC 参与缺血预处理。

采用不同的实验方法均发现心肌中存在δ受体。

Tai 等15 发现大鼠心肌上存在κ受体，进一步证实心肌上的κ受体以κ 1 受体为主, Wittert 等[107]也证实κ受体基因在心肌上表达。

Guo[108] 等在大鼠缺血再灌注的模型上发现, δ受体激动剂TAN67 的延迟性心肌保护作用可被NOS 抑制剂所阻断, 且TAN - 67 对NOS 基因敲除大鼠无心脏保护作用。

另外, 在缺血心肌再灌注前24 h静脉注射NO 供体硝普钠, 同样可以保护心肌组织, 缩小心肌梗死面积, 而对NOS 基因敲除大鼠注射硝普钠, 并无心脏保护作用[109]。

上述实验表明, δ受体的激活能够上调NOS 表达, 促进NO 的释放, 从而对心肌起到保护作用。

Shinmura 等[110]发现缺血预处理24 h 后, 家兔心肌环氧合酶- 2 (COX2) 表达增加, 此时给予COX 2 阻滞剂可阻断延迟相IPC 的心脏保护作用, 证实COX 2 在IPC 的延迟相心肌保护中起到了重要的作用。