研究背景在缺血基础上恢复血供之后组织器官损伤反而更加严重,甚至发生不可逆性损伤的现象称为缺血再灌注损伤(ischemia reperfusion injury, IRI)。机体内许多组织器官都可以发生IRI,目前为止,心、脑、肝、肾、肺、胃肠道、肢体及皮肤等多种组织器官逐个被证实存在缺血再灌注损伤的现象。肠缺血再灌注损伤(intestinal ischemia-reperfusion injury,Ⅱ/R)是一个复杂的生理病理转换,机体在正常情况下,循环血流的30%流经胃肠道；当机体遭受严重创伤或休克时,机体为了保护心、脑等重要器官,促使全身血液重新分配,胃肠道血流明显减少；若全身血流量减少10%,即可导致胃肠道血流减少40%,有学者指出内脏器官中肠粘膜对IRI可能是最为敏感的器官。II/R可以造成严重的破坏,缺血恢复再灌注后的肠道黏膜可出现广泛的肠道组织结构与功能的受损、肠道上皮黏膜屏障完整性遭到严重破坏、肠道通透性、免疫、运动、吸收等功能受损,可导致肠道细菌增殖及毒素移位,通过多种途径造成炎性细胞因子大量释放,并可预激粒细胞等炎症细胞,使其进一步释放多种炎症介质和自由基等致伤因子,引发自由基介导性损伤并放大为全身性炎症反应(systemic inflammatory response syndrome,SIRS),引起炎症反应的“瀑布效应”和“级联反应”,最终可导致脓毒症或多器官功能障碍综合征(multiple organdysfunction syndrome,MODS),甚至危及生命。目前,关于肠I/R根本病理生理机制还不清楚,一般认为其是由多机制共同介导引发的,自由基(oxygen free radical, OFR)生成过多、细胞内钙超载、白细胞的粘附和内皮细胞的损伤、细胞凋亡及肠道黏膜屏障结构和功能障碍等是其主要的病理生理机制。目前,对缺血再灌注损伤保护的研究主要是集中在缺血预处理(ischemic preconditioning, IPC)和药物预处理(drug preconditioning, DPC)这两个方面,来共同揭示其病理生理机制及药物的保护机制。IPC和DPC共同的原理都是通过增强组织器官对缺血的耐受性,调节机体负反馈来减轻将受损组织器官的伤害应激。它们在缺血再灌注研究中扮演重要的角色,IPC开启了防治缺血再灌注的里程碑,而DPC却在缺血再灌注防护中有着重要的临床意义,为临床各个学科竞相研究的热点。IPC是指通过各种手段对组织器官进行一次或多次短暂的缺血,从而可以增强其对随后长时间缺血的耐受性。早期人们推测,反复短暂的缺血-再灌注反而会造成累积性损伤,然而1986年Reimer等学者观察到反复短暂的缺血和再灌注所引起的心肌ATP消耗并没有比单次缺血再灌注多,并且没有引起更多细胞坏死。同年,murry等学者在模拟狗的冠心动脉栓塞进行交替5mmin缺血和5mmin再灌注共4次,随后给予一次40mmin缺血和4天的再灌注,结果反而发现事先短暂的缺血使得心肌坏死减少75%,由此提出了IPC的概念。IPC发现指引着人们对IRI的研究方向,并在随后发现了缺血后处理的现象；然而,IPC毕竟是一种人为的干预措施,缺血预处理的最佳时间和次数、安全时限及个体差异等问题使其临床应用价值受到限制。于是人们按照IPC的理念,开展了DPC的研究。DPC是针对损伤机制利用某些活性物质直接或间接的药理作用来达到类似IPC的保护作用,增强组织或细胞对缺血再灌注损伤的耐受性,从而减轻损伤的处理途径。大量的学者针对其损伤机制进行相应的研究,目前研究证实有效的药物主要有自由基清除剂、钙离子拮抗剂、炎性细胞因子抑制剂、改善微循环药物、中药、相关的麻醉药等等。一系列的研究证实许多麻醉药(包括麻醉性镇静药、麻醉性镇痛药、吸入性麻醉药及局麻药)预处理能产生与经典的IPC同样的肠道保护作用,这为预处理肠道损伤开辟了新的临床途径。其中作为临床常用的麻醉性镇痛药的阿片类药物的保护作用的药物预处理I/R损伤具有较好的作用。目前临床上常用的阿片类药物主要为受体激动剂,包括芬太尼(fentanyl)、舒芬太尼(sufentanil)、瑞芬太尼(remifentanil)和阿芬太尼(alfentanil),已证实均具有药物预处理保护作用。舒芬太尼是一种强效阿片类镇痛药,是一种特异性μ受体为主的阿片受体激动剂,其起效迅速,镇痛效果强,安全范围大,镇痛作用持续时间长,并且有良好的血流动力学稳定性,使得舒芬太尼在临床围术期得到广泛应用,是一种具有药物预处理的保护作用,脂溶性高,亲脂性约为芬太尼的2倍,极易透过血脑屏障,并能迅速在脑内达到有效浓度,治疗指数(LD50/ED50)为25211,是阿片类中最安全的一个。与芬太尼相比,舒芬太尼具有亲脂性更强、血浆蛋白结合率更高、分布容积相对更小、阿片受体亲和力强及作用持续时间更长的优点。舒芬太尼预处理作用首先在保护受损心肌功能得到证实,有研究表明舒芬太尼可通过激活阿片受体对缺血再灌注心肌产生保护作用。但是尚无舒芬太尼预处理保护肠道的报道,我们早期的研究也表明舒芬太尼预处理对大鼠急性胃黏膜损害有保护作用,可提示舒芬太尼预处理能够产生改善肠缺血再灌注损伤的作用。但是舒芬太尼预处理对大鼠肠缺血再灌注损伤肠道有无保护作用还尚鲜见报道。总而言之,关于舒芬太尼预处理对于肠缺血再灌注损伤防治的作用目前不明了,更不能确定舒芬太尼预处理肠缺血再灌注保护效应的机体作用机制。目的本研究通过夹闭大鼠肠系膜上动脉60min后、再通动脉血流灌注120mmin复制肠缺血再灌注损伤的经典模型,利用临床常用的麻醉性镇痛药舒芬太尼预处理损伤的肠道,初步探讨：①舒芬太尼预处理对肠缺血再灌注损伤有无保护作用及其对肠黏膜屏障完整性的影响；②舒芬太尼预处理对大鼠肠缺血再灌注氧自由基介导性损伤的影响及其保护机制。希望揭示常用麻醉镇痛药舒芬太尼的非镇痛发面的治疗作用及其作用机制,为肠缺血再灌注损伤找寻到新的路径,以更好的服务临床,发挥舒芬太尼的非镇痛作用。方法第一部分：研究舒芬太尼预处理对大鼠肠缺血再灌注损伤是否具有保护作用及其对受损肠黏膜屏障完整性的影响。实验随机分为3组：正常对照组(Sham组)、肠缺血再灌注损伤组(GIRI组)及舒芬太尼预处理组(SUF组),每组6只。于再灌注末120min,腔静脉抽取静脉血提取上清,检测血清二胺氧化酶(DAO)活性,剪取相同部位肠段4cm测算肠段干湿比重,并通过行肠组织HE染色并进行组织病理摄片,观察肠黏膜上皮的镜下病理改变、杯状细胞数变化并进行组织病理损伤评分(chui’s评分)。第二部分：研究舒芬太尼预处理对大鼠肠缺血再灌注氧自由基介导性损伤的影响。实验随机分为4组：①正常对照组(Sham组)；②肠缺血再灌注损伤组(GIRI组)；③舒芬太尼预处理组(SUF组)；④纳洛酮拮抗组(NLX组)每组6只。于再灌注120min末,刮取大鼠肠上皮黏膜组织检测组织匀浆中SOD活性和MDA含量,留取腔静脉血检测血清中SOD活性和MDA含量,剪取相同部位4CM肠段检测组织含水率,并对血清中MDA/SOD和组织MDA/SOD行俩俩线性关系性研究。结果第一部分：肠缺血再灌注后,肠黏膜屏障完整性遭到严重的破坏,大量DAO逃逸于血清中,而舒芬太尼预处理后血清DAO被阻抑。与Sham组相比较,GIRI组DAO活性升高3倍(P<0.01)；舒芬太尼预处理GIRI后能明显的减缓DAO的上升(24.44+7.05vs44.29±9.44；P<0.01)；但和Sham组相比有显著的差异,较Sham组升高1.4倍(P<0.01)。光镜下GIRI组肠上皮黏膜变薄、缺失,绒毛组织顶端破溃,出现坏死,肠黏膜完整性破坏严重,其chui’s评分高达4.86；舒芬太尼预处理能很好的维护GIRI所致肠黏膜损害,肠黏膜屏障相对完整,与GIRI组比较,SUF组chui’s值下降41%(P<0.01)；GIRI后肠组织明显充血水肿、湿干比重较Sham组显著的升高,增加了40%；与GIRI组干湿比重相比较,SUF组升高35%。组织干湿比重和血清DAO相关系数为-0.839。第二部分：GIRI组,组织和血清MDA和组织含水率较Sham组显著升高,分别增加189.8%、285%和13.5%(P值均<0.01)；组织和血清SOD活性明显下降(73.5±4.3vs29.4±4.1,107±6vs51±5,P<0.01and0.01)。舒芬太尼预处理可使GIRI后MDA和组织含水率升高和SOD下降明显减缓,组织和血清中MDA较GIRI组分别降低40.9%与53.2%,SOD升高99.6%与68.6%(P值均<0.01),但与Sham组比较仍有显著差别(P值均<0.01)。纳洛酮并不能完全拮抗舒芬太尼预处理对GIRI的保护效应,两组各参数比较仍有显著差别(P值均<0.01)。组织和血清MDA和SOD Pearson相关系数分别为0.891和0.807。结论1.舒芬太尼预处理对大鼠肠缺血再灌注大鼠肠道具有保护作用,其有效的维护肠黏膜屏障的完整性,阻抑血清DAO的表达,降低了肠上皮的通透性,防止肠黏膜组织水肿；2.舒芬太尼预处理通过升高SOD表达,降低MDA表达,降低组织含水率,减轻缺血再灌注后大鼠肠道上皮的氧自由基介导性损伤。