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目的:建立理想的大鼠离体肺缺血再灌注损伤(lung ischemia-reperfusion injury,LIRI)模型,研究右美托咪定(Dexmedetomidine,Dex)对大鼠离体LIRI的影响,并从氧化应激和内质网应激方面探讨Dex产生肺保护作用的可能机制. 方法:第一部分取雄性SD大鼠40只,随机分为4组(n=10):空白对照组(S组),缺血再灌注45min组(IR45组),缺血再灌注60min组(IR60组),缺血再灌注75min组(IR75组).使用IL-2大鼠离体肺灌流系统,S组持续保持通气和灌流180min,IR45组、IR60组和IR75组在灌流15min达到稳定状态后,分别依次停止通气和灌流45min、60min、75min后再给予通气和灌流,继续通气和复灌90min.记录初灌15min(T0)、复灌后15min(T1)、复灌后45min(T2)、复灌后75min(T3)和复灌后90min(T4)的气道压力(resistance,Res)、肺顺应性(compliance,Compl)、灌注流量(Flow)和静脉氧分压(PaO2)的变化.灌流结束后观察各组肺的水肿情况,行肺湿/干重比(wet/dry weight ratio,W/D)测定,作HE染色观察病理改变并计算肺损伤评分. 第二部分取雄性SD大鼠70只,随机分成7组(n=10):空白对照组(S组),缺血再灌注组(IR组),低剂量右美托咪定组(D1组),中剂量右美托咪定组(D5组),高剂量右美托咪定组(D10组),右美托咪定育亨宾组(DY组),育亨宾组(Y组).在IL-2系统中,S组持续保持通气和灌流150min,其余各组在灌流15min达到稳定状态后,停止通气和灌流60min,再恢复通气和灌流75min.IR组、D1组、D5组、D10组、DY组和Y组分别在复灌开始时,于灌流液中加入等体积的生理盐水、1nM Dex、5nM Dex、10nM Dex、10nM Dex+1μM育亨宾和1μM育亨宾;S组在灌流75min后,加入等体积的生理盐水.记录初灌15min(T0)、复灌后15min(T1)、复灌后45min(T2)、复灌后75min(T3)Res、Compl、Flow和PaO2的变化.灌流结束后观察各组肺的水肿情况,行肺W/D测定,HE染色观察病理改变并计算肺损伤评分.第三部分取各组肺组织,用TUNEL法检测细胞凋亡并计算凋亡指数(apoptosis index,AI),试剂盒法检测超氧化物歧化酶(Orgotein Superoxide Dismutase,SOD),活性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,RT-PCR法检测葡萄糖调节蛋白78(Glucose-regulated protein78,GRP78)mRNA和C/E同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)mRNA的表达水平,Western Blot法检测大GRP78和CHOP蛋白的表达水平. 结果:第一部分IR45组在T1、T2、T3的Res、Compl和Flow指标与S组比较差异不明显,仅PaO2明显下降(P<0.05),到T4时,各项指标明显改变(P<0.05).IR60组在T1、T2和T3,各项肺功能指标均与S组有明显差异(P<0.05),但在T4时,各项指标已经接近于0或无法显示.IR75组虽然在T1和T2时肺功能下降明显(P<0.05),但在T3和T4时,各项指标已经接近于0或无法显示.与S组相比,三组缺血再灌注组肺组织均出现明显的肺水肿,W/D明显增高,病理可见肺组织损伤,其中IR75组水肿和损伤程度最为严重.四组W/D和肺损伤评分依次增高(P<0.05). 第二部分与S组比较,其余各组在复灌后各时间点Res均显著增高(P<0.05),Compl、Flow和PaO2均显著降低(P<0.05);与IR组比较,D1组、D5组和D10组的Res均显著降低(P<0.05),Compl、Flow和PaO2均显著增高(P<0.05),IR组与DY组及Y组之间各项指标无明显差异(P>0.05);D1组、D5组和D10组的Res依次降低(P<0.05),Compl、Flow和PaO2依次增高(P<0.05).与S组相比,其余六组肺W/D和肺损伤评分均明显增高(P<0.05);与IR组相比,D1组、D5组和D10组的W/D比值和肺损伤评分均明显降低(P<0.05),IR组、DY组和Y组之间的W/D比值和肺损伤评分无明显差异(P>0.05).D1组、D5组和D10组的W/D比值和肺损伤评分依次降低(P<0.05). 第三部分与S组比较,其余各组的AI、MDA含量和GRP78、CHOP mRNA及蛋白的表达均显著增高,SOD活性显著降低(P<0.05);与IR组比较,D1、D5和D10组的AI、MDA含量、GRP78与CHOP mRNA及蛋白的表达均显著降低(P<0.05),而IR组、DY组和Y组之间的各项指标无显著差异(P>0.05);D1、D5和D10组的AI、MDA含量、GRP78与CHOP mRNA及蛋白的表达依次降低,SOD活性依次增高(P<0.05). 结论:(1)在本实验条件下,停止灌流和通气60min后恢复灌流和通气75min,能够成功制备理想的大鼠离体LIRI模型. (2)在LIRI中,Dex能够降低肺Res,改善肺的Compl、Flow和PaO2,减轻肺水肿,降低肺损伤评分,具有肺保护作用. (3)Dex对LIRI的保护作用呈剂量相关性,在1nM、5nM和10nM三种灌流液浓度中,10nM的Dex肺保护作用最强. (4)Dex肺保护作用的机制,可能与激动α2受体,增加SOD活性并降低MDA含量产生抗氧化应激作用,降低GRP78与CHOP基因水平和蛋白水平的表达减轻ERS反应,从而抑制肺泡细胞的凋亡有关.