赵兰
(浙江大学医学院附属邵逸夫医院全科;310016)
【摘要】目的：本研究旨在探讨二甲双胍对LPS诱导的感染性休克大鼠心功能（±dp /dtmax，LVSP）的影响。方法：SD大鼠通过尾静脉注射脂多糖(LPS)建立感染性休克模型，二甲双胍治疗组采用二甲双胍腹腔注射。SD大鼠随机分为6小时组、24小时组，每组再分为对照组（Shame）、二甲双胍组(Shame/M)，内毒素血症组(LPS)及二甲双胍治疗组(LPS/M)亚组。在注射药物后6，24小时测定各组大鼠心功能；结果：注射LPS后，SD大鼠心功能下降，表现为±dp /dtmax及LVSP值降低(P﹤0.05)。加用二甲双胍的感染性休克大鼠在相同观察时间点，±dp /dtmax及LVSP值均较LPS组大鼠升高(P﹤0.05)。表明二甲双胍对感染性休克大鼠心功能有改善作用。
【关键词】感染性休克,二甲双胍,内毒素,心功能
Effects of Metformin on the cardiac function in LPS-induced septic shock in a rat model
Abstract：Objective:to investigate the effects of LPS and Metformin on the cardiac function in a septic shock rat model.Methods: The rats were randomly divided into 4 groups: Sham, Sham treated with Metformin,LPS,LPS pretreated with Metformin.And the septic shock model is builded by injecting lipopolysaccaride into caudal vein.Metformin treatment group and Sham group treated with Metformin group were received metformin by intraperitoneal injection.All experiment groups were subdivided into two subgroups (6 and 24 hour subgroup).Rats in this study were sacrificed after measurements of heart function at 6h, or 24 h after tail intravenous administration;Results: the marked drawdown of cardiac performance, such as LVSP and ±dP/dt max. In all LPS treated groups were observed comparing with those in control groups (P<0.05). But in LPS/M group, while significant increases in the recovery of LVSP and ±dp/dt max were all observed comparing with those in LPS group at 6, 24hour separately(P<0.05).
[Keywords] Septic shock, Metformin,LPS, Heart function.
[ 中图分类号 ]R2[ 文献标号 ]A[ 文章编号 ]2095-7165（2018）17-0019-02
感染性休克是临床上导致危重症的常见原因，患者预后多数较差，死亡率极高。感染性休克发病过程中可出现心力衰竭,其特征为心脏收缩功能及射血分数下降,对容量负荷收缩反应差,收缩峰值压力/收缩末期容积比值下降等[1]。二甲双胍是双胍类降糖药，研究发现，应用二甲双胍后的糖尿病患者，其发生远期心血管事件的风险远远降低,且二甲双胍已被证实可减轻心脏缺血再灌注后心脏功能的损伤，并促进心脏功能的恢复。因此本文旨在探讨二甲双胍对感染性休克大鼠心功能的影响。
材料与方法
1.实验动物 健康雄性SD大鼠72只，周龄7—8周，体重200一250g，由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供(SCSK(沪)2011一0005)。将大鼠随机分为正常对照组（sham组），二甲双胍组（sham/M组），内毒素组（LPS组）及二甲双胍治疗组（LPS/M组）。
2.实验试剂 脂多糖(LPS)，二甲双胍,均购自美国sigma公司。
3.实验建模 内毒素组通过尾静脉注射LPS 5mg/kg，建立感染性休克模型。正常对照组给予生理盐水(NS)2.5ml/kg经尾静脉注射。二甲双胍组（sham/M组）及二甲双胍治疗组（LPS/M组）则分别在注射LPS及生理盐水前半小时腹腔注射二甲双胍200mg/kg。在各组注射后6h、24h分别作为时间观察点,每个观察时间点为一个亚组，每个亚组6只大鼠。
4.大鼠心功能测定 （1）各组大鼠到达时间观察点后，分别腹腔内注射7%水合氯醛1ml进行麻醉，待大鼠麻醉充分后，将其四肢固定在操作台上，行气管插管，并连接至ALC-VB动物呼吸机，设置参数为：①呼吸频率：80次/分，②吸呼比：1：1，③潮气量：10；（2）用剪刀剪开大鼠右侧颈部皮肤，分离肌肉组织，暴露右颈总动脉，用眼科镊轻轻将右颈总动脉与肌肉及神经分离，分别结扎其近心端与远心端，用眼科剪在结扎的颈总动脉上段剪开约1-2mm缺口，将导管缓缓插入右颈总动脉内，缓缓推进，至左心室内，接着将导管与压力换能器连接并用FDP-1型HRV&BRS分析系统，及MedLab6.0功能学科实验软件监测左心室内压(LVSP)、左心室压力上升／下降最大速率(±dp/dtmax)，待大鼠心功能曲线稳定后记录数据。
5.统计学处理 用GraphPad Prism 5软件和SPSS18.0 统计软件分析实验数据，结果用均数±标准差表示。多组间比较采用单因素方差分析，以P<0．05为差异具有统计学意义。
实验结果
1.二甲双胍对感染性休克大鼠左心室压力上升最大速率(+dp/dtmax)的影响
LPS组大鼠在注射LPS 6h及24h后，+dp/dtmax与正常对照组相比均下降，LPS 6h组及24h组间+dp/dtmax无明显差异。二甲双胍治疗组（L/M组）在6h及24h时+dp/dtmax与正常对照组相比均下降，但与相同观察点LPS组相比，+dp/dtmax有所升高。
2.二甲双胍对感染性休克大鼠左心室压力下降最大速率(-dp/dtmax)的影响
LPS组大鼠在注射LPS 6h及24h后，-dp/dtmax与正常对照组相比均降低，其中LPS 24h组-dp/dtmax较6h组略高。二甲双胍治疗组（L/M组）在6h及24h时与正常对照组相比均降低，但与相同观察点LPS组相比，-dp/dtmax有所升高。
3.二甲双胍对感染性休克大鼠左心室收缩压（LVSP）的影响
LPS组大鼠在注射LPS 6h及24h后，LVSP与正常对照组相比均降低，其中LPS 24h组LVSP较6h组略高。二甲双胍治疗组（L/M组）在6h及24h时与正常对照组相比均降低，但与相同观察点LPS组相比，LVSP有所升高.PNG)
讨论
感染性休克时，患者可出现心肌收缩功能障碍，其血流动力学改变表现为心输出量降低，血管阻力增高等[2]；细菌毒素、细胞因子等通过不同途径造成心肌灌注不足、心肌能量代谢障碍以及心肌细胞凋亡,其中心肌能量代谢障碍在感染性休克导致的心脏功能异常中起着重要作用。下降的EF，±dP/dtmax和SW被普遍认为是内毒素导致的直接负性肌力作用。在感染性休克早期，因液体丢失及静脉血容量增加，造成血容量相对不足，心脏前负荷降低，使得每搏输出量下降，同时由于脓毒症时的心动过速，缩短了心脏舒张时间，进一步加剧了舒张压的降低。感染性休克时心脏前负荷降低的表现，在本实验中得到证实。二甲双胍是双胍类降糖药，广泛应用于2型糖尿病患者的降糖治疗，而研究证明，二甲双胍同时具有一定程度的心脏保护作用。其心脏保护作用目前认为与二甲双胍激活AMPK有关[3]。二甲双胍可通过促进AMPK的磷酸化，提高一氧化氮合成酶（eNOS）的产量，进而增加NO的生物利用率及PGC-1的表达。同时二甲双胍可通过激活AMPK而阻止心肌细胞死亡[4]。这些作用在感染性休克时提供了许多潜在的心脏保护行为，包括舒张血管以及抑制氧化应激等。同时，二甲双胍的心脏保护作用还与二甲双胍对脂类代谢，血管平滑肌和心肌钙稳态的平衡作用有关[5]。综上所述，二甲双胍是通过AMPK途径来发挥抗炎，保护心脏及线粒体功能的作用[6]。
参考文献:
[1]A.S.Lee,W.P.Chen,et al.Thaliporphine Preserves Cardiac Function of Endotoxemic Rabbits by Both Directly and Indirectly Attenuating NFkB Signaling Pathway[J].PLoS ONE.2012,7(6): e39174.
[2]Hunter,J D,Doddi M.Sepsis and the heart[J].Br J Anaesth.2010,104(1):3-11.
[3]Xiao-FangWang, Jin-Ying Zhang,et al.Metformin improves cardiac function in rats via activation of AMP-activated protein kinase[J].Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology.2011,(38):94–101.
[4]Jocelyn T. Chin, Joshua J. Troke,et al. A Novel Cardioprotective Agent in Cardiac Transplantation: Metformin Activation of AMPActivatedProtein Kinase Decreases Acute Ischemia-Reperfusion Injury and ChronicRejection[J]. Yale Journal Of Biology And Medcine,2011(84):423-432.
[5]Krzysztof £abuzek,Sebastian Liber,et al.Metformin has adenosine-monophosphateactivated protein kinase (AMPK)-independenteffects on LPS-stimulated rat primary microglial cultures[J].Pharmacological Reports.2010,62:827-848.
[6]Konstantin Tsoyi,Hwa Jin Jang,et al.Metformin inhibits HMGB1
release in LPS-treated RAW 264.7 cells and increases survival rate of
endotoxaemic mice[J].British Journal of Pharmacology,2011(162):1498–1508.
论文作者:赵兰
论文发表刊物: 《医师在线》2018年9月17期
论文发表时间:2019/3/11
标签：大鼠论文; 性休克论文; 功能论文; 心脏论文; 心肌论文; 内毒素论文; 对照组论文; 《医师在线》2018年9月17期论文;