曲克蘆丁與皮瓣缺血再灌注損傷的研究進(jìn)展

陳明良　彭海濤

摘要：皮壞死在皮瓣移植過(guò)程中非常常見(jiàn)。皮瓣在移植過(guò)程中，常出現(xiàn)缺血過(guò)程，但恢復(fù)血流灌注后，反而因缺血再灌注損傷常常出現(xiàn)部分或全部皮瓣壞死。隨意皮瓣缺血損傷的機(jī)制尚未被完全闡明，研究證實(shí)，發(fā)生隨意皮瓣遠(yuǎn)端的缺血是不全性缺血，實(shí)驗(yàn)觀察到隨意皮瓣的血流從蒂部到皮瓣遠(yuǎn)端逐漸減少，故發(fā)生于隨意皮瓣的缺血，是一種梯度性的缺血，隨后Vedder等提出了理論假說(shuō)：認(rèn)為皮瓣梯度性缺血損傷機(jī)理與缺血再灌注損傷機(jī)理可能完全一致。

關(guān)鍵詞：曲克蘆訂；皮瓣缺血

1 蘆丁及其衍生物藥理作用的研究進(jìn)展

蘆丁（rutin）又名蕓香苷、紫槲皮苷，廣泛存在于自然界中，幾乎所有的蕓香科和石楠科植物均含有蘆丁，是槲皮素的蕓香糖苷，來(lái)源很廣的黃酮類化合物，易溶于甲醇，在沸水中溶解。

曲克蘆丁是蘆丁經(jīng)羥乙基化半合成水溶性黃酮類化合物，曲克蘆丁藥理作用：其可以降低毛細(xì)血管通透性及脆性，防止因血管通透性升高引起的水腫，并且能對(duì)抗5-羥色胺和緩激肽引起的血管損傷，保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞；促進(jìn)新生血管形成，建立側(cè)支循環(huán)；抑制血小板聚集，防止血栓形成，并有抗炎、抗過(guò)敏、抗?jié)兊茸饔谩?/p>

2 皮瓣缺血再灌注損傷的機(jī)制

20世紀(jì)60年代Blebea等觀察到缺血組織再灌注后，其損傷程度明顯大于灌注前。由此提出了缺血再灌注損傷（ischemia-reperfusion injury，I/R）的概念。在行皮瓣轉(zhuǎn)移過(guò)程中，破壞了正常皮膚組織的微循環(huán)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致皮瓣轉(zhuǎn)移過(guò)程中出現(xiàn)缺血、缺氧。多種因素可致皮瓣缺血再灌注損傷：其中氧自由基的增多、細(xì)胞內(nèi)鈣超載、白細(xì)胞粘附和過(guò)度活化、能量衰竭等為其主要?？芍录?xì)胞的凋亡和壞死，使組織器官功能受損甚至壞死。

2.1氧自由基與皮瓣缺血再灌注損傷 自由基（free radical），又稱游離基，指在外層 電子軌道上具有不配 對(duì)的單個(gè)電子、原子、原子團(tuán)或分子的總稱。正常組織中生理狀態(tài)下存在少量的自由基，并自由基的產(chǎn)生和清除處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，受控的自由基對(duì)人體是有益的，但當(dāng)人體中的自由基超過(guò)一定的量，這種自由基就會(huì)給人體帶來(lái)傷害。導(dǎo)致人體正常細(xì)胞和組織的損壞。研究表明，組織再灌注時(shí)，氧自由基含量明顯增加。氧自由基一經(jīng)生成即在體內(nèi)發(fā)生連鎖反應(yīng)，產(chǎn)生大量活性氧。包括超氧陰離子自由基、羥自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。而羥自由基的活性最高，對(duì)組織細(xì)胞的破壞性最強(qiáng)。關(guān)于氧自由基與皮瓣缺血再灌注損傷的機(jī)制目前還不很清楚，報(bào)道較多的有：①黃嘌呤氧化系統(tǒng)：皮瓣缺血過(guò)程中有ATP降解產(chǎn)生大量次黃嘌呤，再灌注時(shí)，大量分子氧隨血液進(jìn)入缺血組織，黃嘌呤氧化酶在催化次黃嘌呤轉(zhuǎn)變?yōu)辄S嘌呤，并進(jìn)而催化黃嘌呤轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩岬膬刹椒磻?yīng)中，釋放出大量電子，分子氧接受后產(chǎn)生O2-和H2O2。H2O2在金屬離子參與下形成更為活躍的OH，使組織O2-、OH、H2O2等活性氧大量增加。其主要表現(xiàn)為對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的破壞，同時(shí)加重了細(xì)胞內(nèi)酸中毒，最終導(dǎo)致皮瓣壞死；②中性粒細(xì)胞在吞噬活動(dòng)時(shí)耗氧量增加，其攝入O2的70%～90%在NADPH氧化酶和NADH氧化酶的催化下，接受電子形成氧自由基，用于殺滅病原微生物。組織缺血可激活補(bǔ)體系統(tǒng)，或經(jīng)細(xì)胞膜分解產(chǎn)生多種具有趨化活性的物質(zhì)，吸引、激活中性粒細(xì)胞。再灌注期組織重新獲得O2供應(yīng)，激活的中性粒細(xì)胞耗氧量顯著增加，產(chǎn)生大量氧自由基，稱為呼吸爆發(fā)（respiratoryburst）或氧爆發(fā)（oxygenburst），造成細(xì)胞損傷；③氧自由基可以使生物膜不飽和脂肪酸發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)，形成脂質(zhì)過(guò)氧化物（1ipid oxygen，LPO）。LPO的半衰期及作用范圍都比氧自由基大，且可以進(jìn)入血循環(huán)產(chǎn)生遠(yuǎn)距離損傷。因此LPO的形成擴(kuò)大了氧自由基的損傷作用及損失范圍。

2.2細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載與皮瓣缺血再灌注損傷 有大量的資料支持Na+/Ca2+交換在再灌注時(shí)是引起胞內(nèi)鈣超載的重要途徑[4-5]。組織缺血缺氧時(shí)，Na+-K+-ATP酶活性下降，Na+/Ca2+交換機(jī)制被激活，使大量的Ca2+由細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。缺血和再灌注后不斷產(chǎn)生的氧自由基損傷了細(xì)胞膜和線粒體膜；肌漿網(wǎng)及肌膜上ATP-Ca2+酶活性下降，不能將胞內(nèi)的Ca2+泵出胞外，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度明顯增加。胞內(nèi)鈣濃度增加，激活鈣敏感磷脂酶、蛋白水解酶、核酸內(nèi)切酶等。這些酶的激活，可以使細(xì)胞骨架和核酸分解、細(xì)胞膜水解，導(dǎo)致細(xì)胞的損傷甚至死亡。細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的升高所激活的蛋白酶，是自由基產(chǎn)生的催化劑。隨著再灌注時(shí)，大量的Ca2+與O2內(nèi)流，產(chǎn)生大量自由基，導(dǎo)致胞內(nèi)Ca2+濃度再次升高。兩種因素互相促進(jìn)，造成細(xì)胞的嚴(yán)重?fù)p傷[1]，導(dǎo)致皮瓣缺血壞死。

2.3炎癥反應(yīng)與皮瓣缺血再灌注損傷 在缺血再灌注的研究中發(fā)現(xiàn)，缺血時(shí)組織細(xì)胞受損，細(xì)胞膜磷脂降解，釋放炎癥趨化細(xì)胞因子增多，吸收大量白細(xì)胞進(jìn)入缺血組織或粘附于血管內(nèi)皮細(xì)胞。再灌注時(shí)，激活的中性粒細(xì)胞又可釋放大量的TNF-a，IL-1，IL-6及IL-8等炎癥細(xì)胞因子，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表面粘附分子暴露，促使中性粒細(xì)胞穿過(guò)血管壁，使白細(xì)胞在缺血再灌注組織中侵潤(rùn)增多。Packard A.E等研究表明[2]：對(duì)TNF-a，IL-1，IL-6等細(xì)胞因子進(jìn)行預(yù)處理后對(duì)缺血再灌注損傷組織起重要的保護(hù)作用。此后，大量的動(dòng)物和臨床研究證實(shí)了白細(xì)胞（以中性粒細(xì)胞為主）參與再灌注損傷過(guò)程，并發(fā)現(xiàn)這種損傷的嚴(yán)重程度與再灌注前循環(huán)中的白細(xì)胞呈直線關(guān)系[3]。

2.4一氧化氮（NO）與皮瓣缺血再灌注損傷 一氧化氮是血管內(nèi)皮依賴性舒張因子的主要形式，在體內(nèi)由NO合酶（NOS）催化合成，人體內(nèi)有兩種類型的NOS：結(jié)構(gòu)型NOS，誘導(dǎo)型NOS（iNOS）。 其中iNOS在腫瘤壞死因子和白介素等細(xì)胞因子的誘導(dǎo)下可活化產(chǎn)生大量的NO。目前認(rèn)為NO在缺血再灌注損傷中扮演雙重角色。臨床研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)用外源性NO生成劑，可通過(guò)減少氧自由基生成，擴(kuò)張微血管，減輕組織水腫，抑制炎癥反應(yīng)介導(dǎo)的缺血再灌注損傷，提到島狀皮瓣的成活率。但Phan LH等研究表明：病理濃度下的NO濃度，不但不能改善組織的缺血再灌注損傷，反而加重對(duì)組織細(xì)胞的損傷。

3 曲克蘆丁對(duì)皮瓣I/R的作用

曲克蘆丁是一種用于治療靜脈疾病，腦血管疾病，代謝性疾病，以及一些外科性疾病的藥物。但其機(jī)制未完全闡明：可能與蘆丁的抗氧性有關(guān)。能對(duì)抗自由基活性，對(duì)氧自由基有很強(qiáng)的清除作用，能抑制Fenton（芬頓）反應(yīng)和脂質(zhì)過(guò)氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而具有明顯的抗脂質(zhì)氧化作用[4]，以及抵抗炎癥因子對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的損害的作用有關(guān)。

4 清除氧自由基與抑制脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程

通過(guò)Fenton（芬頓）反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e2+ 可以通過(guò)兩個(gè)途徑產(chǎn)生氧自由基：（Fe2++H2O2→Fe3++OH-+OH-）或者通過(guò)Fe2+直接作用于細(xì)胞膜產(chǎn)生自由基：（Fe2++LOOH→LO-+OH-+Fe3+）。凡是能夠耦合Fe2+促進(jìn)SOD活力，減少M(fèi)DA生成的藥物或方法，對(duì)I/R損傷均有保護(hù)作用[5]。夏維術(shù)等發(fā)現(xiàn)蘆丁作為耦合劑，可以降低組織中Fe2+水平，或者通過(guò)單電子轉(zhuǎn)移的方式直接清除氧自由基。盧明珍等通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出：蘆丁可以降低血清總MDA的含量，升高SOD及質(zhì)膜Na+-K+-ATP酶，Ca2+.Mg2+-ATP酶活力。蘆丁可以耦合I/R中釋放的Fe2+，減少I(mǎi)/R過(guò)程中氧自由基的生成以及通過(guò)單電子轉(zhuǎn)移直接清除氧自由基，減輕脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)；保護(hù)酶活性，減輕對(duì)生物膜的損害。

5 曲克蘆丁的抗炎作用

曲克蘆丁為水溶性的黃酮類化合物，其抗炎作用主要是通過(guò)影響細(xì)胞分泌，有絲分裂及細(xì)胞的相互作用，研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物能抑制大鼠肥大細(xì)胞和嗜酸性細(xì)胞對(duì)多種刺激引起的組胺及慢反應(yīng)物質(zhì)的釋放，抑制PGE，白三烯的合成及釋放，抑制透明質(zhì)酸酶的活性，抑制大鼠中性粒細(xì)胞溶酶體的釋放及其脫顆粒，減輕組織細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。

6 曲克蘆丁能夠調(diào)節(jié)NO濃度 Ga2+超載

NO是一種常見(jiàn)的細(xì)胞信使分子和效應(yīng)分子。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，已擴(kuò)散、反應(yīng)性強(qiáng)，性質(zhì)活躍但很不穩(wěn)定，廣泛的存在于生物體各組織器官中，參與機(jī)體內(nèi)的生理、病理反應(yīng)。蘭文軍等[6]研究顯示黃酮類藥物可以通過(guò)抑制iNOS而下調(diào)缺氧HUVRCs中的NO水平，表明此類化合物可以通過(guò)下調(diào)NO水平而參與細(xì)胞保護(hù)，但具體機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。實(shí)驗(yàn)研究表明黃酮類藥物可以下調(diào)缺氧HUVECs中Ga2+相對(duì)水平。其機(jī)制可能為：阻斷細(xì)胞膜上鈣離子通道，降低胞外鈣離子內(nèi)流；抑制細(xì)胞器膜上鈣泵的活性降低鈣庫(kù)內(nèi)鈣離子外溢。

7 結(jié)語(yǔ)

曲克蘆丁通過(guò)其清除氧自由基與抑制脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程，抵抗炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)NO濃度 Ga2+超載，為臨床上提高隨意皮瓣存活率提供了理論上的基礎(chǔ)。但在曲克蘆丁給藥時(shí)間、給藥劑量、給藥方式諸多方面對(duì)隨意皮瓣存活的影響尚待進(jìn)一步研究。

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編輯/哈濤