第一節 結果討論
壹、年齡及體重與組別死亡率(表一, 二)
三組大白鼠在年齡分佈於9-12週,而體重均介於300-372公克之間;
兩者在三組間並無明顯差異。本次大白鼠創傷休克模式,實驗方式採 取出血休克維持平均動脈壓40+5mmHg持續壹小時模式進行,共進行111 隻大白鼠;控制組進行36隻,無死亡隻數;休克組進行40隻,有5隻死 亡,其中有2隻死亡時間點接近檢體採集點,取得檢體列入進一步實 驗,死亡率為1122..55%%;休克及復甦組進行35隻,無死亡隻數。
貳、大白鼠創傷出血性休克血中葡萄糖-六-磷酸去氫酶活性之改變 經創傷出血性休克後,休克組及復甦組的大白鼠血中葡萄糖-六-磷 酸去氫酶( G6PD )的活性在實驗的 24 小時中均明顯高於控制組的大白 鼠。不管是休克組或復甦組;這血中葡萄糖-六-磷酸去氫酶( G6PD ) 的活性,在創傷出血性休克一發生就明顯開始上升並持續維持高於控 制組。之前運用基因體 Micro-array 方法及大白鼠創傷血性休克模型 的研究( Dr 陳國科會計劃 NSC91-2314-B-182A-106,Aug.2002 )顯示:
肝臟葡萄糖-六-磷酸去氫酶的基因表現在休克缺血時期有明顯改變而 上升;相對地,休克後經復甦處理的大白鼠,肝臟葡萄糖-六-磷酸去氫
酶基因表現上升的情形會消失。然而,在本實驗中復甦組大白鼠血中 葡萄糖-六-磷酸去氫酶並未相同於肝臟基因表現的情形,而未與休克 組大白鼠血中的葡萄糖-六-磷酸去氫酶的活性有明顯意義的差異。但 仍可觀察到復甦組大白鼠血中葡萄糖-六-磷酸去氫酶活性依就高於控 制組;且在休克後第四小時點之後均低於復甦組而界於控制組與休克 組之間。而在創傷出血性休克發生後在 24 小時中呈現這樣的趨勢(附 錄圖二 )。
大白鼠的血液中葡萄糖-六-磷酸去氫酶活性在創傷出血休克後不 久即見到調節反應活性向上的情形。而林格氏液復甦液給與並未改變 這樣的活性向上調節的反應。 .
參、大白鼠創傷出血性休克肝臟葡萄糖-六-磷酸去氫酶之變化
經創傷出血性休克後,利用西方墨點法分析各組肝臟組織並同時 進行量化發現,休克組大白鼠肝臟葡萄糖-六-磷酸去氫酶 ( G6PD ) 之含量在創傷出血性休克後 4 小時中非常明顯高於控制組及復甦組的 大白鼠;形成壹個尖峰。4 小時之後,休克組大白鼠肝臟葡萄糖-六-磷 酸去氫酶( G6PD )明顯下降;甚至低於控制組的大白鼠。
相對地,復甦組大白鼠肝臟葡萄糖-六-磷酸去氫酶 ( G6PD )在 創傷出血性休克後不久即見到低於控制組及休克組的大白鼠;而且持
續至 24 小時之久。這個現象與之前運用基因體 Micro-array 方法及大 白 鼠 創 傷 血 性 休 克 模 型 研 究 ( Dr 陳 國 科 會 計 劃 NSC91-2314-B-182A-106,Aug.2002 ) 的結果是一致地。肝臟葡萄糖-六-磷酸去氫酶的基因表現在休克缺血時期有明顯改變而上升;而休克 後經復甦處理的大白鼠,肝臟葡萄糖-六-磷酸去氫酶的基因表現上升 的情形會消失。這個反應與本實驗中大白鼠的血中葡萄糖-六-磷酸去 氫酶的活性改變並未相同。 (附錄圖三 )。
大白鼠肝臟中葡萄糖-六-磷酸去氫酶之蛋白含量在創傷出血休克 後不久即見到明顯調節反應向上之情形;但創傷出血休克後 4 小時這個 向上調節反應的情形即消失。林格氏液復甦液給與使得大白鼠肝臟中 葡萄糖-六-磷酸去氫酶之表現量在創傷出血休克後大量增加之情形明 顯消失。
肆、大白鼠創傷出血性休克肝臟還原型 ( GSH )與氧化型麩氨基硫 ( GSSG )之改變(附錄圖七,八)
還原型麩氨基硫( GSH )是一種含自由硫基的三胜肽;也是肝臟中 清除過氧化基的主要酵素;接受過氧化基後被氧化成氧化型麩氨基硫 ( GSSG ) 。因此還原型麩氨基硫( GSH )可看作肝細胞抗過氧化基 ( anti-oxidant ) 能力的指標31-33。而氧化型麩氨基硫( GSSG )藉由
五碳糖磷酸化路徑中 6-磷酸萄萄糖水解酶 ( G6PD ) 作用產生的 NADPH,可再度被還原成還原型麩氨基硫( GSH ) 。
實驗中肝臟中休克組的還原型麩氨基硫( GSH )明顯地在四小時點 降至低點且是最低點。而且在這第四小時點與其它兩組(復甦組及控制 組)有明顯且有意義之差異。之後休克組的肝臟還原型麩氨基硫漸漸回 升而在 24 小時點達到高點;幾乎回復實驗休克前的狀態甚而更高。相 對地;在整個創傷出血休克及後續 24 小時的過程中,控制組肝臟中的 還原型麩氨基硫呈現平穩而無明顯變化。復甦組肝臟中的還原型麩氨 基硫也呈現相對平穩;不過延遲地在第 8 小時點仍可見相對較低之還 原型麩氨基硫;且介於休克組與控制組之間。
個別大白鼠肝臟中的麩氨基硫貯存量有所差異。不過還原型麩氨 基硫面對過氧自由基而被氧化成氧化型麩氨基硫; 而氧化型麩氨基硫 如果有足夠能量提供(五碳糖磷酸化路徑經 6-磷酸萄萄糖水解酶作用 產生的 NADPH),會接著被還原成還原型麩氨基硫。因此,將還原型麩 氨基硫與氧化型麩氨基硫的比值( GSH/GSSG ratio ) 與還原型麩氨基 硫一樣視為抗過氧化基 ( anti-oxidant ) 能力的指標; 或者視為組 織細胞氧化壓力的指標。檢視本實驗中三組大白鼠肝臟的還原型麩氨 基硫與氧化型麩氨基硫的比值( GSH/GSSG ratio ) 時序變化曲線,其 變化與單獨肝臟還原型麩氨基硫( GSH )所呈現的時序變化曲線其趨勢
是雷同地 。不過 GSH/GSSG ratio 在 三組的差異仍然較單獨肝臟還 原型麩氨基硫更明顯 。
經創傷出血休克,休克組大白鼠肝臟中的還原型麩氨基硫( GSH ) 或者還原型麩氨基硫與氧化型麩氨基硫比值( GSH/GSSG ratio )在 4 小時內明顯低於復甦組及控制組;意味著休克組大白鼠肝臟中的氧化 壓力在創傷出血休克早期數小時內明顯大於復甦組及控制組。面對創 傷出血休克早期缺血-再灌流傷害;氧化壓力大增; 肝臟中的還原型麩 氨基硫將被大量氧化成氧化型麩氨基硫。而休克的進行,肝臟組織灌 流不足;肝臟中的能量耗盡,無法及時補充; 將使得氧化型麩氨基硫無 法再被還原成還原型麩氨基硫。因此可理解為何休克組大白鼠肝臟中 的還原型麩氨基硫( GSH )或者還原型麩氨基硫與氧化型麩氨基硫比值 ( GSH/GSSG ratio )在 4 小時內明顯降低。創傷出血休克後及時給與 復甦液,回復組織灌流。所以復甦組大白鼠面對休克早期的氧化壓力,
因肝臟仍有餘力提供能量,所以因過氧化基被消耗的還原型麩氨基硫 ( GSH )可被及時還原補充。而這可以解釋為何在創傷出血休克早期,
復甦組及控制組大白鼠的還原型麩氨基硫( GSH )或者還原型麩氨基硫 與氧化型麩氨基硫比值( GSH/GSSG ratio )在 4 小時內差異不大。
大白鼠肝臟對於休克需要數小時(4 小時? ) 的反應時間來代償氧 化壓力的傷害以及誘發還原型麩氨基硫( GSH )不足的反應。因此,休
克組大白鼠肝臟中的還原型麩氨基硫( GSH )或者還原型麩氨基硫與氧 化型麩氨基硫比值( GSH/GSSG ratio )在 4 小時後急速上升。在實驗 24 小時點見到休克組肝臟中的還原型麩氨基硫( GSH )或者還原型麩 氨基硫與氧化型麩氨基硫比值( GSH/GSSG ratio )達到高點甚至於高 於復甦組及控制組。而復甦組肝臟的還原型麩氨基硫與氧化型麩氨基 硫比值( GSH/GSSG ratio )在實驗 24 小時點也見到高於控制組。
大白鼠肝臟對於創傷出血休克,氧化壓力傷害以及麩氨基硫的反 應與血液中 6-磷酸萄萄糖水解酶活性 ( G6PD )之反應明顯不同。出 現 4-8 小時的延遲代償反應。肝臟 6-磷酸萄萄糖水解酶在創傷出血休 克後 1.5-4 小時後急速上升,使得輔酶 NADPH 得以充份提供,是否因 此肝臟的 GSH 在 12-24 小時後急速上升,所以進一步回頭抑制肝臟 6-磷酸萄萄糖水解酶,因而在 12-24 小時後肝臟 6-磷酸萄萄糖水解酶明 顯下降。
伍、大白鼠創傷出血性休克血液還原型 ( GSH )與氧化型麩氨基硫 ( GSSG )之改變(附錄圖五,六)
經創傷出血性休克, 休克組大白鼠的血液還原型麩氨基硫從休克 開始就降低而且持續走低; 在實驗 12 小時點見到低點。相對地, 控制 組大白鼠的血液還原型麩氨基硫變化相對平穩且沒有明顯降低。休克
組與控制組有明顯差異。比較起來, 復甦組大白鼠的血液還原型麩氨 基硫變化呈現上下振盪;在實驗 4-8 小時點走低而介於休克組與控制 組間;與控制組較接近而沒有明顯差異。
相較於血液氧化型麩氨基硫(GSSG), 血液還原型麩氨基硫(GSH)的 變化趨勢與血液還原型麩氨基硫與氧化型麩氨基硫比值( GSH/GSSG ratio ) 的變化趨勢較為一致。休克組大白鼠的血液還原型麩氨基硫 與氧化型麩氨基硫比值( GSH/GSSG ratio )從休克開始就降低而且維 持低比值; 與休克組與控制組有明顯差異。比較起來, 復甦組大白鼠 的血液還原型麩氨基硫與氧化型麩氨基硫比值( GSH/GSSG ratio )變 化界於休克組與控制組間。相對地, 復甦組大白鼠的血液還原型麩氨 基硫變化與控制組差異不明顯差異。因此對於復甦界入大白鼠創傷出 血 性 休 克 的 治 療 , 以 還 原 型 麩 氨 基 硫 與 氧 化 型 麩 氨 基 硫 比 值 ( GSH/GSSG ratio )來評估其血液中的氧化還原壓力比單獨用血液的 還原型麩氨基硫來作為指標更合適。而觀察到復甦界入大白鼠創傷出 血性休克的治療可改善急性期 24 小時部份血液中的氧化還原壓力。
陸、大白鼠創傷出血性休克血液細胞激素 IL-6 及 IL-10 之改變 (附錄圖九,十)
大白鼠血液中細胞激素 IL-6 在創傷出血休克後不久(在 1.5 小時 時間點)即見到大幅上升;並維持數小時之久;在創傷出血休克後 4 小 時時間點達到高點。相對地,在復甦組及控制組大白鼠血液中細胞激素 IL-6 並未上升。可見單獨復甦液給與可明顯抑制血液中發炎細胞激素
大白鼠血液中細胞激素 IL-6 在創傷出血休克後不久(在 1.5 小時 時間點)即見到大幅上升;並維持數小時之久;在創傷出血休克後 4 小 時時間點達到高點。相對地,在復甦組及控制組大白鼠血液中細胞激素 IL-6 並未上升。可見單獨復甦液給與可明顯抑制血液中發炎細胞激素