T3和胰岛素对肝门阻断后鼠肝组织腺苷含量的影响①
作者：刘鹏熙 伍韶斌 刘 强 吕新生 汤辉焕
单位：附属湘雅医院外科 长沙 410008
关键词：肝疾病；外科手术；肝门阻断；胰岛素；三碘甲状腺原氨酸；腺苷酸类；大鼠
湖南医科大学学报990206 提 要 目的：了解三碘甲状腺原氨酸(T3)及胰岛素对大鼠肝门阻断后肝脏能量代谢的影响。方法：应用T3及胰岛素治疗常温下肝门阻断的大鼠模型，观察动物肝组织腺苷含量及存活率。结果：T3组腺苷含量明显高于盐水组(P<0.05)，动物存活率明显提高(P<0.05)；胰岛素组腺苷含量无明显改变，且动物死亡率高。结论：T3可改善肝门阻断后肝脏的能量代谢，提高动物存活率，而胰岛素未见此作用。
Influence of triiodothyroinine and insulin on liver adenine nucleotide
, http://www.100md.com
levels in portal triad-clamping rats
Liu Pengxi, Wu Shaobin, Liu Qiang, et al
(Department of Surgery, Xiangya Hospital, Hunan Medical University, Changsha 410008)
Objective: To assess the influence of triiodothyronine(T3) and insulin on liver adenine nucleotide levels in portal triad-clamping rats. Method: A rat model of normothermic portal triad clamping was established to observe the influence of T3 and insulin on the contents of liver adenine nucleotides and survival rates.Result: The ATP levels and the 72h- survival rate of T3 group were significantly higher than those of insuln group and saline group(P<0.05). The blood glucose levels were obviously decreased and all the rats died within 6 hours postoperation in insulin group. Conclusions: T3 can improve hepatic energy metabolism after portal triad clamping and increase survival rate, whereas such effects were not found in insulin gorup.
, 百拇医药
Key words liver disease; surgery; portal triad clamping; insulin; triiodothyroline; adenine nucleotides; rats
暂时性阻断肝门是肝脏外科控制术中出血的常用方法。然而肝门阻断也可因缺血使其能量代谢受到影响，造成肝功能损害。设法维持和改善缺血过程中的能量状态，可能减轻这种损伤[1，2]。临床上，多种外科情况如创伤、手术、休克等均可出现T3减少[3，4]和血糖升高。近来，国外作者分别用T3和胰岛素治疗肝门阻断的动物，获得比较满意的效果[1，5]。但是否与肝脏的腺苷含量改变有关，尚未完全明了。本研究试图从肝脏能量代谢着手，同时观察和比较T3和胰岛素对肝门阻断的作用，并探讨其作用机制。
1 材料与方法
, http://www.100md.com
1.1 动物分组及肝门阻断方法 雄性SD大鼠30只，体重230～280g，术前禁食20h，允许自由饮水。麻醉后，分离一侧股静脉，穿刺插管，用以补液及给药。取中上腹正中切口入腹，分离肝十二指肠韧带。动物被随机分为4组：①T3组8只，用无创伤血管夹阻断肝十二指肠韧带45min，松夹观察60min。从阻断开始用微量输液泵经股静脉输入T3(Sigma公司产品)，剂量为1μg.kg-1.h-1；同时静脉输入5%葡萄糖盐水，控制在10ml.kg-1.h-1，直至手术关腹后15min，共输液2h。②胰岛素组8只，阻断及松夹时间同上。按Morimoto方法[1]，于阻断前半小时开始，用微量输液泵输给胰岛素(12μg.kg-1.h-1)，阻断开始时即改用5%葡萄糖盐水，按10ml.kg.h-1剂量补液，至手术结束。③盐水组9只，阻断松夹时间、输液量同上。④假手术组5只，肝十二指肠韧带分离后，不做阻断操作，输液量同上。
, 百拇医药
1.2 检测指标及方法
1.2.1 肝组织ATP，ADP，AMP含量 松夹60min时于肝左叶取肝组织约0.5g，立即置液氮中保存待测。用反相高效液相色谱法测定其含量(标准品均购自Sigma公司)，并计算出腺苷酸池(AP=ATP+ADP+AMP)和能荷[EC=(ATP+1/2ADP)/AP]。
1.2.2 血糖动态观察 胰岛素组和盐水组动物，分别在其术前、阻断开始、阻断30min、松钳15min和30min时，剪尾取血1滴，用微量快速法测定血糖。
1.2.3 动物存活率 记录术后72h各组动物存活情况，并计算其存活率。
1.3 统计分析 动物存活率用直接概率法计算；其余定量资料采用方差分析；两两比较用q检验。用直线相关法分析ATP与动物存活率之间的关系。
, 百拇医药
2 结果
2.1 肝组织腺苷含量、腺苷酸池及能荷 T3组动物在松夹60min时肝组织ATP含量虽比假手术组显著减少(P<0.01)，但明显高于胰岛素组及盐水组(P<0.05)。腺苷酸池水 平在T3组明显高于盐水组及胰岛素 组(P<0.01)(附表)。
附表 松夹60min肝组织腺苷酸含量(μmol.g-1湿重)EC值 分 组
ATP
ADP
AMP
AP
EC
, http://www.100md.com
T3 组
1.68±0.40①③
0.77±0.14①
0.26±0.06
2.71±0.41②
0.76±0.04
胰岛素组
0.86±0.15
0.43±0.11
0.18±0.05
, http://www.100md.com 1.47±0.23
0.73±0.02
盐水组
0.91±0.26
0.53±0.15
0.21±0.07
1.66±0.34
0.70±0.07③
假手术组
2.47±0.67
0.61±0.13
, http://www.100md.com
0.30±0.04
3.37±0.79
0.82±0.04
与胰岛素组及盐水组比较：①P<0.05；②P<0.01；③与假手术组比较：P<0.01
2.2 血糖变化 盐水组动物，术中血糖稍升高，而胰岛素组却明显降低(P<0.01)。
附图 各组动物术后存活情况
Fig. Survival rates of the animals after operation
①与盐水组比较P=0.0105
, http://www.100md.com
②与盐水组比较P=0.0417
2.3 动物存活率 盐水组9只动物，术后第3天存活2只(与假手术组比较P=0.0105)。T3组8只，存活6只(与盐水组比较P=0.0417)。胰岛素组8只，3只手术中死亡，另5只也均在术后6h内死亡。假手术组均存活(附图)。
2.4 相关分析 肝组织ATP含量与动物存活率两指标间呈正相关(r=0.4418,P<0.05)。
3 讨论
肝脏是能量代谢的主要器官之一。肝缺血时，肝细胞内线粒体的产能过程受到抑制，导致肝细胞ATP水平降低，此时可通过激活糖酵解以维持暂时的细胞功能。但肝糖原很快被耗竭，细胞内乳酸含量增加，溶酶体破裂，造成肝细胞损伤或坏死。故在肝缺血时，改善肝脏的能量状态，提高ATP水平，是抵抗缺血损伤的重要措施。
, 百拇医药
肝缺血及肝脏手术均可造成血清T3水平下降[5，6]，而T3是一种作用很强的代谢性激素，其特异性受体存在于肝细胞线粒体膜上。当静脉注射T3 30min后，肝细胞线粒体作用即明显活跃，ATP生成增加[7]。本实验发现施给T3的动物，在常温下肝门阻断后其肝组织内ATP含量明显增高，腺苷酸池水平也显著升高，能荷更接近正常值(0.85)，同时改善了动物存活率。提示T3可能通过刺激腺苷合成，改善供能而达到其对肝缺血的保护作用。有作者还发现，T3可分别改善出血性休克和肝门阻断动物的全身血流动力学，逆转休克状态，增加肝组织氧含量，从而提高动物存活率[5，8]。本文经相关分析显示，肝组织内ATP含量与动物死亡率之间存在着相关性，但由于相关系数较小，且45min缺血，其能荷尚处在可逆性损伤范围之内。提示正常的肝脏尚可耐受这种限度的缺血，而造成肝门阻断后动物死亡的原因可能是多方面的，例如致命的内脏淤血等。
, 百拇医药
缺氧状态下，糖酵解的三个关键限速酶均可由胰岛素所激活，使糖酵解作用增强，但糖酵解过程也受到当时的营养条件所限制。本实验未能重复文献[1]报告的胰岛素对肝缺血较好的保护作用。分析其原因，可能系由于本组动物肝门阻断时间较长，且术前禁食20h，糖酵解的原料已有所消耗，表现在手术应激时血糖增高反应不明显，胰岛素难以发挥作用，因此未能改善肝组织ATP含量，反而使血糖下降，动物死亡。提示饥饿状态下使用胰岛素宜慎重。
①湖南省科委资助项目(96-40)
中国图书分类号 R657.3
参考文献
[1]Morimoto Y, Nishida T, Kamuke W, et al. Insulin pretreatment protects the liver from ischemic damage during Pringle's maneuver. Surgery, 1996,120:808-815
, 百拇医药
[2]Kamuke W, Burdelski M, Steinhoff G, et al. Adenine nucleotide metabolism and its relation to organ viability in human liver transplantation. Transplantation, 1988,45:138-143
[3]Hagenfeldt I, Melander A, Thorell J, et al. Active and inactive thyroid levels in elective and acute surgery. Acta Chir Scand, 1979,145:77-82
[4]Aun F, Mederiros-neto GA, Younes RN, et al. The effect of major trauma on the pathways of thyroid hormone metabolism. J Trauma, 1983,23:1048-1051
, 百拇医药
[5]Okmoto S, Nagamatsu K, Tokuka A, et al. Triiodothyronine resuscitates the impaired liver function after Pringle's maneuver. Arch Surg, 1994,129:851-856
[6]Ino K, Manaka D, Washida M, et al. Effect of triiodothyronine on canine hepatic ischemia caused by Pringle's maneuver. Surgery, 1993,113:669-675
[7]Sterling K, Brenner M, Sakurada T. Rapid effect of triiodothyronine on the mitochondrial pathway in the rat liver in vivo. Science, 1980,210:340-342
[8]Yuan XQ, Shatney CH, Dewitt DS, et al. Triiodothyronine(T3) antagonizesadverse effects of high circulating reverse-T3(rT3) during hemorrhagic shock. Amer Surg, 1988,54:720-725
收稿日期：1998-07-15, 百拇医药
单位：附属湘雅医院外科 长沙 410008
关键词：肝疾病；外科手术；肝门阻断；胰岛素；三碘甲状腺原氨酸；腺苷酸类；大鼠
湖南医科大学学报990206 提 要 目的：了解三碘甲状腺原氨酸(T3)及胰岛素对大鼠肝门阻断后肝脏能量代谢的影响。方法：应用T3及胰岛素治疗常温下肝门阻断的大鼠模型，观察动物肝组织腺苷含量及存活率。结果：T3组腺苷含量明显高于盐水组(P<0.05)，动物存活率明显提高(P<0.05)；胰岛素组腺苷含量无明显改变，且动物死亡率高。结论：T3可改善肝门阻断后肝脏的能量代谢，提高动物存活率，而胰岛素未见此作用。
Influence of triiodothyroinine and insulin on liver adenine nucleotide
, http://www.100md.com
levels in portal triad-clamping rats
Liu Pengxi, Wu Shaobin, Liu Qiang, et al
(Department of Surgery, Xiangya Hospital, Hunan Medical University, Changsha 410008)
Objective: To assess the influence of triiodothyronine(T3) and insulin on liver adenine nucleotide levels in portal triad-clamping rats. Method: A rat model of normothermic portal triad clamping was established to observe the influence of T3 and insulin on the contents of liver adenine nucleotides and survival rates.Result: The ATP levels and the 72h- survival rate of T3 group were significantly higher than those of insuln group and saline group(P<0.05). The blood glucose levels were obviously decreased and all the rats died within 6 hours postoperation in insulin group. Conclusions: T3 can improve hepatic energy metabolism after portal triad clamping and increase survival rate, whereas such effects were not found in insulin gorup.
, 百拇医药
Key words liver disease; surgery; portal triad clamping; insulin; triiodothyroline; adenine nucleotides; rats
暂时性阻断肝门是肝脏外科控制术中出血的常用方法。然而肝门阻断也可因缺血使其能量代谢受到影响，造成肝功能损害。设法维持和改善缺血过程中的能量状态，可能减轻这种损伤[1，2]。临床上，多种外科情况如创伤、手术、休克等均可出现T3减少[3，4]和血糖升高。近来，国外作者分别用T3和胰岛素治疗肝门阻断的动物，获得比较满意的效果[1，5]。但是否与肝脏的腺苷含量改变有关，尚未完全明了。本研究试图从肝脏能量代谢着手，同时观察和比较T3和胰岛素对肝门阻断的作用，并探讨其作用机制。
1 材料与方法
, http://www.100md.com
1.1 动物分组及肝门阻断方法 雄性SD大鼠30只，体重230～280g，术前禁食20h，允许自由饮水。麻醉后，分离一侧股静脉，穿刺插管，用以补液及给药。取中上腹正中切口入腹，分离肝十二指肠韧带。动物被随机分为4组：①T3组8只，用无创伤血管夹阻断肝十二指肠韧带45min，松夹观察60min。从阻断开始用微量输液泵经股静脉输入T3(Sigma公司产品)，剂量为1μg.kg-1.h-1；同时静脉输入5%葡萄糖盐水，控制在10ml.kg-1.h-1，直至手术关腹后15min，共输液2h。②胰岛素组8只，阻断及松夹时间同上。按Morimoto方法[1]，于阻断前半小时开始，用微量输液泵输给胰岛素(12μg.kg-1.h-1)，阻断开始时即改用5%葡萄糖盐水，按10ml.kg.h-1剂量补液，至手术结束。③盐水组9只，阻断松夹时间、输液量同上。④假手术组5只，肝十二指肠韧带分离后，不做阻断操作，输液量同上。
, 百拇医药
1.2 检测指标及方法
1.2.1 肝组织ATP，ADP，AMP含量 松夹60min时于肝左叶取肝组织约0.5g，立即置液氮中保存待测。用反相高效液相色谱法测定其含量(标准品均购自Sigma公司)，并计算出腺苷酸池(AP=ATP+ADP+AMP)和能荷[EC=(ATP+1/2ADP)/AP]。
1.2.2 血糖动态观察 胰岛素组和盐水组动物，分别在其术前、阻断开始、阻断30min、松钳15min和30min时，剪尾取血1滴，用微量快速法测定血糖。
1.2.3 动物存活率 记录术后72h各组动物存活情况，并计算其存活率。
1.3 统计分析 动物存活率用直接概率法计算；其余定量资料采用方差分析；两两比较用q检验。用直线相关法分析ATP与动物存活率之间的关系。
, 百拇医药
2 结果
2.1 肝组织腺苷含量、腺苷酸池及能荷 T3组动物在松夹60min时肝组织ATP含量虽比假手术组显著减少(P<0.01)，但明显高于胰岛素组及盐水组(P<0.05)。腺苷酸池水 平在T3组明显高于盐水组及胰岛素 组(P<0.01)(附表)。
附表 松夹60min肝组织腺苷酸含量(μmol.g-1湿重)EC值 分 组
ATP
ADP
AMP
AP
EC
, http://www.100md.com
T3 组
1.68±0.40①③
0.77±0.14①
0.26±0.06
2.71±0.41②
0.76±0.04
胰岛素组
0.86±0.15
0.43±0.11
0.18±0.05
, http://www.100md.com 1.47±0.23
0.73±0.02
盐水组
0.91±0.26
0.53±0.15
0.21±0.07
1.66±0.34
0.70±0.07③
假手术组
2.47±0.67
0.61±0.13
, http://www.100md.com
0.30±0.04
3.37±0.79
0.82±0.04
与胰岛素组及盐水组比较：①P<0.05；②P<0.01；③与假手术组比较：P<0.01
2.2 血糖变化 盐水组动物，术中血糖稍升高，而胰岛素组却明显降低(P<0.01)。
附图 各组动物术后存活情况
Fig. Survival rates of the animals after operation
①与盐水组比较P=0.0105
, http://www.100md.com
②与盐水组比较P=0.0417
2.3 动物存活率 盐水组9只动物，术后第3天存活2只(与假手术组比较P=0.0105)。T3组8只，存活6只(与盐水组比较P=0.0417)。胰岛素组8只，3只手术中死亡，另5只也均在术后6h内死亡。假手术组均存活(附图)。
2.4 相关分析 肝组织ATP含量与动物存活率两指标间呈正相关(r=0.4418,P<0.05)。
3 讨论
肝脏是能量代谢的主要器官之一。肝缺血时，肝细胞内线粒体的产能过程受到抑制，导致肝细胞ATP水平降低，此时可通过激活糖酵解以维持暂时的细胞功能。但肝糖原很快被耗竭，细胞内乳酸含量增加，溶酶体破裂，造成肝细胞损伤或坏死。故在肝缺血时，改善肝脏的能量状态，提高ATP水平，是抵抗缺血损伤的重要措施。
, 百拇医药
肝缺血及肝脏手术均可造成血清T3水平下降[5，6]，而T3是一种作用很强的代谢性激素，其特异性受体存在于肝细胞线粒体膜上。当静脉注射T3 30min后，肝细胞线粒体作用即明显活跃，ATP生成增加[7]。本实验发现施给T3的动物，在常温下肝门阻断后其肝组织内ATP含量明显增高，腺苷酸池水平也显著升高，能荷更接近正常值(0.85)，同时改善了动物存活率。提示T3可能通过刺激腺苷合成，改善供能而达到其对肝缺血的保护作用。有作者还发现，T3可分别改善出血性休克和肝门阻断动物的全身血流动力学，逆转休克状态，增加肝组织氧含量，从而提高动物存活率[5，8]。本文经相关分析显示，肝组织内ATP含量与动物死亡率之间存在着相关性，但由于相关系数较小，且45min缺血，其能荷尚处在可逆性损伤范围之内。提示正常的肝脏尚可耐受这种限度的缺血，而造成肝门阻断后动物死亡的原因可能是多方面的，例如致命的内脏淤血等。
, 百拇医药
缺氧状态下，糖酵解的三个关键限速酶均可由胰岛素所激活，使糖酵解作用增强，但糖酵解过程也受到当时的营养条件所限制。本实验未能重复文献[1]报告的胰岛素对肝缺血较好的保护作用。分析其原因，可能系由于本组动物肝门阻断时间较长，且术前禁食20h，糖酵解的原料已有所消耗，表现在手术应激时血糖增高反应不明显，胰岛素难以发挥作用，因此未能改善肝组织ATP含量，反而使血糖下降，动物死亡。提示饥饿状态下使用胰岛素宜慎重。
①湖南省科委资助项目(96-40)
中国图书分类号 R657.3
参考文献
[1]Morimoto Y, Nishida T, Kamuke W, et al. Insulin pretreatment protects the liver from ischemic damage during Pringle's maneuver. Surgery, 1996,120:808-815
, 百拇医药
[2]Kamuke W, Burdelski M, Steinhoff G, et al. Adenine nucleotide metabolism and its relation to organ viability in human liver transplantation. Transplantation, 1988,45:138-143
[3]Hagenfeldt I, Melander A, Thorell J, et al. Active and inactive thyroid levels in elective and acute surgery. Acta Chir Scand, 1979,145:77-82
[4]Aun F, Mederiros-neto GA, Younes RN, et al. The effect of major trauma on the pathways of thyroid hormone metabolism. J Trauma, 1983,23:1048-1051
, 百拇医药
[5]Okmoto S, Nagamatsu K, Tokuka A, et al. Triiodothyronine resuscitates the impaired liver function after Pringle's maneuver. Arch Surg, 1994,129:851-856
[6]Ino K, Manaka D, Washida M, et al. Effect of triiodothyronine on canine hepatic ischemia caused by Pringle's maneuver. Surgery, 1993,113:669-675
[7]Sterling K, Brenner M, Sakurada T. Rapid effect of triiodothyronine on the mitochondrial pathway in the rat liver in vivo. Science, 1980,210:340-342
[8]Yuan XQ, Shatney CH, Dewitt DS, et al. Triiodothyronine(T3) antagonizesadverse effects of high circulating reverse-T3(rT3) during hemorrhagic shock. Amer Surg, 1988,54:720-725
收稿日期：1998-07-15, 百拇医药