从MAPK通路及细胞凋亡探讨针刺麻醉对体外循环大鼠心肺作用效应及机制

Cardiopulmonary bypass (CPB)is an important adjunct to the open heart surgery.However, postoperative cardiopulmonary dysfunction remains as the most common and the key issues to be solved. It is demonstrated that the MAPK pathway and apoptosis effects are the main cardiopulmonary pathological way of cardiopulmonary bypass. From previous studies on standardized program of acupuncture anesthesia, we confirmed that acupuncture anesthesia has effects of organ protection. Based on the above clinical research and the relationships of the MAPK pathway and apoptosis, the aims of the study are ①Through continuous monitoring of ECG, blood pressure, nasopharyngeal temperature, rectal temperature and arterial blood gas, observe acupuncture effect on the rat outer loop model; ②Systematically observe post cardiopulmonary bypass cardiopulmonary p38MAPK, JNK（Bim）and ERK protein kinase dynamic activation, and provide a theoretical basis for the further study of cardiopulmonary protection mechanisms; ③ observe the changes of MAPK signaling pathway and apoptosis after cardiopulmonary bypass to explore acupuncture in vitro Protective effects and mechanisms in the circulation after cardiopulmonary injury. The study will confirm the scientific hypothesis of "acupuncture anesthesia suppress the heart and lung cell apoptosis through the MAPK pathway, which complete the protective effect on the heart and lungs". This study will reveal the mechanism of "acupuncture anesthesia - related organ protection effect ", which is expected to exceed previous acupuncture anesthesia mechanisms's " bottleneck "to seek new ideas beyond the analgesic effect of acupuncture anesthesia in the basic research.

体外循环（CPB）是心内直视手术的一种重要辅助手段，CPB术后心肺功能障碍仍是最常见而有待于解决的关键问题。MAPK通路及细胞凋亡是体外循环心肺影响的重要病理途径。通过前期肺切除针刺（复合）麻醉规范化方案的研究，我们证实了针麻具有脏腑保护作用。基于上述临床研究基础，围绕MAPK通路及细胞凋亡之关系，本课题①通过持续监测心电图、血压、鼻咽温度、肛温及检测动脉血气，观察针刺对大鼠外循环模型的作用效应；②系统观察体外循环后心肺p38MAPK、JNK（Bim）、ERK蛋白激酶的动态活化，为进一步研究心肺保护机制提供理论基础；③观察MAPK信号通路在体外循环后变化及细胞凋亡的影响，探讨针刺在体外循环后心肺损伤中的保护作用及机制。本研究将揭示针刺麻醉的"针刺-脏器保护相关效应"机制，从而有望突破以往针刺麻醉机制研究的"瓶颈"，为针麻基础研究寻求镇痛效应以外的新思路。

背景：体外循环（CPB）是心内直视手术的一种重要辅助手段，CPB术后心肺功能障碍仍是最常见而有待于解决的关键问题。MAPK通路及细胞凋亡是体外循环心肺影响的重要病理途径。通过前期肺切除针刺（复合）麻醉的研究，我们证实了针麻具有脏腑保护作用。内容：采用大鼠体外循环外科手术，制备肺损伤模型，针刺干预，在三个不同时相下，收集大鼠心、肺组织样本。①通过持续监测心电图、血压、鼻咽温度及检测动脉血气，观察针刺对大鼠外循环模型的作用效应；②采用丙二醛（MDA）试剂盒检测MDA含量，采用酶学动力测定法检测髓过氧化物酶（MPO）含量，采用western blotting分析肺组织中的MAPK信号通路的蛋白表达量，系统观察体外循环后心肺p38MAPK、JNK、ERK蛋白激酶的动态活化，为进一步研究心肺保护机制提供理论基础；③观察MAPK信号通路在体外循环后变化及细胞凋亡的影响，探讨针刺在体外循环后心肺损伤中的保护作用及机制。重要结果：针麻的脏腑保护作用具有减轻炎症的效果，针麻可通过调控p38、JNK信号通路，达到抑制炎症的效果，提示针麻的脏腑保护作用机制可能与MAPK通路的抑制有关。与无针麻CPB组相比较，针麻组肺组织的病理损伤程度减轻，过氧化程度降低，磷酸化p38和JNK蛋白表达量分别在一小时和两小时后有下降。关键数据：1. 针麻对体外循环动物模型中肺组织病理改变的影响：经过CPB手术后，各组肺损伤得分三个时相的针麻组总分低于无针麻组。 病理切片上的炎症情况优于无针麻组。2. 针麻对体外循环模型中肺组织的MDA变化影响：经过CPB手术后，不论哪个时段，针麻组的MDA含量都较无针麻组低(p <0.05)，组织氧化损伤程度减轻。3. 针麻对体外循环模型中肺组织的MPO变化影响：经过CPB手术后，针麻组MPO活性，超过一小时有明显降低(p <0.05)。4. 针麻对体外循环动物模型中肺组织MAPK炎症通路蛋白变化的影响：经过CPB手术后，针 麻组在半小时后较 CPB 组明显下降(p<0.05)，针麻组在超过一小时后有降低磷酸化p38的效果，针麻组一小时JNK磷酸化蛋白表达量最低。研究意义：本课题围绕MAPK通路及细胞凋亡之关系，揭示了针麻的“针刺—脏器保护相关效应”的机制，为针麻基础研究寻求镇痛效应以外的新思路。