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缺血后处理对大鼠急性心肌缺血再灌注损伤的影响

来源:用户上传      作者: 魏晓霞,肖传实,边云飞

  摘要:目的 观察在体条件下缺血后处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用及可能的途径。方法 建立大鼠在体缺血再灌注模型,将30只大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组、缺血后处理组、缺血预适应组。于再灌注末测定心肌酶,超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)的含量,并测定心肌组织梗死面积。结果 与缺血再灌注组相比,缺血后处理组与缺血预适应组心肌梗死面积明显减小,血浆肌钙蛋白I及MDA的含量均降低(P<0.05),血浆SOD活性升高(P<0.05)。结论 缺血后处理可减轻心肌缺血再灌注损伤,具有心肌保护效应。
  关键词:心肌;缺血再灌注损伤;缺血后处理
  中图分类号:R542.2 R256.2 文献标识码:A 文章编号:1672-1349(2011)06-0701-02Effects of Ischemic Postconditioning on Rat Hearts with Acute Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury
  Wei Xiaoxia,Xiao Chuanshi,Bian Yunfei
  Department of Cardiology,The Second Hospital of Sanxi University Medical College(Taiyan 030002)
  Abstract:Objective To investigate the effects and the way of ischemic postconditioning on ischemia reperfusion injury of rats in vivo.Methods Thirty Wistar rats were randomly divided into four groups:Sham operation group,ischemia-reperfusion group,ischemic preconditioning group,ischemic postconditioning group.Cardiac treponin I(cTnI),malonaldehyde(MDA),superoxide dismutase(SOD) in plasma were tested with biochemistry technique,myocardial infarct size was measured by image analytical system.ResultsCompared with IR group,infarct size,the levels of cTnI and MDA were significantly less in post-con and pre-con group(P<0.05).The concentration of SOD in the post-con and pre-con group obviously were higher than that in IR group(P<0.05).Conclusion Ischemic postconditioning had cardioprotective effects on ischemia-reperfusion injury.Postconditioning might be partly due to the reduction of the injury of free radicals.
  Key words:myocardium;ischemia-reperfusion injury;ischemic postconditioning心肌缺血后如何能早期有效地恢复血流灌注,对挽救因缺血而濒死的心肌进而改善心功能至关重要,但是再灌注又可加重心肌的缺血损伤【sup】[1,2]【/sup】,目前心肌缺血预适应被认为可有效的抗心肌缺血再灌注损伤,但由于缺血预适应需在缺血前施予,而临床治疗中经常遇到的是已经发生的心肌缺血,故从临床治疗的角度讲,缺血预适应的真正应用价值有很大的局限性。缺血后处理是在心肌缺血后再灌注前施予,有很大的临床可操作空间,因而具有更为广阔的临床应用前景。本研究利用大鼠在体心肌缺血再灌注模型,探讨缺血后处理对心肌缺血再灌注损伤的影响及可能的作用途径。
  1 材料与方法
  1.1 药品与试剂、仪器 血浆肌酸激酶(CK)、血浆丙二醛(MDA)、血浆超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。血浆cTnI试剂盒购自美国LDI公司。Even’s blue染液及TTC 染液均购自Sigma公司。RM6240B型生理实验系统购自成都仪器厂。HX-300动物呼吸机及BL-2000图像分析系统购自成都泰盟科技有限公司。
  1.2 实验动物及分组 健康Wistar大鼠30只,由山西医科大学实验动物中心提供,体重220 g~250 g,雌雄不限。实验动物随机分为4组,每组6只,假手术组:只在左冠状动脉前降支(LAD)下穿线,不结扎;缺血再灌注组:可逆性结扎LAD造成心肌缺血30 min后,再灌注3 h,不做任何处理;缺血后处理组:可逆性结扎LAD造成心肌缺血30 min后,在再灌注前1 min内给予再灌注10 s,再缺血10 s,共3次循环,之后再灌注3 h缺血预适应组:在心肌缺血前,先可逆性结扎LAD造成心肌缺血5 min,再灌注10 min,之后可逆性结扎LAD造成心肌缺血30 min,再灌注3 h。
  1.3 模型制备方法 25%乌拉坦(4 mL/kg)麻醉动物,仰卧位固定于手术台上,颈部正中切口分离气管,穿线备用。分离右侧颈总动脉,游离约2 cm长,结扎远心端,近心端打一活结,靠近远心端剪一小口,插入内径为0.8 mm聚乙烯塑料导管,沿向心方向缓缓插入,经主动脉通过主动脉瓣口进入左心室,以出现特征性左心室压力波为标志,固定插管,导管内充以含肝素(5 U/mL)的生理盐水,接压力换能器,信号输入RM6240B型生理实验系统。行气管插管,机械通气,频率60 /min,潮气量8 mL,吸呼比1∶2。连接心电电极检测Ⅱ导心电图。于心尖搏动处纵行分离皮肤,肌层,剪断2~4肋暴露心脏,打开心包,掀起左心耳,于左心耳根部下方以7-0无创缝合线穿过左冠状动脉前降支(LAD),取双线头共同套过一小段塑料管,沿双线向下压塑料管,以阻断左冠状动脉的血流,并以蚊式止血钳固定,以Ⅱ导心电图ST段明显抬高,心肌颜色变暗为结扎成功标志。松开蚊式止血钳放松线而冠脉血运再通。除假手术组只在左冠状动脉前降支下穿线,不结扎,所有实验组均缺血30 min,再灌注3 h。动物模型的成功须符合下列标准:在心肌缺血再灌注损伤中伴有心电图ST段的改变;再灌注2 h后心率仍大于230 /min; Even’s blue染色后可见结扎线下方心肌有明显未染成蓝色的红色区域。
  1.4 指标测定 在再灌注末经颈动脉插管取血2 mL,静置后,以3 000 r/min离心10 min取血浆,冰箱冻存,整批测量。分别依试剂盒要求测定血浆cTnI、CK、MDA及SOD含量。

  心肌梗死面积的测定:实验结束后,再次结扎LAD,经颈动脉插管注入20% Even’s blue,1 min后取心脏,低温(-80 ℃)保存。整批取出低温保存的心脏,剪去除左心室外心脏的其余部分。将左心室自心底向心尖垂直于心腔纵轴方向平均切成六片环行的薄片,用1%TTC染色15 min(37 ℃),非危险区为蓝色,危险区未梗死组织染为红色,梗死区不着色。染色结束后取出心脏,放入10%中性甲醛溶液中固定。用图像分析仪对心肌梗死面积进行分析,以梗死区面积与危险区总面积的比值来表示心肌梗死面积大小。
  1.5 统计学处理 实验数据以均数±标准差(x±s)表示,使用SPSS12.0统计软件对实验结果进行统计学处理,多组样本比较用单因素方差分析和重复测量的多因素方差分析,P<0.05为有统计学意义。
  2 结 果
  2.1 各组心肌梗死面积的比较(见表1) 缺血再灌注组心肌梗死面积为(52.0±3.4)%,与缺血再灌注组相比,缺血后处理组为(34.8±2.3)%,缺血预适应组为(23.8±4.3)%,两组均较缺血再灌注组有明显减小(P<0.05)。
  表1 缺血后处理对心肌梗死面积影响(x±s)%
  2.2 各组生化指标的比较(见表2) 缺血后处理组、缺血预适应组血浆cTnI、CK和MDA含量在再灌注末与缺血再灌注组比较均显著性下降(P<0.05),血浆SOD含量与缺血再灌注组比较均升高(P<0.05)。表2 缺血后处理对再灌注末血浆心肌酶学的影响(x±s)
  3 讨 论
  1986年由Murry等【sup】[3]【/sup】首次提出,冠状动脉反复短暂的缺血,使心肌增强了对其后缺血刺激的耐受性,以至明显延长了产生不可逆心肌损伤的时间,使心肌在后续更长时间的缺血中得到保护,并将此现象称之为缺血预适应。1999年高峰【sup】[4]【/sup】对已缺氧的大鼠心肌细胞复氧前经多次短暂的复氧停氧处理,发现可明显提高细胞存活率,故而提出缺氧后处理的概念。2003年Zhao等【sup】[5]【/sup】在对狗的缺血再灌注及Yang等【sup】[6]【/sup】对兔离体心脏缺血模型的研究中,均发现缺血后处理可以显著减少心肌梗死面积,减轻内皮损伤。本研究中也发现,在再灌注时给予反复短暂的再灌注/再缺血,可使缺血后处理干预组的心肌梗死面积较缺血再灌注组减少约17%,同时在再灌注末测定反映心肌损伤的金指标-血浆肌钙蛋白I及血浆肌酸激酶,两者含量均有所降低,心肌酶学的结果也进一步证实了缺血后处理具有心肌保护效应,这与目前文献报道的结论相符【sup】[5]【/sup】。
  已有研究报道,再灌注时氧自由基的爆发是心肌缺血再灌注损伤的重要发病机制之一【sup】[7,8]【/sup】。本实验显示,经过缺血后处理干预后,血浆丙二醛含量降低,血浆超氧化物歧化酶活性增加,由此推测,缺血后处理对心肌的保护效应有可能与通过抑制或减轻再灌注时氧自由基的大量释放,进而减轻心肌损伤有关。据Zhao等【sup】[5]【/sup】及Kin等【sup】[9]【/sup】研究报道,缺血后处理可以降低缺血区中性粒细胞的聚集,减少活性氧类物质的产生和氧化剂介导的生化反应,抑制危险区的炎症反应,保护冠脉内皮功能,这也与本研究结论相符。
  参考文献:
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  作者简介:魏晓霞,女,副主任医师,医学硕士,现工作于山西医科大学第二医院(邮编:030001);肖传实、边云飞,工作于山西医科大学第二医院。
  (收稿日期:2011-03-12)
  (本文编辑 郭怀印)


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