李方江,張文婷,杜美玲,王曉元,李寶亮,李 清,李慧敏,陳莉峰,要 彤
(1.河北北方學院附屬第一醫(yī)院心血管內(nèi)科,河北 張家口075000;2.河北北方學院附屬第一醫(yī)院心電圖室,河北 張家口075000;3.河北北方學院研究生部,河北 張家口075000;4.河北北方學院附屬第一醫(yī)院檢驗科,河北 張家口075000;5.河北北方學院附屬第一醫(yī)院導管手術室,河北 張家口075000;6.河北省張家口市宣化區(qū)醫(yī)院眼科,河北 張家口075000)
隨著介入治療的開展,心肌缺血再灌注損傷 (myocardial ischemia and reperfusion injury,MIRI)成為心血管領域的重要問題。缺血后適應 (ischemic post-conditioning,IPOC)能提高心肌對之前較長時間I/R 的耐受性,從而減輕MIRI[1]。藥物后處理 (pharmacologic post-conditioning,PPOC)是在不同的干預時間 (再灌注期間或再灌注后)給予藥物可對MIRI起到保護作用[2]。本研究擬觀察山莨菪堿和芬太尼PPOC與IPOC聯(lián)合對兔心肌缺血再灌注心肌細胞氧化應激相關指標超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase,SOD)酶蛋白活力濃度、丙二醛 (manlondialdehyde,MDA)濃度的影響。
1.1.1 實驗動物 健康日本大耳白兔32只,體質(zhì)量2.5~3.5kg。雌雄各半,河北北方學院動物實驗中心提供。
1.1.2 主要藥品及試劑 鹽酸消旋山莨菪堿 (規(guī)格:10mg·mL-1,生產(chǎn)批號6923671403472山西晉新雙鶴藥業(yè)有限責任公司);芬太尼 (規(guī)格:0.1mg·2mL-1,生產(chǎn)批號1130705A1宜昌人福藥業(yè)有限公司生產(chǎn));烏拉坦 (北京篤信精細制劑廠);96孔板超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase,SOD)測定試劑盒、96孔板丙二醛 (manlondialdehyde,MDA)測定試劑盒 (武漢博士德生物科技有限公司)。
1.1.3 儀器 LEAD-2000多道電生理記錄儀 (四川錦江電子科技有限公司);動物呼吸機 (TOPO,美國Kent公司);Rayto酶標儀 (RT-2100C,美國Rayto公司);中佳中低速臺式離心機 (KDC-40,浙江科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司);恒溫水浴箱 (美國Thermo公司);醫(yī)用DW-86W420低溫冷凍冰箱(-86 ℃,山東海爾)。
1.2.1 動物模型的制備 實驗動物應用20%烏拉坦5mL·kg-1麻醉并固定。四肢及胸前皮下置入電極,連接LEAD-2000多道電生理記錄儀。氣管插管接動物呼吸機,頻率45次·min-1,氧流量0.8L·min-1。沿胸骨左緣3~4肋間隙作切口,逐層分離,切開心包。撥開左心耳可見左冠狀動脈自主動脈根部發(fā)出,確認左冠狀動脈前降支 (left anterior descending coronary artery,LAD)即沿左室間溝下行的動脈分支,在LAD 根部穿雙股2-0號絲線,結扎其中一股造成心肌梗死,采用缺血30min,復灌120min建立心肌I/R 模型。缺血后處理采用推管法,復灌30s/缺血30s,重復3次。
1.2.2 實驗動物分組 32只健康日本大耳白兔按隨機區(qū)組法隨機分為4組 (每組8只),分別為: (1)假手術組 (sham-operated group,S組):僅開胸并分離LAD,但不阻斷血流; (2)缺血再灌注組 (ischemia-reperfusion,I/R 組):結扎LAD30min后,復灌120 min; (3)缺血后適應組 (ischemic postconditioning,IPOC組):結扎LAD 30min后,于復灌即刻,給予3輪復灌30s/缺血30s作為后處理,復灌120min; (4)聯(lián)合用藥后處理+缺血后適應組 (anisodamine and fentanyl post-conditioning combined with ischemic post-conditioning group,A+F+IPOC組):結扎LAD 28min時,沿兔耳緣靜脈注射山莨菪堿5mg·kg-1、芬太尼5μg·kg-1,30min時給予3輪復灌30s/缺血30s作為后處理。
SOD 酶蛋白活力濃度及MDA 濃度:各組于再灌注結束即刻頸動脈抽取動脈血1 mL,以4500r·min-1分離血清,-80 ℃冰箱保存,解凍后以黃嘌呤氧化酶法用SOD 測定試劑盒測定SOD 酶蛋白活力,MDA 濃度以硫代巴比妥酸鹽 (thiobarbituricacid,TBA)法用MDA 測定試劑盒測定。
采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行分析,計量資料用均數(shù)±標準差 (±s)表示。心肌細胞氧化損傷指標行單因素方差分析,組間比較采用SNK-q檢驗。P<0.01為差異有統(tǒng)計學意義。
與S組比較,I/R 組、IPOC組的SOD 酶蛋白活力濃度顯著降低 (P<0.01);與I/R 組比較,IPOC組、A+F+IPOC組SOD 酶蛋白活力濃度明顯升高 (P<0.01);與IPOC組比較,A+F+IPOC組SOD酶蛋白活力濃度明顯升高 (P<0.01)。與S組比較,I/R 組、IPOC組的MDA 濃度顯著升高(P<0.01);與I/R 組比較,IPOC 組、A+F+IPOC 組MDA 濃度明顯降低 (P<0.01);與IPOC 組比較,A+F+IPOC組MDA 濃度明顯降低 (P<0.01)。S組同A+F+IPOC組比較SOD 酶蛋白活力濃度、MDA 濃度差異無顯著性 (P>0.05)(表1)。
表1 不同處理組外周血SOD 酶蛋白活力、MDA 濃度比較 (±s)
注:與S組比較,*P<0.01;與I/R 組比較,▲P<0.01;與IPOC組比較,△P<0.01。
n SOD (U·mL-1) MDA (nmol·mL-1)8 226.75±20.84 2.13±0.47 I/R 組 8 81.63±20.84* 6.28±0.59*IPOC組 8 130.18±20.44*▲ 4.42±0.47*▲A+F+IPOC組 8 213.44±18.22▲△ 2.39±0.40 S組▲△
心肌梗死是危害人類健康的重要疾病之一,其最有效的治療措施是及時恢復血運重建,挽救存活缺血心肌,但恢復血流后由于自由基大量生成、鈣離子超負荷、能量代謝障礙等原因引起心肌超微結構、電生理、功能及代謝的進一步損害。再灌注損傷導致心肌和微血管功能頓抑,心律失常及心肌梗死,嚴重影響缺血后心臟功能的恢復,危及病人生命。研究表明:抗心肌缺血再灌注損傷的措施包括IPOC 和PPOC,其中IPOC已有大量的動物實驗及小樣本臨床研究證實其具有臨床可控性和廣泛的臨床應用價值[3]。山莨菪堿具有降低血小板聚集從而抑制血栓形成、改善微循環(huán)、提高冠脈灌注壓保護心肌作用[4],山莨菪堿可激活KATP通道,阻止細胞外鈣離子內(nèi)流,減輕細胞內(nèi)鈣超載,減輕心肌缺血再灌注損傷;并可增加Bcl-2 mRNA 表達,抗血管內(nèi)皮凋亡[5-6]。芬太尼通過作用于ATP敏感性鉀通道,降低氧化損傷,減少心律失常的發(fā)生,減少心肌梗死面積,減輕MIRI[7]。
缺血再灌注后,因活性氧產(chǎn)生過多或抗氧化酶類活性下降,氧自由基大量生成,介導脂質(zhì)過氧化物反應增強,通過與生物膜磷脂中的多不飽和脂肪酸發(fā)生反應,形成以MDA 為代表的一系列脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物,導致組織損傷[8],因此,MDA 作為血清代謝指標可間接反映心肌細胞損傷的嚴重程度。SOD 是體內(nèi)的主要抗氧化酶,可通過清除氧自由基,保護細胞免受自由基的損傷。
本研究通過對SOD 和MDA 水平的測定,評價不同處理方式對缺血再灌注心肌的保護作用,表明山莨菪堿與芬太尼后處理聯(lián)合心肌缺血后適應可顯著降低心肌缺血再灌注兔外周血丙二醛濃度、提高超氧化物歧化酶酶蛋白活力濃度,具有減輕心肌缺血再灌注損傷的作用。
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