高恬媛,張根葆,2,靳 文,季 娜
(皖南醫(yī)學(xué)院 1.病理生理學(xué)教研室;2.蛇毒研究所 安徽省重點實驗室,安徽 蕪湖 241002)
心肌缺血/再灌注損傷(myocardial ischemia reperfusion injury,MIRI)廣泛見于臨床,是造成臨床溶栓治療、冠脈搭橋術(shù)和心臟移植失敗的重要原因。血小板活化因子(platelet activating factor,PAF)是一種磷脂遞質(zhì),血小板、中性粒細胞、肥大細胞、內(nèi)皮細胞等均可分泌,是目前發(fā)現(xiàn)的作用最強的脂質(zhì)遞質(zhì),也是最有效的血小板聚集誘導(dǎo)劑。研究表明,MIRI可促進PAF釋放,激活血小板,促進血栓形成[1-2]。本實驗室前期已經(jīng)成功從皖南蝮蛇粗毒中分離純化出蝮蛇毒血小板抑制因子(platelet inhibitor fromAgkistrodonhalysvenom,AHV-PI),其分子質(zhì)量約31 ku。家兔在體實驗發(fā)現(xiàn)其有抗血小板聚集的作用,與保護血小板超微結(jié)構(gòu),減少其顆粒內(nèi)容物釋放有關(guān),但具體作用機制尚不明確[3]。本實驗通過復(fù)制大鼠在體心肌缺血/再灌注損傷模型,旨在觀察AHV-PI對其作用及其可能機制,為AHV-PI的臨床應(yīng)用提供理論和實驗依據(jù)。
1.1 動物及分組 雄性SD大鼠36只,體質(zhì)量(250±25)g,清潔級,由蘇州市工業(yè)園區(qū)愛爾麥特科技有限公司提供,許可證編號:SCXK(蘇)20130002。大鼠隨機分為6組(n=6):正常對照組、I/R模型組、陽性對照組(PAF抑制劑銀杏內(nèi)酯BN52021,4 mg/kg)、AHV-PI低、中、高劑量組(0.05、0.1、0.2 mg/kg)。模型組經(jīng)腹腔注射1 mL的生理鹽水,陽性對照組注射同體積的4 mg/kg銀杏內(nèi)酯B稀釋液,AHV-PI低、中、高劑量組注射同體積的(0.05、0.1、0.2 mg/kg)AHV-PI。正常對照組不復(fù)制I/R模型,僅腹腔注射同體積的生理鹽水。
1.2 藥品與試劑 AHV-PI由皖南醫(yī)學(xué)院蛇毒研究所提供;銀杏內(nèi)酯(BN52021)購于Sigma公司;血小板活化因子(PAF)ELISA試劑盒購于武漢華美生物工程有限公司;ADP購于Sigma公司;TTC試劑購于Amresco公司。
1.3 儀器 HX-300S動物呼吸機(成都泰盟科技有限公司);RM6240生物信號采集系統(tǒng)(成都儀器廠);Model-680酶標(biāo)儀美國(Bio-Rad公司);血小板聚集儀(Helena Laboratories公司)。
1.4 I/R模型制備 大鼠腹腔注射1.5%戊巴比妥鈉(0.3 mL/100g),麻醉后背部固定于鼠臺,常規(guī)頸部手術(shù),行氣管插管,連接呼吸機,RM6240 生物信號采集處理系統(tǒng)監(jiān)測Ⅱ?qū)?lián)心電變化。分離胸肌,斷開左側(cè)第2~4肋骨,暴露心臟,撕開心包膜,于肺動脈圓錐與左心耳間,以冠狀靜脈為標(biāo)志,找到冠狀動脈左前降支,并于冠狀動脈左前降支起始部下2 mm 處用6-0手術(shù)線結(jié)扎,手術(shù)線兩端各套一個細小乳膠管圈,拉緊結(jié)扎線使細小乳膠管壓迫左冠狀動脈前降支而致閉塞。以結(jié)扎后心前區(qū)發(fā)紺伴隨T波高聳或ST段抬高(>0.2 mV)作為結(jié)扎成功的標(biāo)志。結(jié)扎后立即腹腔注射給藥,結(jié)扎30 min后剪斷結(jié)扎線,再灌注120 min后采集標(biāo)本。
1.5 標(biāo)本采集與指標(biāo)檢測 頸總動脈取血,用3.8%枸櫞酸鈉(1∶9)抗凝,常溫靜置30 min,離心10 min(3000 r/min)收集血漿,冰凍保存,采用酶聯(lián)免疫吸附雙抗體夾心法(ELISA)定量測定PAF含量;將血樣離心(1000 r/min,10 min)后取富含血小板血漿(RPR),剩余再離心(3000 r/min,10 min)取貧血血小板血漿(PPP),采用ADP(25 μL,50 μmol/L)誘導(dǎo)比濁法測定血小板聚集率(取血后2 h內(nèi)完成);剪取心肌組織做好標(biāo)記后,立即用冰生理鹽水沖凈血跡,吸水后-70℃冰凍10 min,從心底至心尖切成5片,每片厚度2 mm,0.2%TTC 37℃水浴箱中避光孵育20 min,觀察心肌切片顏色變化(由于缺血梗死部位乳酸脫氫酶會失活,TTC與乳酸脫氫酶結(jié)合,梗死部位染成白色,非梗死部位為紅色),拍照后采用 Image J軟件計算梗死面積。梗死面積百分比(%)= 梗死面積/橫切片總面積×100%[4]。
2.1 AHV-PI對缺血再灌注大鼠血小板聚集率的影響 圖1可見,與正常對照組相比,模型組血小板最大聚集率上升;與模型組相比,AHV-PI中、高劑量組血小板最大聚集率均降低(F=73.64,P<0.05)。
aP<0.05vs.正常組,bP<0.05vs. 模型組。
2.2 AHV-PI對缺血再灌注大鼠血小板活化因子(PAF)含量的影響 表1中可見,與正常對照組相比,模型組中PAF含量增加(P<0.05);與模型組相比,AHV-PI中、高劑量組均降低(P<0.05),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.3 TTC染色 由圖2可見,AHV-PI低劑量組與模型組的缺血梗死發(fā)白非常明顯,AHV-PI高劑量組TTC染色后沒有明顯的心肌缺血梗死發(fā)白的變化。由圖3可見,與模型組[(48.04±13.93)%]相比,陽性對照組[(10.93±1.95)%]、AHV-PI中劑量組[(14.76±5.79)%]、高劑量組[(3.94±1.03)%]心肌梗死面積百分比均降低(F=25.46,P<0.01)。
a:正常對照組;b:模型組;c:陽性對照組;d:AHV-PI低劑量組(0.05 mg/kg);e:AHV-PI中劑量組(0.1 mg/kg);f:AHV-PI高劑量組(0.2 mg/kg)。
圖2 TTC染色后各組心肌染色結(jié)果
組別PAF含量/(ng/mL)正常對照組0.13±0.07b陽性對照組0.17±0.10b模型組5.98±1.32aAHV?PI低劑量組5.16±2.85aAHV?PI中劑量組2.37±0.08abAHV?PI高劑量組0.23±0.06bF27.42P0.00
aP<0.05vs.正常組,bP<0.05vs. 模型組。
aP<0.01vs.模型組,bP<0.01vs.對照組。
圖3 TTC染色后各組心肌梗死面積
研究發(fā)現(xiàn),再灌注損傷會引起血小板的活化聚集[5],再灌注損傷主要與血小板激活引起冠狀動脈無復(fù)流現(xiàn)象有關(guān)。目前臨床上治療ST段抬高的急性心肌梗死最有效的療法[6]是經(jīng)皮冠狀動脈介入手術(shù),但相當(dāng)一部分病人手術(shù)后出現(xiàn)心外膜冠狀動脈無復(fù)流,這是導(dǎo)致左心室收縮舒張功能障礙的危險因素。無復(fù)流現(xiàn)象形成機制包括:腫脹的心肌細胞壓迫微血管;腫脹的毛細血管內(nèi)皮細胞突出到毛細血管腔;心肌細胞攣縮壓迫毛細血管;中性粒細胞堵塞微脈管系統(tǒng);血小板聚集、微血栓、血小板脂質(zhì)碎片等栓塞毛細血管;微血管床的破壞;毛細血管痙攣和功能障礙,再灌注損傷[6]。其中血小板在再灌注損傷引起無復(fù)流現(xiàn)象中扮演重要角色。血小板激活會產(chǎn)生微血栓導(dǎo)致微循環(huán)障礙,也會產(chǎn)生炎癥介質(zhì)、血管活性物質(zhì)導(dǎo)致冠狀動脈無復(fù)流,且當(dāng)去除血小板后會顯著減少無復(fù)流區(qū)域[7]。
本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)AHV-PI可以降低血漿中纖維蛋白原含量,可能具有纖溶酶活性[3]。研究發(fā)現(xiàn),PAF與受體結(jié)合才能產(chǎn)生活性,結(jié)合后可使纖維蛋白原的結(jié)合位點暴露,血小板與血小板之間相互反應(yīng)[8]。BN52021是 PAF拮抗劑,是一種銀杏葉提取物,通過降低PAF水平及與潛在的PAF受體結(jié)合產(chǎn)生效應(yīng)[9]。PAF與其受體結(jié)合的復(fù)合物主要通過5種途徑來產(chǎn)生活性:與G蛋白偶聯(lián),調(diào)控磷脂酶,調(diào)控Ca2+濃度,調(diào)控蛋白激酶,調(diào)控基因表達[1]。本實驗利用BN52021進行陽性對照,旨在探討AHV-PI對再灌注中產(chǎn)生的PAF的影響程度。本研究還發(fā)現(xiàn)模型組血小板聚集率上升,PAF水平升高,TTC染色顯示模型制造成功,AHV-PI中、高劑量組血小板聚集率降低,PAF水平降低,TTC染色梗死面積減少,這說明AHV-PI對大鼠心肌缺血再灌注損傷有修復(fù)作用,可以降低血小板的活化聚集。缺血再灌注中,PAF可以通過第二信使IP3、DAG等直接參與,或者通過炎性細胞活化,如血小板,多形核中性粒細胞加重缺血后心肌細胞損傷[10-11];PAF還可致內(nèi)皮與基底的組織相連蛋白破壞,促進血小板黏附,形成小血栓,大量的炎性細胞聚集并侵入,最后在內(nèi)皮細胞損傷處出現(xiàn)纖維蛋白沉積[12]。
綜上所述,大鼠心肌缺血再灌注損傷時血小板分泌的血小板活化因子增加,AHV-PI可以降低血小板中PAF釋放,減少血小板活化,降低血小板聚集率,減少心肌梗死面積,減輕再灌注損傷。
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