趙曉航 邱曉梅 王 斌 馬瑜紅
(南陽(yáng)醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校臨床醫(yī)學(xué)系,河南 南陽(yáng) 473000)
近年來(lái),隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展,溶栓療法、動(dòng)脈搭橋術(shù)、心臟外科體外循環(huán)、經(jīng)皮腔內(nèi)冠脈血管成形術(shù)、移植等手段的推廣應(yīng)用,許多器官即便缺血后也重新得到再灌注治療。多數(shù)情況下,缺血后再灌注可修復(fù)損傷組織、臟器,恢復(fù)患者生命健康。但部分患者可能出現(xiàn)缺血再灌注損傷,不僅不能恢復(fù)組織器官功能,反而加重臟器的結(jié)構(gòu)損傷與功能障礙。黃芪多糖(APS)是膜莢黃芪或蒙古黃芪的根提取出的水溶性雜多糖〔1〕,具有抗病毒、抗腫瘤、抗氧化應(yīng)激、抗輻射衰老等多項(xiàng)作用。早期研究發(fā)現(xiàn)APS可減少離體再灌注心肌的自由基損傷,并可通過(guò)NF-κB信號(hào)通路減少人心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞的黏附〔2〕。本文通過(guò)構(gòu)建大鼠心肌缺血再灌注損傷模型,觀察APS對(duì)模型大鼠的影響。
1.1動(dòng)物與試劑 選取清潔級(jí)健康成年SD大鼠24只,雌雄各半,體重(225±25)g,由中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。隨機(jī)分為假手術(shù)組(8只)、模型組(8只)與APS 50 mg/ml灌注液治療組(8只)。注射用APS(國(guó)藥準(zhǔn)字Z20040086;天津賽諾制藥有限公司)。
1.2造模 結(jié)扎大鼠左冠狀前降支制備心肌缺血再灌注損傷模型。腹腔推注戊巴比妥鈉麻醉大鼠,使其仰位固定頭部與四肢于手術(shù)臺(tái),左側(cè)3~4肋間隙開(kāi)胸破心包膜暴露心臟,左心耳根部下方肺動(dòng)脈圓錐旁應(yīng)0號(hào)線(xiàn)連續(xù)系2個(gè)活結(jié)結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支,結(jié)扎時(shí)用一細(xì)小乳膠管墊于血管與結(jié)扎線(xiàn)之間,將心臟送回胸腔,擠出胸腔內(nèi)氣體與血液,開(kāi)胸時(shí)間不超過(guò)30 s,上述操作完成后迅速關(guān)閉胸腔,1 h后解開(kāi)活結(jié),恢復(fù)血流,心肌再灌注25 min后處死。治療組同模型組,并于再灌注后予以APS(30 mg/kg),5 min內(nèi)推入。假手術(shù)組開(kāi)胸后穿線(xiàn)做套環(huán),但不結(jié)扎,并于再灌注后予以治療組等容積生理鹽水。模型組于再灌注后予以治療組等容積生理鹽水。
1.3觀察指標(biāo) 測(cè)定三組心肌損傷指標(biāo)肌酸激酶(CK,免疫抑制法)、心肌鈣蛋白Ⅰ(TNI,放射免疫法),比較三組大鼠超氧化物歧化酶(SOD,放射免疫法)、過(guò)氧化脂質(zhì)(LPO,硫代巴比妥酸比色法)、氧自由基(OFR,波譜信號(hào)解析),并應(yīng)用多導(dǎo)生理記錄儀觀察三組大鼠缺血前與再灌注25 min后AP,將左室內(nèi)壓信號(hào)放大10倍,讀取左室舒張末期壓(LVEDP),計(jì)算每搏量(SV)、心臟指數(shù)(CI)、每搏指數(shù)(SI)與等容舒張期心室內(nèi)壓下降的時(shí)間常數(shù)(T值)。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS18.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。
2.1各組心肌損傷指標(biāo)CK、TNI比較 模型組與治療組CK、TNI均顯著高于假手術(shù)組(P<0.05);治療組CK、TNI顯著低于模型組(P<0.05),見(jiàn)表1。
2.2各組心肌組織SOD、LPO、OFR比較 模型組與治療組SOD均顯著低于假手術(shù)組(P<0.05),治療組顯著高于模型組(P<0.05)。模型組與治療組LPO、OFR均顯著高于假手術(shù)組(P<0.05);治療組顯著低于模型組(P<0.05),見(jiàn)表2。
2.3各組心臟功能指標(biāo)比較 缺血前各組心臟功能指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),再灌注25 min后假手術(shù)組各心臟功能指標(biāo)除LVEDP外均與缺血前相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);模型組與治療組AP、SV、CI、SI均顯著低于假手術(shù)組,而T值明顯高于假手術(shù)組;治療組AP、SV、CI、SI均顯著高于模型組,LVDEP、T值顯著低于模型組(均P<0.05),見(jiàn)表3。
表1 各組心肌損傷指標(biāo)CK、TNI水平比較
與假手術(shù)組比較:1)P<0.05;與模型組比較:2)P<0.05
表2 各組心肌組織SOD、LPO、OFR水平比較
表3 各組心臟功能指標(biāo)比較
與本組缺血前比較:1)P<0.05;與模型組比較:2)P<0.05
目前多項(xiàng)研究表明〔3,4〕,缺血后處理,可以提高心肌對(duì)缺血的耐受性,對(duì)抗心肌細(xì)胞凋亡、減少心梗缺血面積、保護(hù)內(nèi)皮功能等。既往研究〔5〕認(rèn)為心肌缺血再灌注損傷的機(jī)制可能與氧自由基生成增多、膜脂質(zhì)過(guò)氧化增強(qiáng)、細(xì)胞內(nèi)鈣超載及再灌注白細(xì)胞增多引起的微血管損傷與組織細(xì)胞損傷。本研究中模型組與假手術(shù)相比,心肌損傷指標(biāo)CK、TNI與心肌組織LPO、OFR均顯著升高,而SOD顯著下降;與上述研究結(jié)果一致。CK廣泛存在于心肌、腦與骨骼肌中,能可逆地催化肌酸與三磷酸腺苷生成磷酸肌酸與二磷酸腺苷〔6〕,其在心肌梗死的診斷中具有重要意義。TNI是心臟細(xì)胞獨(dú)有的蛋白質(zhì),是心肌受損的理想血清學(xué)指標(biāo)〔7〕。在機(jī)體組織處于缺氧狀態(tài),能量代謝發(fā)生障礙,活性氧自由基則增多,破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、功能,損壞溶酶體,引起細(xì)胞自溶。心肌缺血再灌注后,缺血缺氧的心肌細(xì)胞產(chǎn)生的大量氧自由基由于抗氧化劑不足未能全部清除〔8〕,導(dǎo)致心肌細(xì)胞膜嚴(yán)重受損,嚴(yán)重者心室顫動(dòng)死亡。LPO增多提示細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與細(xì)胞功能受損。SOD是生物體內(nèi)清除氧自由基的首要物質(zhì),可對(duì)抗與阻斷因氧自由基對(duì)細(xì)胞造成的損害〔9〕,并及時(shí)修復(fù)受損細(xì)胞。本研究中治療組大鼠經(jīng)APS處理后,雖然遠(yuǎn)未達(dá)到假手術(shù)組水平,但與模型組相比,CK、TNI與心肌組織LPO、OFR均顯著降低,而SOD顯著升高。提示APS可能直接抑制氧自由基生成體系,也可能通過(guò)提高SOD水平間接清除氧自由基,增強(qiáng)心肌細(xì)胞抗氧化作用;同時(shí)能降低心肌鈣含量,保護(hù)心肌超微結(jié)構(gòu),從而抵抗心肌缺血再灌注損傷。此外,研究表示OFR損傷心臟細(xì)節(jié)做功結(jié)構(gòu)及心肌興奮-收縮耦聯(lián),導(dǎo)致心肌舒張功能受損,心臟舒張功能障礙則直接影響心泵功能與冠脈循環(huán)〔10〕。本研究中,模型組舒張功能受損最為嚴(yán)重,表現(xiàn)為L(zhǎng)VEDP與T值顯著升高,其中T值敏感性較高,T值升高提示等容舒張過(guò)程較慢,T值降低則提示等容舒張過(guò)程較快,與模型組相比,APS治療組則對(duì)心肌細(xì)胞具有明顯保護(hù)作用。綜上所述,APS具有顯著改善大鼠心肌缺血再灌注損傷的作用,其作用機(jī)制可能與抗氧自由基、降低心肌鈣含量及減輕心肌舒張功能受損有關(guān)。