粒细胞集落刺激因子联合缺血后适应对兔急性缺血再灌注损伤心肌的保护作用

摘要

目的：探讨粒细胞集落刺激因子(G-CSF)联合缺血后适应(Post)对兔急性缺血再灌注损伤心肌的保护作用以及对心肌细胞凋亡的影响。
　　 方法：将新西兰大白兔随机分为5组，即假手术(Shame组)、缺血再灌注对照组(IR对照组)、粒细胞集落刺激因子组(G-CSF组)、缺血后适应组(Post组)、粒细胞集落刺激因子组+缺血后适应组(G-CSF组+Post组)，每组15只。建立兔缺血再灌注模型开胸时采用“六线六结法”。1、Shame组将线从左室支(LVA)周围心肌中穿过并不结扎，余4组均于结扎LVA30分钟后恢复血流，进行再灌注。2、IR对照组在结扎LVA30分钟后直接进行再灌注，12小时后开始予以皮下注射生理盐水0.5ml，每日1次，连续5日；3、G-CSF组于结扎LVA30分钟后直接进行再灌注，术后12小时连续5天皮下注射G-CSF10μg/kg/d；4、Post组在结扎LVA30分钟后开通血管，且在再灌注开始的1分钟内开通30s/再闭30s的连续3次循环，后恢复LVA血流，术后12小时连续5次皮下注射生理盐水，方法同IR对照组：5、G-CSF组+Post组在结扎LVA30分钟后开通血管，并在再灌注开始的1分钟内开通30s/再闭30s的连续3次循环，后恢复LVA血流，且于术后12小时连续5天皮下注射G-CSF10μg/kg/d。新西兰大白兔术后继续饲养至4周。实验中持续心电监护并于术前、结扎后15分钟和再灌注15分钟后观察心电变化，ST段回落程度，再灌注心律失常的发生率；实施缺血再灌注各组分别于结扎前及术后1周从股静脉抽取血液1ml，使用ELISA法测定血清肌钙蛋白浓度(cTnI)。4周后将动物处死，取心肌行相关检查。其中每组8只兔子使用2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色测定各组心肌梗死面积及作光学显微镜检查，再取2只兔以透射式显微镜行组织形态学检查，余5只兔以TUNEL法分析检测兔缺血再灌注心肌细胞凋亡情况。
　　 结果：1、各组兔术前体重和心率无明显差异(P>0.05)。血管结扎后心率稍有增快，但与术前比无明显差异(P>0.05)。2、血管被结扎后四组心电图均可见导联ST段弓背上抬，再灌注后15分钟后四组心电图均可见ST段回落，和IR对照组及G-CSF组相比，Post组、G-CSF组+Post组Ⅱ导联再灌注15分钟平均抬高值(∑SⅡ)均降低；再灌注心律失常评分Post组、G-CSF组+Post组明显低于IR对照组及G-CSF组(P<0.05)。3、血清肌钙蛋白浓度(cTnI)术前各组间无明显差异(P>0.05)，但术后1周IR对照组、G-CSF组、Post组、G-CSF组+Post组该浓度(ng/ml)分别为：3.34±2.21，1.62±1.65，1.69±1.70，1.54±1.02。G-CSF组、Post组、G-CSF组+Post组该值明显低于IR对照组(P<0.05)。4、根据TTC染色结果，IR对照组、G-CSF组、Post组、G-CSF组+Post组心肌梗死面积分别为：31.37±12.18％、19.56±7.39％、18.27±4.76％和16.42±6.03％，Shame组未见有梗死区域。与IR对照组相比，G-CSF组、Post组、G-CSF组+Post组心肌梗死面积均明显减少，有显著性差异(P<0.05)。5、光学显微镜与透射式电子显微镜检测均表明G-CSF组、Post组、G-CSF组+Post组兔心肌损伤较IR对照组轻。6、TUNEL检测结果：IR对照组、G-CSF组、Post组、G-CSF组+Post组凋亡指数分别是32±4％、16±2％、17±2％及15±1％，与IR对照组相比，G-CSF组、Post组、G-CSF组+Post组凋亡指数差异有显著差异性(P<0.05)。
　　 结论：1、“六线六结法”开胸能有效避免肋间动脉出血、减少气胸的发生。2、缺血后适应能显著减少再灌注损伤，缩小心肌梗死的面积、减轻细胞凋亡的程度，保护心功能。3、粒细胞集落刺激因子可使心肌梗死面积、细胞凋亡程度均显著降低。4、缺血后适应改良再灌注与G-CSF药物治疗的心肌保护作用相近。5、采用粒细胞集落刺激因子进行药物干预联合缺血后适应改良再灌注后，能够减轻再灌注损伤、减少细胞凋亡从而发挥心脏保护作用，与IP、G-CSF单用相比，有更优的趋势。6、粒细胞集落刺激因子联合缺血后适应减轻实验动物缺血再灌注损伤，安全可行。