不同浓度腺苷血停搏液对心肌保护效果的实验研究

摘要

前言:
　　 腺苷是组织缺血时所释放出来的一种内源性因子,自从1985年Ely等研究发现它对心肌细胞有直接保护作用以来,对腺苷的心肌保护作用的研究不断深入,近年来取得了重要进展,腺苷对缺血再灌注中的心肌保护作用已在许多实验及临床研究中得到证实,将腺苷加入血停搏液中,对在体外循环下行心内直视手术的心肌的保护作用越来越受到人们的重视,本文应用Langendorff离体心脏工作模型,排除了神经体液及外周血管阻力等因素对药物作用的影响,观察不同浓度的腺苷血停搏液对缺血再灌注心肌的保护效果,并探索血停搏液中理想的腺苷浓度。为临床的应用打下基础。
　　 材料与方法:
　　 新西兰大耳兔36只(体重1.5-2.0kg),雌雄不拘,随机分成A组(高浓度腺苷)、B组(低浓度腺苷)、C组(对照组),每组12只,动物称重后20％乌拉坦5mg/kg腹腔注射麻醉,肝素375单位/kg耳缘静脉注射,股动脉留置动脉穿刺针,迅速胸骨正中切开,取出心脏,于4℃冷盐水中行主动脉插管,并连接Langendorff模型,以37℃经混合气(95％O2和5％CO2)平衡的K-H液灌注,灌注压恒定为100cmH2O,平衡灌注10min,期间取血,氧和过滤后备用。心脏复跳稳定后,秒表记录心率,用量筒收集5min的冠脉流出液。降温至22℃,实验组以4℃的停搏液20ml/kg灌注,对照组仅以血停搏液灌注,灌注速度均为6ml/kg.min,记录停跳时间。停跳30min后复温,以37℃经混合气平衡的K-H液复灌,复跳稳定后观察、计数心率,留取5min冠脉流出液,测定停跳前后留取的冠脉流出液中肌钙蛋白Ⅰ含量,实验结束后,称取左室心肌湿重和干重,计算左室心肌含水量。留取右室心肌,取部分心肌组织(约1cm3)于10％中性福尔马林溶液中固定,石蜡包埋,切片后观察结果。对资料进行统计分析,采用SPSS18.0统计软件进行数据处理,计量数据以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用重复测量数据的方差分析,两两比较用多重比较t检验,P＜0.05为差异有统计学意义。
　　 结果:
　　 1、心率、冠脉流出液:心率方面,与对照组相比,实验组心率稳定,(P＜0.05),高浓度腺苷组与低浓度腺苷组心率无统计学差异(P＞0.05);CF方面:复灌后实验组CF明显多于对照组(P＜0.05),高浓度腺苷组CF多于低浓度腺苷组(P＜0.05)。
　　 2、冠脉流出液中肌钙蛋白Ⅰ测定:复灌后,实验组冠脉流出液中TNI含量明显少于对照组(P＜0.05),高浓度腺苷组CF含量低于低浓度腺苷组(P＜0.05)。
　　 3、心肌含水量:实验组心肌含水量明显低于对照组(P＜0.05),高浓度腺苷组心肌含水量少于低浓度腺苷组(P＜0.05)。
　　 4、心肌组织形态学变化:对照组心肌细胞心内膜水肿严重,部分区域心肌血管扩张充血,心肌炎症细胞浸润严重;实验组心肌细胞形态基本正常,水肿较轻。高浓度腺苷组比低浓度腺苷组心肌细胞水肿轻、炎性浸润轻。
　　 讨论:
　　 腺苷是一种天然存在的遍布人体细胞的内源性嘌呤核苷,是三磷酸腺苷(ATP)的降解产物。腺苷以其扩血管作用而被人们所熟知,除具有广泛的心脏效应以及快速显着的冠脉扩张作用外,还具有触发或介导缺血预适应、减轻再灌注损伤等心脏保护效应。腺苷是有效的抗炎物,能抑制中性粒细胞与血管内皮细胞黏附、中性粒细胞浸润、减少心肌梗死面积;还能抑制细菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的巨噬细胞合成肿瘤坏死因数,在心肌缺血早期,缺血区的白细胞释放各种炎性因子,启动细胞产生活性氧(reactive oxygen species,ROS),损伤心肌细胞膜。腺苷能减少白细胞产生ROS,防止心肌进一步的功能障碍。腺苷能通过调节心肌肌浆网的钙转运保持细胞内Ca2+环境稳定。Zucchi等报导A3受体激动药N6-(3-碘代基)-5'-(N-甲基氨基甲酰基)腺苷(N6-(3-iodobenzyl)-5'-(N-methylcarbamoyl)adenosine,IB-MECA)能显着减少Ca2+与Ryanodine受体的结合,进而减少内浆网的Ca2+释放,而过表达A3受体能下调内浆网钙泵(Ca2+ATP酶)的表达。腺苷作用广泛,可抑制中性粒细胞介导的反应,减轻缺血再灌注损伤,还可能通过诱发“心肌冬眠”从而起到心肌保护作用。
　　 本实验中,与对照组相比,腺苷心脏在组缺血再灌注后心率较稳定,CF多。可能因为腺苷与A1受体结合,通过减少环磷酸腺苷(cAMP)、抑制G蛋白和儿茶酚胺、促进外向钾离子流、启动窦房结和房室结的一氧化氮合酶,使一氧化氮生成增加、抑制慢反应自律细胞的内向钙离子流,而产生负性变时变传导作用,以及扩张血管作用,同时,A1受体可增加缺血心肌的葡萄糖摄入,抑制L型通道的钙内流及钙的自释放,减少再灌注时钙超载,增加能量储备。而与A2受体结合,抑制中性粒细胞过氧化物产生;同时A2受体抑制血小板聚集的作用,减少血栓形成,减少心肌梗死,增加冠脉血流,由此可表明,腺苷可减慢心率,增加心脏能量储备,增强心脏收缩力,扩张冠脉,增加冠脉流量,提高心肌供血,促进有害物质的排出,从而减轻心肌损伤,提高心肌保护效果。而高浓度腺苷组与低浓度腺苷组相比效果更好,提示高浓度腺苷能结合更多的腺苷受体,尤其是A1受体,产生更多的生物学效应,有更优的心肌保护效果。与对照组相比,再灌注后腺苷组冠脉流出液中肌钙蛋白的含量更少。腺苷与A1受体结合可降低脂解,减少超氧阴离子自由基的产生,抑制白细胞介导的细胞损伤,与A2受体结合抑制中性粒细胞毒性作用,减轻心肌损伤。本实验中,腺苷组再灌注后肌钙蛋白含量明显低于对照组,说明腺苷有明确的保护心肌的效果,而高浓度腺苷组肌钙蛋白的含量低于对照组,说明高浓度腺苷有更好的心肌保护效果。与对照组相比,腺苷组的心肌含水量明显减于对照组,这与腺苷为心肌提供能量、扩张血管、提高心肌供血,减少氧自由基排放有关,且高浓度腺苷组的心肌水肿程度轻于低浓度腺苷组。与对照组相比,腺苷组再灌注后心肌细胞形态基本正常,水肿较轻。其中心肌的超微结构破坏主要为心肌细胞膜、线粒体等亚细胞结构的破坏。脂质过氧化,钙超载等均可导致心肌细胞结构破坏。高浓度腺苷组再灌注后心肌细胞形态基本正常,水肿较轻,无明显的细胞浸润。对照组细胞水肿较重,炎性细胞浸润严重。低浓度腺苷组情况介于两者之间。提示腺苷有保护心肌细胞结构的作用,而高浓度腺苷效果优于低浓度腺苷。其机制可能与清除氧自由基、抑制脂质过氧化、减轻炎症反应、提供能量储备、减轻钙超载有关。
　　 近年来众多的研究发现,腺苷停搏液有很好的心肌保护作用,且血腺苷停搏液也得到广泛的认可,本实验在前人的实验基础上,成功建立兔的离体心脏灌注模型,并观察了不同浓度的腺苷血停搏液对心肌的保护效果,实验结果表示:与对照组相比,腺苷组心率、冠脉流出液结果较想,肌钙蛋白Ⅰ含量较低,光镜下心肌细胞损伤较轻,水肿较轻。可见腺苷有明显的心肌保护效果,且高浓度腺苷的心肌保护效果优于低浓度腺苷。
　　 结论:
　　 1、与血停搏液相比,经腺苷血停搏液停搏后复跳的心脏心率稳定、冠脉流出液多,冠脉流出液中肌钙蛋白Ⅰ含量较少,细胞水肿轻,光镜下心肌细胞损伤较小,有较好的心肌保护作用
　　 2、高浓度腺苷血停搏液较低浓度腺苷血停搏液有更好的心肌保护作用

目录

文摘

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论文说明:英文缩略语

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

本研究创新性的自我评价

参考文献

综述:腺苷对心肌保护作用的研究进展

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