乳化异氟醚后处理对在体兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其机制

摘要

目的：乳化异氟醚是已获国家Ⅱ类新药认证的新型麻醉药，经静脉注射具有可靠的安全性和有效性，兼具静脉麻醉药与挥发性麻醉药的优点，具有良好的临床开发前景。研究表明，乳化异氟醚预处理具有心肌保护作用，但乳化异氟醚后处理对心肌缺血再灌注损伤影响的研究国内外尚无报道，本研究旨在观察乳化异氟醚后处理对在体兔缺血后心肌损伤的影响并初步探讨其作用机制。
　　 方法：雄性新西兰白兔，体重2.5～3.0 kg，通过结扎和开放左冠状动脉前降支建立在体兔心肌缺血再灌注损伤的动物模型。研究内容分为三个部分：第一部分,探讨乳化异氟醚后处理对心肌缺血再灌注损伤的影响，成功建立模型的新西兰白兔38只随机分为5组：缺血对照组(CON，n=8)于再灌注前5min静脉给予0.9％生理盐水2 ml；缺血后处理组(IPO，n=8)于缺血30 min后，再灌注20 s，缺血20 s,连续3次，然后再灌注180 min；0.5MAC乳化异氟醚后处理组（LEPO，n=7）于再灌注前3 min时静脉注射(1 ml·s-1)乳化异氟醚4～6 ml至呼气未异氟醚浓度为0.5MAC(1.0 MAC=1.28％)，然后以4～6 ml·kg-1·h-1静脉输注乳化异氟醚维持呼气末浓度0.5MAC至再灌注后2 min；1.0 MAC乳化异氟醚后处理组（HEPO，n=8）于再灌注前3 min时静脉注射(1 ml·s-1)乳化异氟醚8～10 ml至呼气未浓度为1.0MAC，然后以6～8 ml·kg-1·h-1静脉输注乳化异氟醚维持呼气末浓度1.0 MAC至再灌注后2 min；脂肪乳组（INT，n=7）于再灌注前3 min时静脉注射(1 ml·s-1)脂肪乳9 ml，然后以7 ml·kg-1·h-1持续输注脂肪乳至再灌注后2 min。第二部分，于1.0 MAC乳化异氟醚后处理组分别加入两种KATP通道阻滞剂，探讨线粒体KATP通道在乳化异氟醚后处理心肌保护中的作用。实验分为Glibenclamide (GLI,非选择性KATP通道阻滞剂)+HEPO组（GLI+HEPO,n=8）和5-hydroxydecanoate (5-HD,线粒体KATP通道阻滞剂)+HEPO组（5-HD+HEPO，n=7），另设GLI组（n=7）、5-HD组（n=8）和Dimethylsulfoxide组(DMSO，n=7）。第三部分，探讨乳化异氟醚后处理对缺血后心肌细胞凋亡的影响。实验分为假手术组（Sham）：仅在左冠状动脉前降支下穿线，不结扎；CON组、HEPO组和INT组，方法同上，每组5只。再灌注180 min时取左室心肌组织，末端脱氧核苷酸转移酶介导的生物素脱氧尿苷三磷酸原位切口末端标记法（TUNEL）观察心肌细胞凋亡、免疫组化测定心肌组织Bcl-2和Bax蛋白的表达情况。观察指标包括血流动力学,血清肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性,心肌梗死面积以心肌梗死区(IS)重占心肌缺血区(AAR)重的百分比表示，计算心肌细胞凋亡指数（AI）和Bcl-2和Bax蛋白的表达情况。
　　 结果：血流动力学：与基础值比较，各组再灌注期间HR、MAP、RPP值均明显下降(P<0.05),组间比较各组血流动力学指标差异无统计学意义(P >0.05)。心肌梗死面积：各组心肌LV重、AAR重及AAR/LV差异无统计学意义（ P >0.05）。与CON组比较，IPO组和HEPO组心肌梗死面积明显缩小（ P<0.05），LEPO组、INT组、GLI组、5-HD组和DMSO组心肌梗死面积差异无统计学意义（ P >0.05）；IPO组、HEPO组两组间比较差异无统计学意义（ P >0.05）；与HEPO组比较，GLI+HEPO组、5-HD+EPO组心肌梗死面积明显增大(P<0.05)。CK和LDH活性：与CON组比较，IPO组和HEPO组CK、LDH活性均明显降低（ P<0.05），LEPO组、INT组、GLI组、5-HD组和DMSO组CK、LDH活性差异无统计学意义（ P >0.05）；IPO组和HEPO组两组间比较差异无统计学意义（ P >0.05）；与HEPO组比较，GLI+HEPO组、5-HD+EPO组CK、LDH活性明显升高(P<0.05)。心肌细胞凋亡指数（AI）：与Sham组比较，CON组、HEPO组和INT组AI明显增高(P<0.05)，与CON组和INT组比较，HEPO组AI明显降低(P<0.05)。Bcl-2和Bax蛋白表达情况：与Sham组比较，CON组、HEPO组和INT组Bcl-2、Bax表达及Bcl-2/Bax比值均明显增加(P<0.05)；与CON组和INT组比较，HEPO组Bcl-2表达、Bcl-2/Bax比值明显增加(P<0.05)、Bax蛋白表达明显降低(P<0.05)。
　　 结论：1.0 MAC 乳化异氟醚后处理可以模拟缺血后处理减轻在体兔心肌缺血再灌注损伤发挥心肌保护作用；线粒体KATP 通道的激活可能参与了乳化异氟醚后处理产生的心肌保护作用；乳化异氟醚后处理可减少在体兔缺血后心肌细胞凋亡，其机制可能与其上调Bcl-2 蛋白表达、下调Bax蛋白表达有关。