藥物L(fēng)-NAME預(yù)處理誘導(dǎo)第二窗心肌保護(hù)作用的機(jī)制研究.pdf

1、研究背景：
　　 體外循環(huán)的發(fā)明使心臟外科的發(fā)展出現(xiàn)了一個(gè)新的飛躍,心臟外科醫(yī)生可以在一個(gè)無血、安靜的手術(shù)野里,對心臟的畸形和病變進(jìn)行有效的治療和處理,但是由于主動(dòng)脈的阻斷,心臟處于一個(gè)缺血、停跳的狀態(tài),手術(shù)中必須對心臟采取一個(gè)有效的保護(hù)措施,使心臟避免或減少由于缺血/再灌注引起的損傷。應(yīng)用低溫使心臟氧需減少及含鉀液體灌注使心臟電機(jī)械停博是心肌保護(hù)的里程碑。上世紀(jì)80年代開始應(yīng)用含血停跳液,對于保護(hù)心肌功能和減少心肌酶的釋放優(yōu)于

2、冷晶體停跳液。目前心肌保護(hù)液層出不窮,但是仍然表現(xiàn)出不同的缺陷,對心肌的保護(hù)不夠理想,體外循環(huán)時(shí)間一旦過長,手術(shù)的危險(xiǎn)性成倍增加。如何減輕心肌缺血/再灌注損傷成為一個(gè)重要的臨床問題,越來越受到心臟外科醫(yī)生和體外循環(huán)灌注師的重視。但長期以來,心臟外科對心肌保護(hù)的方法都是外源性的。最近,有些學(xué)者開始注意研究內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)提高了心肌細(xì)胞自身對缺血、缺氧的耐受能力。缺血預(yù)處理是目前公認(rèn)的最強(qiáng)的內(nèi)源性心肌保護(hù)措施,但其確切機(jī)制尚未清楚

3、,在臨床應(yīng)用中亦存在諸多不便。人們在缺血預(yù)處理研究基礎(chǔ)之上,嘗試?yán)盟幬锬M這種內(nèi)源性抗損傷能力,從而達(dá)到心肌保護(hù)效果,稱為藥物預(yù)處理。藥物預(yù)處理已經(jīng)成為心肌保護(hù)研究的熱點(diǎn),研究表明許多藥物如腺苷、單磷酰酯A、K-ATP通道開放劑、吸入性麻醉藥和阿片類麻醉藥等均可以模擬缺血預(yù)處理產(chǎn)生心臟保護(hù)作用。動(dòng)物試驗(yàn)大多證實(shí)藥物預(yù)處理的心肌保護(hù)作用，但是人們應(yīng)用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)有效地預(yù)處理方法進(jìn)行臨床試驗(yàn)，沒有得到滿意的結(jié)果。原因可能是多方面，重要的原因是

4、大部分藥物預(yù)處理確切作用機(jī)制仍不清楚，以及缺乏必要的藥理學(xué)研究和大組隨機(jī)、雙盲、對照、多中心的臨床觀察結(jié)果，因而目前尚無一種模擬預(yù)處理的藥物獲準(zhǔn)注冊進(jìn)入臨床，如何獲得安全、高效、適于預(yù)處理臨床應(yīng)用的藥物仍有待進(jìn)一步研究和探索。由于藥物預(yù)處理模型有較好的可控性、重復(fù)性，且藥物預(yù)處理無明顯毒副作用及創(chuàng)傷性，血流動(dòng)力學(xué)改變輕微而實(shí)驗(yàn)對象易于耐受，故有利于預(yù)處理的實(shí)際推廣應(yīng)用。深入研究藥物預(yù)處理的心肌保護(hù)作用機(jī)制，有利于探討心肌內(nèi)源性保護(hù)的病理

5、生理機(jī)制。隨著缺血預(yù)處理機(jī)制的進(jìn)一步闡明，藥物預(yù)處理具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。
　　 我們先前的研究已經(jīng)證實(shí)在心肌遭受缺血冷停跳之前24小時(shí)，由大鼠腹腔注入L-精氨酸和NO合成酶抑制劑左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME)，取得了模擬心肌缺血預(yù)處理第二窗的心肌保護(hù)作用，在心肌保護(hù)液的應(yīng)用基礎(chǔ)上進(jìn)一步改善了各種心臟功能，但這種保護(hù)作用取得的機(jī)理尚不十分清楚，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：冠狀靜脈竇流出液中的處理組腺苷水平較對照組明顯升高，cGMP水平在L

6、-NAME組明顯升高，L-NAME組的心肌保護(hù)作用最強(qiáng)。本課題擬深入研究藥物L(fēng)-NAME預(yù)處理誘導(dǎo)第二窗的心肌保護(hù)作用機(jī)制，有望對心肌缺血/再灌注損傷的防治提供新的理論和方法，更好地在手術(shù)中保護(hù)心肌功能。
　　 目的：
　　 1.藥物L(fēng)-NAME預(yù)處理誘導(dǎo)出的第二窗心肌保護(hù)作用，是否可疊加在冷停跳液提供的保護(hù)作用上再增強(qiáng)其保護(hù)作用。
　　 2.在藥物L(fēng)-NAME預(yù)處理誘導(dǎo)的第二窗心肌保護(hù)啟動(dòng)前給予腺苷A1受體拮抗

7、劑DPCPX，探討其對第二窗心肌保護(hù)作用的影響，明確腺苷受體激活是否為藥物預(yù)處理后心肌保護(hù)的啟動(dòng)因子。
　　 材料和方法
　　 1.將體重250-320克30只雄性SD大鼠分成3組,每組10只:(1)缺血對照組:腹腔注射1ml生理鹽水,24h后建立離體大鼠心臟Langendorff罐注模型；(2)L-NAME預(yù)處理組:腹腔內(nèi)注射L-NAME(10mg/kg),24h后建立離體大鼠心臟Langendorff灌注模型；(3)

8、拮抗劑組:腹腔注射DPCPX(0.1mg/kg),30min后注射L-NAME(10mg/kg),24h后建立離體大鼠心臟Langendorff灌注模型。
　　 2.大鼠稱重后,給予戊巴比妥鈉(60mg/kg)經(jīng)腹腔注射麻醉,肝素(1000U/kg)經(jīng)舌下靜脈注射進(jìn)行抗凝,快速開胸取出心臟,立即將心臟放入4℃K-H液中,插入主動(dòng)脈插管,迅速移至Langendorff灌注裝置上,用37℃K-H液(用95％O2和5％CO2持續(xù)平衡)

9、灌注,灌注壓維持在100cmH2O。肺動(dòng)脈根部切開,使冠狀動(dòng)脈回流液引流充分。灌注1min后切開左心耳,經(jīng)左心房、二尖瓣,將帶有測壓導(dǎo)管的心室球囊送入左心室,測壓導(dǎo)管的另一端接壓力換能器并與Pc-labue生物醫(yī)學(xué)信號采集處理系統(tǒng)相連接。向心室球囊內(nèi)緩慢注射適量蒸餾水,使左室舒張末壓(LVEDP)維持在10mmHg。K-H液灌注穩(wěn)定15min后,經(jīng)主動(dòng)脈根部灌注10ml 4℃ St Thomas’Ⅱ停跳液,所有的心臟于20℃停跳60mi

10、n(模擬手術(shù)中心臟停跳過程),而后再用K-H液灌注120min。在穩(wěn)定末期只有滿足下列條件:HR 240-360 beats/min,LVDP 60-130mmHg,CF 8-16 ml/min才納入實(shí)驗(yàn)。
　　 3.實(shí)驗(yàn)中于灌注穩(wěn)定15min、再灌注1min、再灌注60min、再灌注120min四個(gè)時(shí)間點(diǎn)用Pc-labue生物醫(yī)學(xué)信號采集處理系統(tǒng)記錄HR、LVDP,通過冠脈流出量及時(shí)間計(jì)算CF,同時(shí)收集冠脈流出液放于-20℃冰

11、箱,備Siemens全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀檢測cTnI。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)取左心室游離壁心肌用電鏡固定液處理后在PHILIPS CM 10透射電鏡下觀察心肌超微結(jié)構(gòu)變化。
　　 結(jié)果
　　 1.血流動(dòng)力學(xué):全組心率(HR)缺血前無差別,拮抗劑組缺血后心率較L-NAME組慢,有顯著性差異(P<0.05),與缺血對照組無差別；左室發(fā)展壓(LVDP)是心肌收縮壓與舒張壓之差,反映心肌的舒縮功能,拮抗劑組的LVDP較L-NAME預(yù)處理

12、組低,有顯著性差異(P<0.05),與缺血對照組無差別；冠脈流量(CF)反映冠脈血管阻力和心肌氧供情況,拮抗劑組的CF較L-NAME預(yù)處理組少,有顯著性差異(P<0.05),與缺血對照組無差別。
　　 2.心肌酶:cTnI具有心肌特異性,對心肌損傷比其他心肌酶具有更高的敏感性和特異性,拮抗劑組的cTnl較L-NAME預(yù)處理組顯著增高(P<0.05),與缺血對照組無差別。
　　 3.心肌超微結(jié)構(gòu)改變:電鏡下缺血對照組及拮抗

13、劑組心肌細(xì)胞水腫明顯,胞核不規(guī)則,染色體邊集,線粒體腫脹,部分嵴模糊、空泡變,肌絲溶解,肌漿網(wǎng)擴(kuò)張；L-NAME預(yù)處理組心肌細(xì)胞及間質(zhì)輕度水腫,肌質(zhì)纖維排列較整齊,肌絲清晰,線粒體輕度腫脹,部分嵴稍模糊,核染色體均勻。拮抗劑組及缺血對照組心肌超微結(jié)構(gòu)的損傷程度較L-NAME預(yù)處理組重。
　　 結(jié)論
　　 1.藥物L(fēng)-NAME誘導(dǎo)出的第二窗心肌保護(hù)作用,可疊加在原有心肌保護(hù)液提供的保護(hù)作用之上再增強(qiáng)其保護(hù)作用。