含氫心臟保存液對(duì)供心保護(hù)的研究.pdf

1、1967年南非醫(yī)生Bernard完成了世界首例人類(lèi)同種異體原位心臟移植手術(shù)，術(shù)后心臟成功復(fù)跳。隨著心臟移植手術(shù)的研究進(jìn)展，心臟移植技術(shù)現(xiàn)已逐漸成熟并在心臟外科手術(shù)治療中占有非常重要的地位。心臟移植是目前治療各種終末期心臟病及不可矯治先天性心臟病的唯一有效手段。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展及免疫抑制藥物的臨床使用，越來(lái)越多的終末期心臟病患者通過(guò)接受心臟移植，生存期得到延長(zhǎng)，生活質(zhì)量得以提高。在過(guò)去的數(shù)十年間，得益于心臟等人體器官捐獻(xiàn)增多以及器官

2、保存技術(shù)的發(fā)展、心內(nèi)膜心肌活檢技術(shù)水平提高和抗排斥藥物的研究進(jìn)展，心臟移植手術(shù)患者的生存率得到顯著提高。
　　 然而，20世紀(jì)90年代中后期以來(lái)，由于供體數(shù)量受限，特別是供體心臟往往需要長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)運(yùn)，缺血時(shí)間有時(shí)延長(zhǎng)到6-8小時(shí)。為了提高手術(shù)成功率，必須對(duì)供心實(shí)施更為有效的保護(hù)。減輕手術(shù)移植過(guò)程中供體心臟的缺血再灌注損傷以及進(jìn)一步改善供體心臟的生理功能對(duì)成功進(jìn)行心臟移植手術(shù)意義重大。因此，改進(jìn)及完善心臟保存液成為臨床上的迫切要求。

3、最新研究發(fā)現(xiàn)，氫能選擇性中和自由基中毒性最強(qiáng)的羥自由基和過(guò)氧亞硝基陰離子，有效減輕心肌的缺血再灌注損傷。但是氫在心臟移植過(guò)程中對(duì)供體心臟的作用和保護(hù)機(jī)制尚不明確。
　　 目的：
　　 本課題采用離體大鼠心臟缺血及復(fù)灌模型，研究含氫HTK液對(duì)離體大鼠心臟的保護(hù)作用及機(jī)制，為開(kāi)發(fā)氫作為供體心臟保護(hù)的臨床治療手段提供理論依據(jù)。
　　 方法：
　　 SD大鼠隨機(jī)分4組：對(duì)照組(保存液為HTK液)、H1組(保存液為

4、含氫濃度約0.8mM的HTK液)，H2組(含氫濃度約0.4mM的HTK液)，H3組(含氫濃度約0.2mM的HTK液)。采用Langendorff離體大鼠心臟灌注法，心臟分別在不含氫或含不同濃度氫的HTK保存液中冷保存(4℃)6h，在保存前后檢測(cè)各項(xiàng)心功能指標(biāo)，以保存前各項(xiàng)心功能值作基數(shù)計(jì)算保存后的恢復(fù)率。掃描電鏡觀(guān)察保存后心肌組織超微結(jié)構(gòu)損傷程度，TBA法檢測(cè)心肌組織中丙二醛含量，黃嘌呤氧化酶法測(cè)定心肌組織超氧化物歧化酶活性。ELISA

5、法檢測(cè)保存后心肌組織的TNF-a，IL-6和8-羥基脫氧鳥(niǎo)嘌呤含量。激光掃描共聚焦顯微鏡記錄心肌細(xì)胞內(nèi)[Ca2+]i，Tunel染色測(cè)定心肌細(xì)胞凋亡率，熒光定量實(shí)時(shí)PCR檢測(cè)凋亡相關(guān)基因Bcl-2和Bax的mRNA表達(dá)，分光光度法檢測(cè)心肌組織中Caspase-3活性。
　　 結(jié)果：
　　 (1).H1、H2組的心功能恢復(fù)率均明顯高于對(duì)照組(P＜0.05)，H3組心功能恢復(fù)率和對(duì)照組無(wú)明顯差異。H1組冠脈流量恢復(fù)率明顯高于

6、對(duì)照組(P＜0.05)。H1、H2組、H3組的復(fù)跳時(shí)間均比對(duì)照組明顯縮短(P＜0.01)。
　　 (2).H1、H2組心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)損傷較對(duì)照組明顯減輕，H3組心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)損傷較對(duì)照組有所減輕。
　　 (3).H1、H2、H3組的8-羥基脫氧鳥(niǎo)嘌呤(8-OhdG)含量與對(duì)照組相比有顯著下降(P＜0.01)，并且H1組與H3組相比也有明顯下降(P＜0.05)。H1、H2、H3組的丙二醛(MDA)含量與對(duì)照組相比有顯著

7、下降(P＜0.01或P＜0.05)，并且H1組與H3組相比也有明顯下降(P＜0.05)。H1、H2組的超氧化物歧化酶(SOD)含量與對(duì)照組相比有顯著升高(P＜0.01或P＜0.05)，并且H1組與H2、H3組相比有顯著升高(P＜0.01)，但H3組和對(duì)照組無(wú)明顯差異(p＞0.05)。
　　 (4).H1、H2、H3組的TNF-a和IL-6含量與對(duì)照組相比有明顯下降(P＜0.01)，并且H1組的TNF-a和IL-6含量也明顯低于H

8、3組(P＜0.05)。
　　 (5).對(duì)照組[Ca2+]i顯著高于H1、H2組(P＜0.01)，也明顯高于H3組(P＜0.05)。并且H1組[Ca2+]i顯著低于H2、H3組(P＜0.05)。
　　 (6).使用TUNEL試劑盒檢測(cè)凋亡心肌細(xì)胞，結(jié)果顯示：H1、H2、H3組陽(yáng)性染色細(xì)胞率，明顯低于對(duì)照組(P＜0.01或P＜0.05)，H1組也低于H3組(P＜0.05)。Bcl-2基因是重要的凋亡抑制基因，Bax基因與Bc

9、l-2功能相反，可促進(jìn)細(xì)胞凋亡。H1、H2、H3組的Bcl-2 mRNA表達(dá)水平顯著高于對(duì)照組(P＜0.01或P＜0.05)；并且H1、H2組也顯著高于H3組((P＜0.01或P＜0.05)。對(duì)照組的Bax mRNA水平明顯高于H1、H2、H3組((P＜0.01或P＜0.05，H3組也高于H1、H2組((P＜0.01或P＜0.05)。對(duì)照組caspase-3活性明顯高于H1、H2、H3組(P＜0.01)，H3組也明顯高于H1、H2組(P

10、＜0.01)。
　　 結(jié)論：
　　 (1)含氫HTK液在供體心臟保存時(shí)，能夠明顯縮短供體心臟的復(fù)跳時(shí)間，高濃度的含氫組對(duì)心功能恢復(fù)率的改善效果明顯；而低濃度的含氫HTK液心功能恢復(fù)率的各項(xiàng)指標(biāo)無(wú)明顯改善。
　　 (2)在減輕供體心臟保存時(shí)的心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)損傷方面，也是較高濃度含氫量效果明顯。
　　 (3)含氫組的8-羥基脫氧鳥(niǎo)嘌呤含量和丙二醛含量與對(duì)照組相比均有顯著下降，說(shuō)明氫可以選擇性中和自由基中毒性

11、最強(qiáng)的羥自由基，抑制心肌脂質(zhì)過(guò)氧化，保護(hù)心肌細(xì)胞膜，減少了心肌組織損傷，并且高濃度的氫效果更佳。H1組、H2組的超氧化物歧化酶含量與對(duì)照組相比有顯著升高，說(shuō)明隨著含氫量的增高，能夠明顯減少供體心臟保存過(guò)程中心肌組織中抗氧化劑的消耗，增強(qiáng)防御自由基損傷能力。
　　 (4)氫能夠減少供體心臟保存后心肌的TNF-a和IL-6含量，抑制缺血再灌注損傷后誘發(fā)的炎性反應(yīng)，其效應(yīng)以高濃度氫為強(qiáng)。
　　 (5)氫能夠明顯降低供體心臟保存