左旋卡尼汀對(duì)大鼠移植心臟缺血再灌注損傷保護(hù)作用的研究.pdf

1、背景與目的：心臟移植(hearttransplantation，HT)是目前治療各種終末期心臟病的有效方法。但是，心肌缺血再灌注損傷(ischemia/reperfusioninjury，I/R)仍然是移植早期心功能不全的主要原因之一。心肌的缺血再灌注損傷的病理生理變化主要包括四個(gè)方面：再灌注心律失常、心肌收縮功能障礙、心肌細(xì)胞壞死以及冠狀微循環(huán)障礙。其主要原因?yàn)殁}超載、氧自由基產(chǎn)生以及白細(xì)胞的激活。但有關(guān)心肌缺血再灌注損傷的具體機(jī)制還

2、未完全闡明。 心肌缺血再灌注損傷是非特異性的。缺血導(dǎo)致缺氧和代謝產(chǎn)物堆積，如乳酸、各種質(zhì)子、無機(jī)磷酸鹽和腺苷，再灌注可導(dǎo)致氧化物質(zhì)負(fù)荷及細(xì)胞外代謝產(chǎn)物流失，進(jìn)而引起心功能減弱、能量代謝障礙、氧自由基損傷和細(xì)胞內(nèi)鈣超載。自由基的連鎖放大效應(yīng)、鈣超載又與細(xì)胞凋亡存在密切的相關(guān)關(guān)系。近年來研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子(TNF)、白細(xì)胞介素(IL)、粘附分子、核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)等在心肌缺血再灌注損傷中起重要作用。缺血再灌注

3、心肌可產(chǎn)生大量TNF-α并伴有心功能減退和肌酸激酶(CK)漏出顯著增高。而應(yīng)用抗腫瘤壞死因子α(抗TNF-α)單克隆抗體則可以減輕再灌注心肌的水腫和壞死，有利于心功能恢復(fù)。其作用機(jī)制可能與TNF-α激活NF-κB，從而引起多種細(xì)胞因子和粘附分子表達(dá)、白細(xì)胞激活、氧自由基大量產(chǎn)生、細(xì)胞內(nèi)鈣超載有關(guān)。 卡尼汀，又名肉毒堿，廣泛分布于體內(nèi)不同組織細(xì)胞中，作用是攜帶長(zhǎng)鏈脂酰CoA通過線粒體內(nèi)膜，促進(jìn)三羧酸循環(huán)正常進(jìn)行，協(xié)助細(xì)胞維持生理活

4、動(dòng)所需的能量生成。根據(jù)其生化特性，卡尼汀能夠在相應(yīng)的病理生理狀態(tài)下，通過節(jié)約能量代謝底物、促進(jìn)酶的活性和葡萄糖的氧化利用、清除乳酸、提高做功能力等方面，發(fā)揮對(duì)細(xì)胞的保護(hù)作用。目前，卡尼汀在各種能量代謝缺乏相關(guān)性疾病治療中，已得到廣泛的重視和應(yīng)用。已有研究表明，左旋卡尼汀作為一種有效的氧自由基清除劑，在緩解氧化應(yīng)激、減少脂質(zhì)過氧化中均具有明顯的保護(hù)作用。但是到目前為止，關(guān)于能否通過左旋卡尼汀的抗氧化作用、改善缺氧狀態(tài)下心肌細(xì)胞的能量代謝、

5、進(jìn)而減少細(xì)胞凋亡來發(fā)揮其對(duì)大鼠移植心缺血再灌注損傷的保護(hù)作用，國(guó)內(nèi)外報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)通過建立大鼠異位心臟移植模型，探討左旋卡尼汀預(yù)處理對(duì)大鼠移植心再灌注損傷的保護(hù)作用為臨床實(shí)踐提供理論依據(jù)。 材料和方法：采用成年健康封閉群大鼠，雌雄不拘，體重在260～300g，平均280±10g。84只Wistar大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組(C組)和實(shí)驗(yàn)組(E組)。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組兩組均分為0h、3h、6h、24h四個(gè)時(shí)間點(diǎn)，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)6只動(dòng)物。0h作為

6、每組缺血再灌注前正常對(duì)照。每組的3h、6h、24h三個(gè)時(shí)間點(diǎn)動(dòng)物移植心缺血時(shí)間均為50min。E組受體術(shù)前4h腹腔注射左旋卡尼汀(50mmol/kg體重)，C組受體術(shù)前4h腹腔注射等量生理鹽水。分別于0h移植心再灌注3h、6h、24h取移植心分別用流式細(xì)胞術(shù)(FCM)檢測(cè)心肌凋亡指數(shù)、ELISA法測(cè)定心肌TNF-α水平、比色法檢測(cè)心肌MDA含量和SOD活性并測(cè)定心肌含水量變化。 統(tǒng)計(jì)方法用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS12.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。

7、計(jì)數(shù)資料均以均差士標(biāo)準(zhǔn)差((x)士s)表示，以α=0.05為差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)。 結(jié)果：1.對(duì)照組移植心再灌注后心肌中TNF-α明顯升高，于再灌注3h最顯著，且明顯高于0h，兩者具有顯著性差異(P＜0.05)，以后逐漸下降。與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組再灌注后TNF-α升高不明顯，且再灌注3h、6h、24h實(shí)驗(yàn)組均明顯低于對(duì)照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 2.對(duì)照組移植心再灌注后心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)明顯升高，于再灌注

8、3h最顯著，且明顯高于0h，兩者具有顯著性差異(P＜0.05)，以后逐漸下降。與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組再灌注后心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)升高不明顯，且再灌注3h、6h、24h實(shí)驗(yàn)組均明顯低于對(duì)照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 3.對(duì)照組移植心再灌注后心肌中SOD活性明顯降低，于再灌注3h降至最低，且明顯低于0h，兩者具有顯著性差異(P＜0.05)，以后逐漸升高。與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組再灌注后SOD活性降低不明顯，且再灌注3h、

9、6h、24h實(shí)驗(yàn)組均明顯高于對(duì)照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 4.對(duì)照組移植心再灌注后心肌中MDA含量明顯升高，于再灌注6h升高最顯著，且明顯高于0h，兩者具有顯著性差異(P＜0.05)。與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組再灌注后MDA含量升高不明顯，且再灌注3h、6h、24h實(shí)驗(yàn)組均明顯低于對(duì)照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 5.移植后對(duì)照組心肌含水量逐漸升高，再灌注6h最明顯，與0h相比有顯著

10、性差異(P＜0.05)。再灌注3h、6h、24h實(shí)驗(yàn)組明顯均低于對(duì)照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)論：1.本實(shí)驗(yàn)提示冷保存心肌再灌注損傷時(shí)TNF-α含量明顯升高，TNF-α參與了再灌注損傷；再灌注損傷時(shí)心肌細(xì)胞凋亡數(shù)目明顯升高，細(xì)胞凋亡亦可能是移植心再灌注組織損傷的重要機(jī)制之一。 2.本實(shí)驗(yàn)提示左旋卡尼汀預(yù)處理可以抑制再灌注時(shí)心肌脂質(zhì)過氧化、減少氧自由基的生成和減輕心肌水腫，抑制TNF-α的產(chǎn)生，從