預(yù)先應(yīng)用甲狀腺激素對心肌缺血-再灌注損傷保護(hù)作用的實驗和臨床研究.pdf

1、實施體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)心臟直視手術(shù)的患者在經(jīng)歷了手術(shù)中的全心缺血—再灌注損傷之后，T3血清水平可顯著降低。這種情況在小兒患者中尤為常見。研究發(fā)現(xiàn)，在實施CPB心臟直視手術(shù)的全部小兒，手術(shù)后均出現(xiàn)了T3和T4血清水平降低，即Ⅱ型正常甲狀腺病態(tài)綜合征(euthyroid sick syndrome，ESS)，并可對小兒的預(yù)后造成不利影響。 目前針對手術(shù)后ESS的主要治療措施是：在手術(shù)后發(fā)

2、現(xiàn)患者的甲狀腺激素血清水平降低后，通過補(bǔ)充性應(yīng)用外源性甲狀腺激素使其血清水平恢復(fù)到正常范圍。但是，手術(shù)后補(bǔ)充性應(yīng)用外源性甲狀腺激素不能保證對ESS獲得一致的滿意治療效果，并有可能對患者CPB心臟直視手術(shù)后已發(fā)生紊亂的內(nèi)環(huán)境造成進(jìn)一步的干擾，不利于患者的康復(fù)。另外，通過手術(shù)后補(bǔ)充性應(yīng)用外源性甲狀腺激素使其血清水平恢復(fù)到正常范圍亦有可能消除ESS對機(jī)體的有益作用。 已有研究證實，甲狀腺激素具有明確的心肌保護(hù)作用。有鑒于手術(shù)后補(bǔ)充性應(yīng)

3、用外源性甲狀腺激素的種種不良影響，本研究設(shè)想如果在小兒CPB心臟直視手術(shù)前預(yù)先應(yīng)用外源性甲狀腺素，不僅可通過促使心肌組織肌球蛋白重鏈(myosin heavy chain，MHC)α和熱休克蛋白70(heat shock protein70，HSP70)表達(dá)增強(qiáng)來發(fā)揮抗缺血—再灌注損傷的心肌保護(hù)作用，而且可避免手術(shù)后補(bǔ)充性應(yīng)用外源性甲狀腺素所致的不良影響。但是，目前尚無在小兒CPB心臟手術(shù)前應(yīng)用外源性甲狀腺激素進(jìn)行手術(shù)中心肌缺血—再灌注

4、損傷保護(hù)和手術(shù)后ESS預(yù)防的研究報道。 為此，設(shè)計了本研究，其內(nèi)容包括動物實驗和臨床試驗兩部分。目的在于明確預(yù)先應(yīng)用外源性甲狀腺激素是否對心肌缺血—再灌注損傷具有保護(hù)作用，并探討其心肌保護(hù)的相關(guān)機(jī)制。旨在為今后臨床工作中應(yīng)用這一簡單的心肌保護(hù)干預(yù)措施提供有價值的理論依據(jù)。其中動物實驗包括三方面的內(nèi)容。 第一部分、動物實驗。 一、預(yù)先應(yīng)用不同劑量左旋甲狀腺素鈉對心肌缺血—再灌注損傷的保護(hù)作用。 采用未成年健

5、康雌性Wistar大鼠(鼠齡35天)48只，稱重后隨機(jī)平均分為六組(每組8只)：空白對照組(BC組)、對照組(C組)、10μg組、20μg組、40μg組和80μg組。BC組和C組大鼠在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天；10μg組、20μg組、40μg組和80μg組大鼠在實驗前除了采用普通飼料喂養(yǎng)7天之外，每天還通過灌胃方式分別應(yīng)用左旋甲狀腺素鈉(levothyroxine—sodium，L)10μg/100g體重、20μg/100g體重、40

6、μg/100g和80μg/100g體重進(jìn)行預(yù)處理。第8天對大鼠再次稱重，并抽取外周靜脈血檢測甲狀腺激素血清水平。大鼠麻醉后將其心臟取出，采用Langendorff裝置建立離體心臟缺血—再灌注模型，BC組心臟持續(xù)灌注80min而不實施停灌注，其他各組的心臟均順序經(jīng)歷平衡30min、常溫停灌注20min和再灌注30min的處理過程。實驗中連續(xù)監(jiān)測心率、收縮壓、±dp/dtmax等血流動力學(xué)指標(biāo)；測定平衡10min和再灌注10min時的冠脈流

7、量；再灌注15min時收集冠脈流出液測定肌酸激酶心肌型同工酶(myocardial—bound creatine kinase，CK—MB)活性；實驗結(jié)束時留取心室肌標(biāo)本，采用Western—blotting技術(shù)檢測HSP70表達(dá)，采用實時定量PCR技術(shù)檢測MHC和甲狀腺激素受體(thyroid hormone receptor，TR)mRNA表達(dá)。 二、芬太尼和舒芬太尼對預(yù)先應(yīng)用左旋甲狀腺素鈉心肌保護(hù)作用的影響。 采用

8、未成年的健康雌性Wistar大鼠(鼠齡35天)56只，隨機(jī)分為七組(每組8只)：空白對照組(BC組)、對照組(C組)、左旋甲狀腺素鈉10μg組(10μg組)、芬太尼組(F組)、舒芬太尼組(S組)、芬太尼加左旋甲狀腺素鈉組(F+L組)和舒芬太尼加左旋甲狀腺素鈉組(S+L組)。BC組、C組、F組和S組大鼠在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天；10μg組、F+L組和S+L組大鼠除了在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天之外，每天還通過灌胃方式應(yīng)用左旋甲狀腺素鈉

9、10μg/100g體重進(jìn)行預(yù)處理。第8天大鼠麻醉后將其心臟取出，采用Langendorff裝置建立離體心臟缺血—再灌注模型，BC組心臟持續(xù)灌注80 min而不實施停灌注，其他各組心臟均順序經(jīng)歷平衡30 min、常溫停灌注20 min和再灌注30 min的處理過程。其中F組和F+L組采用含芬太尼30μg/L的KH液灌注，S組和S+L組采用含舒芬太尼3μg/L的KH液灌注，其余各組采用KH液灌注。實驗中連續(xù)監(jiān)測心率、收縮壓、±dp/dtma

10、x等血流動力學(xué)指標(biāo)；測定平衡10 min和再灌注10 min時的冠脈流量；再灌注15 min時收集冠脈流出液測定CK—MB活性；實驗結(jié)束時留取大鼠心室肌標(biāo)本，采用Western—blotting技術(shù)檢測HSP70表達(dá)，采用實時定量PCR技術(shù)檢測MHC和TRmRNA表達(dá)。 三、線粒體ATP敏感性鉀離子通道與預(yù)先應(yīng)用左旋甲狀腺素鈉心肌保護(hù)作用的關(guān)系。 采用未成年的雌性健康Wistar大鼠(鼠齡35天)32只，隨機(jī)分為四組(

11、每組8只)：空白對照組(BC組)、對照組(C組)、左旋甲狀腺素鈉10μg組(10μg組)和格列本脲加左旋甲狀腺素鈉組(G+L組)。BC組和C組大鼠在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天；10μg組和G+L組大鼠除了采用普通飼料喂養(yǎng)7天之外，每天還通過灌胃方式應(yīng)用左旋甲狀腺素鈉10μg/100g體重進(jìn)行預(yù)處理。第8天大鼠麻醉后將其心臟取出，采用Langendorff裝置建立離體心臟缺血—再灌注模型，BC組心臟持續(xù)灌注80min而不實施停灌注，其他各

12、組心臟均順序經(jīng)歷平衡30 min、常溫停灌注20 min和再灌注30 min的處理過程，其中G+L組采用含有格列本脲30μmol/L的KH液灌注，其余各組采用KH液灌注。實驗中連續(xù)監(jiān)測心率、收縮壓、±dp/dtmax等血流動力學(xué)指標(biāo)；測定平衡10 min時和再灌注10 min時的冠脈流量；再灌注15 min時的收集冠脈流出液測定CK—MB活性：實驗結(jié)束時留取大鼠心室肌標(biāo)本，采用Western—blotting技術(shù)檢測HSP70表達(dá)，采用

13、實時定量PCR技術(shù)檢測MHC和TR mRNA表達(dá)。 結(jié)論： 1.預(yù)先應(yīng)用小劑量左旋甲狀腺素鈉可對心肌缺血—再灌注損傷產(chǎn)生明確的保護(hù)作用，但是應(yīng)用較大劑量的左旋甲狀腺素鈉可減弱其心肌保護(hù)作用，而且可導(dǎo)致高甲狀腺素血癥。 2.在本實驗所采用的四個左旋甲狀腺素鈉劑量中，以10μg/100g體重的心肌保護(hù)作用最佳，而且不導(dǎo)致高甲狀腺素血癥的發(fā)生。 3.預(yù)先應(yīng)用左旋甲狀腺素鈉的心肌保護(hù)作用可能是與心肌組織HSP70

14、和MHCαmRNA表達(dá)增強(qiáng)有關(guān)。 4.芬太尼和舒芬太尼對預(yù)先應(yīng)用左旋甲狀腺素鈉的心肌保護(hù)作用無影響。 5.線粒體ATP敏感性鉀離子通道可能與預(yù)先應(yīng)用左旋甲狀腺素鈉的心肌保護(hù)作用機(jī)制無關(guān)。 第二部分臨床試驗部分：小兒體外循環(huán)心臟直視手術(shù)前應(yīng)用小劑量甲狀腺素片的心肌保護(hù)作用。 本臨床試驗共包括40例年齡3～12歲、擬在CPB下實施擇期簡單先天性心臟病(房間隔缺損、室間隔缺損、卵圓孔未閉和動脈導(dǎo)管未閉)矯正手術(shù)

15、的小兒，將小兒隨機(jī)平均分為兩組(每組20例)：對照組和試驗組。試驗組小兒在手術(shù)前每天按0.4mg/kg體重口服甲狀腺素片，共4天；對照組小兒手術(shù)前不服用此藥。所有小兒的圍手術(shù)期處理嚴(yán)格按照醫(yī)院操作常規(guī)進(jìn)行。檢測小兒入院時、麻醉前以及手術(shù)后第1天、第2天、第4天的甲狀腺激素血清水平變化，并在小兒入院時、手術(shù)后即刻以及手術(shù)后第1天和第2天觀察并記錄小兒的血流動力學(xué)指標(biāo)，記錄小兒保留氣管插管時間、ICU停留時間以及在ICU中正性肌力藥物的使用

16、情況。 在手術(shù)結(jié)束前，每組隨機(jī)選取6例小兒留取右心房肌肉標(biāo)本，采用Western—blotting技術(shù)檢測心房肌組織HSP70表達(dá)，采用實時定量PCR技術(shù)檢測心房肌組織TR和MHCmRNA表達(dá)。在手術(shù)后24h時取血，采用AXSYM全自動免疫分析儀定量測定CK—MB血清活性，定性檢測肌鈣蛋白Ⅰ(troponinⅠ，TnⅠ)的陽性率。 結(jié)論： 1.在CPB下實施簡單先天性心臟病矯正手術(shù)的小兒，手術(shù)后可發(fā)生Ⅱ型ESS。