受體遠端缺血預處理在心臟移植中早期心肌保護作用.pdf

1、背景:
　　自1986年,缺血預處理(ischemic preconditioning,IPC)的概念由Murry首次描述以來,人們對缺血預處理的器官保護機制進行了廣泛而深入的研究。現(xiàn)在已經(jīng)明確IPC廣泛存在于包括人類及不同種屬動物中,是迄今為止發(fā)現(xiàn)最有效抗缺血性損傷的內(nèi)源性保護機制,研究更發(fā)現(xiàn)IPC抗缺血性損傷的保護現(xiàn)象廣泛存在于腦、心、肺、肝臟、腎臟和骨骼肌等全身多器官。1993年Przyklenk等在動物實驗中,先對犬冠脈左

2、旋支施行短暫夾閉/去除夾閉,再對犬冠脈的另一分支:左前降支,施行長時間夾閉/去除夾閉,發(fā)現(xiàn)對左旋支施行預處理可明顯增強左前降支所支配區(qū)域的心肌抗缺血再灌注性損傷能力。由于這種方式不同于經(jīng)典的預處理,后來他們將其定義為同一器官內(nèi)的遠端預處理(remote but intra-cardiac ischemic preconditioning)。隨后,大量、多種屬動物模型實驗證實:缺血預處理(ischemic preconditioning,

3、IPC)及缺血后處理(ischemic postconditining,Post C)具有共同的保護作用機制,如:腺苷、緩激肽、阿片受體、ATP敏感鉀通道等。自今據(jù)研究證明這兩種心肌缺血處理都可提高心臟抵抗缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion injury,IRI)能力,具有明顯的心臟保護作用。盡管IPC和PostC已被證實是目前所發(fā)現(xiàn)的可誘發(fā)最強內(nèi)源性機制的心臟保護方法,但其臨床應用方面卻受到一定限制,如:IPC需

4、要在缺血前給予預處理,而病人臨床上的確切缺血發(fā)生時間是無法預測的;PostC則需要在病人缺血發(fā)生后給予心臟本身或機體其他器官有創(chuàng)性的間斷缺血再灌注干預,而這種干預在某些臨床條件下無法實現(xiàn)。近幾年,隨著研究的不斷深入,遠隔缺血預處理的研究已經(jīng)從腦、肝、腎等重要臟器發(fā)展到骨骼肌這種相對次要并且操作簡單、安全的組織。已有研究證實骨骼肌缺血預處理同樣可以減少缺血心臟的心肌細胞凋亡,減輕心臟缺血再灌注損傷。
　　目的:
　　遠隔臟器和

5、組織,如:四肢、腎臟和腸系膜的重復短暫缺血再灌預處理同樣可誘導有效的缺血心臟的心肌保護作用,這種現(xiàn)象稱之為遠端缺血預處理(Remote ischemic preconditioning,RIPC)。但是肢體遠端缺血預處理應用于心臟移植以及阿片系統(tǒng)是否參與RIPC在心臟移植時的心肌保護作用研究較少。本研究旨在探討,為今后心臟移植醫(yī)學開發(fā)利用簡單、安全、有效的心肌保護方法提供實驗依據(jù)。
　　材料和方法:
　　健康成年新西蘭大白兔

6、,36只,雌雄不拘,體重2.5±0.5kg由廣州醫(yī)科大學動物實驗中心提供。按隨機數(shù)字表法分3組,每組6對。
　　1.1、受體肢體缺血預處理組:
　　供體正中開胸,全身肝素化后阻斷主動脈,主動脈根部灌注改良Stanford液(4℃)15ml/kg60mmHg重力灌注(冰塊降溫),灌注完畢后取心置于4℃改良Stanford液中保存2h;受體全身肝素化后游離解剖出股動脈,血管阻斷夾夾閉股動脈5min后開放1min,3個循環(huán)共計18

7、min完畢后供心行改良Ono’s同種異位股動、靜脈心臟移植術,移植時間嚴格控制在3±1min。
　　1.2、納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組:
　　供體摘取、保存供心步驟同前;受體接受5分鐘靜脈緩慢推注的納洛酮1mg后行肢體缺血預處理及同種異位心臟移植。
　　1.3、對照組:
　　單純供心摘取、保存2小時;行同種異位心臟移植術。
　　2.實驗指標:
　　在不同時點測定心臟心肌酶指標,實驗結束后取左心室

8、標本測定心肌組織含水量、觀察心肌細胞凋亡、心肌光鏡及電鏡下結構改變。
　　結果:
　　三組所有供心均能正常復跳。(1)心肌酶:移植前組間差異無統(tǒng)計學意義(p>0.05);復灌后30min、60min,90min三組均顯著升高,90min時受體肢體缺血預處理組升高幅度顯著低于納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組及對照組,組間差異有統(tǒng)計學意義(p<0.01);納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組升高幅度低于對照組,兩組間差異無統(tǒng)計學意義

9、(p>0.05);(2)心肌組織含水量:受體肢體缺血預處理組(75.2±1.5％)明顯低于納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組(79.6±0.9%)及對照組(81.2±1.3%),組間差異有統(tǒng)計學意義(p<0.01);納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組(79.6±0.9%)心肌含水量略低于對照組(81.2±1.3%),差異無統(tǒng)計學意義(p>0.05);(3)光鏡下觀察:受體肢體缺血預處理組:心肌細胞排列規(guī)則有序,心肌纖維間隙正常,結構清楚,細

10、胞核呈藍色,大小形態(tài)基本正常,胞漿淡紅形態(tài)飽滿,肌纖維豐富,著色良好;納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組:心肌細胞稍肥大,橫紋結構尚存在,心肌間質(zhì)水腫,纖維間隙擴大,心肌細胞變性伴不同程度的心肌壞死,表現(xiàn)為個別細胞核溶解消失,部分細胞核固縮,胞漿溶解消失,肌原纖維淡染消失,肌間可見少量充血;對照組:心肌細胞排列紊亂呈多灶性溶解,心肌細胞變性、壞死,相鄰細胞間隙增大,排列紊亂,部分細胞核固縮,個別溶解消失,胞漿溶解呈空泡氣球樣變或網(wǎng)狀,細胞

11、界限模糊,可見心肌細胞斷裂;(4)電鏡下觀察:受體肢體缺血預處理組:心肌細胞核呈梭形、長桿狀、橢圓形,核膜清晰,常染色體呈細顆粒狀,異染色體分布在核膜內(nèi)側,肌纖維排列有序,閏盤、Z帶清晰可見,肌原纖維間有桿狀線粒體,有豐富糖原顆粒。線粒體均勻排列,見清晰的線粒體嵴和膜,兩側肌漿網(wǎng)可見L小管;納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組:細胞核橢圓形、不規(guī)則形,核膜清晰,肌纖維排列正常,閏盤、Z帶欠清晰,線粒體輕度腫脹,部分嵴溶解,糖原顆粒減少;對照

12、組:細胞核橢圓形、不規(guī)則形,程度較核膜清晰,肌纖維排列正常,閏盤、Z帶欠清晰,線粒體輕度腫脹,部分嵴溶解,糖原顆粒減少,總體程度較納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組重。(5)心肌細胞的凋亡指數(shù):TUNEL法檢測心肌細胞的凋亡,鏡下觀察、凋亡指數(shù)比較。受體肢體缺血預處理組:見少量細胞核染成棕褐色凋亡細胞,納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組及對照組:見較多細胞核染成棕褐色凋亡細。胞凋亡指數(shù):受體肢體缺血預處理組(6.1±1.1%)低于納洛酮處理

13、+受體肢體缺血預處理組(19.0±1.3%)及對照組(22.2±0.8%),組間差異有統(tǒng)計學意義(p<0.01)。納洛酮處理+受體肢體缺血預處理組(19.0±1.3%)稍低于對照組(22.2±0.8%),差異無統(tǒng)計學意義(p>0.05)。
　　結論:
　　(1)受體遠端缺血預處理在心臟移植中對早期心肌保護效果明確,可有效減輕供心IRI,臨床上可操作性強,將來可應用于同種異體原位心臟移植術;(2)進一步闡明了受體行RIPC的心