含氫心臟保存液對供心保護的研究.pdf

1、1967年南非醫(yī)生Bernard完成了世界首例人類同種異體原位心臟移植手術，術后心臟成功復跳。隨著心臟移植手術的研究進展，心臟移植技術現(xiàn)已逐漸成熟并在心臟外科手術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)學技術的發(fā)展及免疫抑制藥物的臨床使用，越來越多的終末期心臟病患者通過接受心臟移植，生存期得到延長，生活質量得以提高。在過去的數(shù)十年間，得益于心臟等人體器官捐獻增多以及器官

2、保存技術的發(fā)展、心內膜心肌活檢技術水平提高和抗排斥藥物的研究進展，心臟移植手術患者的生存率得到顯著提高。
　　 然而，20世紀90年代中后期以來，由于供體數(shù)量受限，特別是供體心臟往往需要長距離轉運，缺血時間有時延長到6-8小時。為了提高手術成功率，必須對供心實施更為有效的保護。減輕手術移植過程中供體心臟的缺血再灌注損傷以及進一步改善供體心臟的生理功能對成功進行心臟移植手術意義重大。因此，改進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的羥自由基和過氧亞硝基陰離子，有效減輕心肌的缺血再灌注損傷。但是氫在心臟移植過程中對供體心臟的作用和保護機制尚不明確。
　　 目的：
　　 本課題采用離體大鼠心臟缺血及復灌模型，研究含氫HTK液對離體大鼠心臟的保護作用及機制，為開發(fā)氫作為供體心臟保護的臨床治療手段提供理論依據(jù)。
　　 方法：
　　 SD大鼠隨機分4組：對照組(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，在保存前后檢測各項心功能指標，以保存前各項心功能值作基數(shù)計算保存后的恢復率。掃描電鏡觀察保存后心肌組織超微結構損傷程度，TBA法檢測心肌組織中丙二醛含量，黃嘌呤氧化酶法測定心肌組織超氧化物歧化酶活性。ELISA

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

6、對照組(P＜0.05)。H1、H2組、H3組的復跳時間均比對照組明顯縮短(P＜0.01)。
　　 (2).H1、H2組心肌細胞超微結構損傷較對照組明顯減輕，H3組心肌細胞超微結構損傷較對照組有所減輕。
　　 (3).H1、H2、H3組的8-羥基脫氧鳥嘌呤(8-OhdG)含量與對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組和對照組無明顯差異(p＞0.05)。
　　 (4).H1、H2、H3組的TNF-a和IL-6含量與對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試劑盒檢測凋亡心肌細胞，結果顯示：H1、H2、H3組陽性染色細胞率，明顯低于對照組(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，可促進細胞凋亡。H1、H2、H3組的Bcl-2 mRNA表達水平顯著高于對照組(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)。
　　 結論：
　　 (1)含氫HTK液在供體心臟保存時，能夠明顯縮短供體心臟的復跳時間，高濃度的含氫組對心功能恢復率的改善效果明顯；而低濃度的含氫HTK液心功能恢復率的各項指標無明顯改善。
　　 (2)在減輕供體心臟保存時的心肌細胞超微結構損傷方面，也是較高濃度含氫量效果明顯。
　　 (3)含氫組的8-羥基脫氧鳥嘌呤含量和丙二醛含量與對照組相比均有顯著下降，說明氫可以選擇性中和自由基中毒性

11、最強的羥自由基，抑制心肌脂質過氧化，保護心肌細胞膜，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照組相比有顯著升高，說明隨著含氫量的增高，能夠明顯減少供體心臟保存過程中心肌組織中抗氧化劑的消耗，增強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，其效應以高濃度氫為強。
　　 (5)氫能夠明顯降低供體心臟保存