高頻超聲心動圖評價大鼠急性大面積心肌梗死及低負(fù)荷狀態(tài)下左室構(gòu)形和收縮功能的實驗研究.pdf

1、充血性心力衰竭(congestiveheartfailure，CHF)是多種心臟疾病的終末期表現(xiàn)，發(fā)病率逐年升高，有著較高的致殘率和死亡率，其中冠狀動脈粥樣硬化導(dǎo)致的缺血性心肌病是臨床上心力衰竭的首要病因。心臟移植是終末期心衰患者有效的治療方法，然而，供心不足是目前心臟移植手術(shù)廣泛開展的最大障礙。左室輔助裝置(leftventricularassistdevice，LVAD)通常用在終末期心衰等待心臟移植的患者，起到暫時輔助循環(huán)的作用，

2、使患者獲得充分的時間爭取到合適的供心，因此LVAD的使用可有效緩解供心不足的矛盾。最近，一些研究發(fā)現(xiàn)一部分應(yīng)用LVAD的終末期心衰患者左室重構(gòu)逆轉(zhuǎn)，心功能得到明顯改善，如果能更好地了解這種左室重構(gòu)逆轉(zhuǎn)過程和心功能恢復(fù)的機(jī)制，可以幫助我們在分子水平更好的輔助策略。 大鼠是心血管疾病實驗研究中十分常用的動物之一，大鼠急性透壁性前壁心肌梗死后左室結(jié)構(gòu)和功能的動態(tài)改變過程與臨床前壁心肌梗死的患者非常相似，因此是實驗研究中制備CHF模型的

3、常用方法之一。隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，高頻探頭的應(yīng)用，使超聲心動圖觀察大鼠心臟的結(jié)構(gòu)和功能成為可能，高分辨力、高幀頻超聲顯像儀能對大鼠心臟模型進(jìn)行實時、動態(tài)的評價。新近發(fā)展的定量組織多普勒成像(quantitativetissuevelocityimaging，QTVI)技術(shù)是一種可全面、準(zhǔn)確評價心室局部心肌功能的新方法。本實驗研究建立大鼠急性心肌梗死后心衰模型，并將心衰心臟異位移植至正常同系大鼠頸部，由于異位移植的心衰心臟僅維持冠脈循環(huán)，

4、左室前負(fù)荷明顯減低，可部分模擬左室輔助裝置應(yīng)用時的左室負(fù)荷狀態(tài)，并應(yīng)用高頻二維超聲心動圖結(jié)合組織多普勒評價急性心肌梗死后左室重構(gòu)和收縮功能，以及異位移植后機(jī)械低負(fù)荷對心衰大鼠左室構(gòu)形和心功能的影響，并初步探討機(jī)械低負(fù)荷對心衰大鼠心臟β腎上腺素能受體基因表達(dá)的影響。 本研究分為以下三個部分： 第一部分高頻超聲心動圖評價急性大面積心肌梗死后大鼠左室構(gòu)形及收縮功能的變化 本部分結(jié)扎冠狀動脈左前降支建立大鼠急性前壁心肌梗

5、死模型，應(yīng)用高頻二維超聲心動圖結(jié)合高幀頻定量組織多普勒技術(shù)評價心肌梗死后5周左室構(gòu)形及整體和部分節(jié)段心肌的心功能變化情況，探討超聲心動圖評價大鼠急性心肌梗死后心衰模型的價值。 結(jié)果顯示：①應(yīng)用頻率為11.4MHz的高頻心臟探頭，所有實驗大鼠均能顯示心臟的左室長軸切面、乳頭肌水平左室短軸切面和心尖四腔切面。②心肌梗死后5周，與假結(jié)扎組相比較，心梗組大鼠左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)和容積(LVEDV)、收縮末期內(nèi)徑內(nèi)徑(LVESD

6、)和容積(LVESV)顯著增加(P＜0.01)；前壁梗死區(qū)厚度(IWT)變薄(P＜0.01)，運(yùn)動明顯減低或無運(yùn)動，心尖部膨隆，后壁非梗死區(qū)室壁厚度(PWT)無明顯變化(P＞0.05)；左室重量顯著增加(P＜0.01)；左室收縮期增厚率(PWTR)減低(P＜0.01)，左室短軸縮短率(FS)和射血分?jǐn)?shù)(EF)減低(P＜0.01)。③心肌梗死后5周大鼠心臟定量組織多普勒速度曲線顯示，心尖四腔切面后室間隔、左室側(cè)壁基底段和中段心肌收縮期峰值

7、速度均明顯低于假結(jié)扎組。④左室重量超聲測值與實測值之間相關(guān)性良好，心梗組和假結(jié)扎組r值分別為0.87和0.94。 第二部分高頻超聲心動圖評價機(jī)械低負(fù)荷對心肌梗死后心衰大鼠左室構(gòu)形及收縮功能的影響 本研究利用大鼠頸部異位心臟移植模型模擬應(yīng)用LVAD時的左室低負(fù)荷狀態(tài)，并應(yīng)用高頻超聲心動圖結(jié)合組織多普勒技術(shù)觀察心肌梗死后心衰大鼠心臟在異位移植低負(fù)荷狀態(tài)下左室構(gòu)形和功能的變化。 結(jié)果顯示：①移植2周后，LVEDD、LV

8、EDV明顯減小(P＜0.01)；LVESD、LVESV減小(P＜0.05)，左室后壁收縮期增厚率(PWTR)和左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)升高(P＜0.05)。LVM明顯減低(P＜0.01)。②后間隔基底段和中段、左室側(cè)壁基底段心肌收縮期峰值速度均明顯升高(P＜0.05)。③與非移植組相比，移植組心肌細(xì)胞直徑明顯減小(P＜0.05)，膠原纖維面積百分比無明顯變化(P＞0.05)。 第三部分左室低負(fù)荷狀態(tài)對心肌.梗死后心衰大鼠心臟β腎

9、上腺素能受體基因表達(dá)的影響 本部分分析心梗后心衰大鼠心臟β受體亞型基因水平表達(dá)的變化，以及左室處于低負(fù)荷狀態(tài)下β受體亞型基因水平表達(dá)的恢復(fù)情況，從分子水平初步探討心衰心臟在低負(fù)荷狀態(tài)下心功能恢復(fù)的機(jī)制。 結(jié)果顯示：①與假結(jié)扎組比較心梗后心衰的大鼠心臟β1-mRNA的表達(dá)明顯下調(diào)，而β3-mRNA的表達(dá)顯著增加。②異位移植組大鼠左室處于低負(fù)荷狀態(tài)2周后，心臟β1-mRNA的表達(dá)較非移植組明顯增加(P＜0.01)，β3-mR

10、NA的表達(dá)有所降低(P＜0.05)。③假結(jié)扎組、非移植組和移植組三組β2-mRNA的表達(dá)無明顯統(tǒng)計學(xué)差異。 結(jié)論 在本實驗條件下，我們可以得出如下結(jié)論： 1.大面積心肌梗死后，大鼠心臟發(fā)生左室重構(gòu)，表現(xiàn)為左室內(nèi)徑和容積增加，梗死區(qū)心肌變薄，左室重量增加等，左室重構(gòu)最終會影響左室整體和局部心功能，導(dǎo)致充血性心力衰竭的發(fā)生。 2.高頻二維超聲心動圖結(jié)合QTVI新技術(shù)可定量和無創(chuàng)性地評價大鼠AMI后左室重構(gòu)的整

11、體和局部收縮功能。 3.應(yīng)用大鼠異位移植模型可部分模擬左室輔助裝置應(yīng)用時左室負(fù)荷狀態(tài)，為深入研究左室輔助裝置應(yīng)用后心臟功能恢復(fù)的機(jī)制提供了一種可行的實驗研究手段。 4.異位移植模擬左室輔助裝置應(yīng)用狀態(tài)后，可使左室重構(gòu)逆轉(zhuǎn)，心功能改善； 5.心梗后心衰大鼠心臟β腎上腺素能受體mRNA發(fā)生變化，具體表現(xiàn)為β1-mRNA的表達(dá)下調(diào)，β3-mRNA的表達(dá)增加，而左室低負(fù)荷狀態(tài)可在一定程度上逆轉(zhuǎn)這一變化，這也可能是終末期心