硒化鈉對高齡大鼠心肌氧化應激的保護作用

楊 煜 楊成君 曲成剛 孫國光 張 明 李金成 王志和 譚宇才

(吉林大學白求恩醫(yī)學院，吉林 長春 130021)

動脈粥樣硬化、冠心病、糖尿病等心血管相關疾病在老年人中發(fā)病與氧應激密切相關，其預后亦取決于氧應激的干預。治療心肌缺血時血管再通后進一步引發(fā)心肌的缺血再灌注(I/R)損傷〔1～3〕，氧應激損傷是心肌I/R的重要因素，參與了心肌凋亡及衰竭，是I/R不可逆轉(zhuǎn)的損傷，可進一步導致I/R鈣超載，細胞壞死，心律失常，最終導致心臟猝死〔4，5〕。硒作為生物體生命活動必需的一種微量元素，有重要生物學作用，有研究顯示硒化鈉(SS)對紅細胞流變性有保護作用，對蛋白質(zhì)的合成、糖代謝、生物氧化等都有影響，同時，硒對維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定也相當重要〔6，7〕。雖然SS通過紅細胞流變性可保護心肌I/R損傷，但其對心肌氧應激損傷及心肌I/R的干預作用尚未見報道。本實驗研究SS對高齡大鼠心肌損傷的保護作用及其機制，并應用離體灌流裝置，檢測單純SS治療對氧應激的作用。

1 材料與方法

1.1 材料 清潔級Wistar大鼠，生產(chǎn)許可證號SCXK(吉)2007-0003，使用許可證號 SYXK(吉)2007-0011，體重 450～550 g，由吉林大學白求恩醫(yī)學院動物實驗中心提供;SS購自Sigma公司，其他試劑均購自北京化學試劑廠。

1.2 動物及分組 8月齡雄性Wistar大鼠，體重450～550 g，隨機分為:①正常對照組:灌流液灌流65 min;②過氧化氫(H2O2)灌注組:灌流液灌注20 min，H2O2(150μmol/L)灌注20 min;③SS100 nmol/L H2O2灌注組:灌注方法同H2O2組，在H2O2(150μmol/L)灌注前10 min至實驗結(jié)束持續(xù)給藥。③黃嘌呤氧化酶聯(lián)合黃嘌呤(X+XO)灌注組:灌流液灌注20 min，X+XO(2 mmol/L+0.03 U/ml)灌注20 min;④SS 100 nmol/L X+XO灌注組:灌注方法同X+XO灌注組，在X+XO灌注前10 min至實驗結(jié)束持續(xù)給藥。⑤I/R組:灌流液預灌注20 min，停止灌注30 min，再灌注30 min;⑥SS 100 nmol/L I/R組:灌注方法同再I/R組，但在缺血前10 min及再灌注期持續(xù)給藥至實驗結(jié)束;各組5只大鼠，記錄各組血流動力學指標。

1.3 大鼠離體心臟Langendorff工作模型 大鼠烏拉坦(1 g/kg)腹腔注射麻醉，舌下靜注肝素5 mg/kg，分離心臟將其立即放入4℃ Krebs-Henseleit(KH)緩沖液(120 mmol/L NaCl，4.8 mmol/L KCl，1.35 mmol/L CaCl2，1.2 mmol/L MgSO4，1.2 mmol/L KH2PO4，25 mmol/L NaHCO3和 11 mmol/L 葡萄糖，pH 7.4)。于液面下行主動脈插管，絲線結(jié)扎固定。將心臟接入Langendorff灌流裝置上，用95%O2-5%CO2平衡的37℃KH液行主動脈逆行恒壓灌流，灌流壓力為80 cmH2O，刺激器維持心臟博動300次/min。

氧應激灌注實驗時在20 min正常灌流后給予含H2O2或者含X+XO的氧飽合KH緩沖液20 min，同時持續(xù)觀察左室發(fā)展壓恢復率(LVDP)，左室舒張末期壓(LVEDP)，最大收縮速率(+dP/dt)及最大舒張速率(-dP/dt)并計算實驗結(jié)束時恢復率(當前值/基礎值)。

1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS10.0統(tǒng)計軟件，數(shù)據(jù)以x±s表示，組間比較采用t檢驗。

2 結(jié)果

2.1 SS對H2O2灌注后LVDP、LVEDP、dP/dt的影響 20 min H2O2灌注后可明顯抑制心室收縮功能，LVDP僅恢復了4.9%，相當于功能上的停搏(P＜0.05)，而LVEDP則上升了11.7倍(P＜0.05)，SS在H2O2灌注前10 min開始給藥明顯改善心室收縮功能，LVDP恢復了30.4%(P＜0.05)，±dP/dt恢復了30.5%(P＜0.05)，LVEDP亦明顯降低了56.8%(P＜0.05)。見表1。

2.2 SSX+XO灌注后LVDP、LVEDP、dP/dt的影響 20 min X+XO灌注后可明顯抑制心室收縮功能，LVDP顯著下降了8.4倍(P＜0.05)，而LVEDP則上升了18.5倍(P＜0.05)，同時±dP/dt下降了97.1%(P＜0.05)，SS在 X+XO灌注前10 min開始給藥明顯改善心室收縮功能，LVDP恢復了21.9%(P＜0.05)，LVEDP亦明顯降低了40.9%(P＜0.05)。見表2。

2.3 SS對I/R時LVDP、LVEDP、dP/dt的影響 30 min缺血和30 min再灌注可以引起顯著的心功能抑制。30 min再灌后LVDP顯著降低，是缺血前的9倍(P＜0.05)，而LVEDP顯著升高是缺血前的16倍(P＜0.05);同時dP/dt亦顯著降低是缺血前的94%(P＜0.05)，SS 100 nmol/L缺血前10 min給藥組與對照組相比，明顯改善左心室功能，LVDP恢復90%(P＜0.05)，LVEDP亦明顯降低了83%(P＜0.05)。見表3。

表1 SS對H 2 O 2灌注心功能的影響(x ± s，n=5)

表2 SS對XXO灌注心功能的影響(x ± s，n=5)

表3 SS對I/R心功能的影響(x ± s，n=5)

3 討論

氧應激損傷是心肌I/R損傷的重要因素，參與了心肌的凋亡及功能衰竭，是I/R不可逆轉(zhuǎn)的損傷，可進一步導致I/R鈣超載，細胞壞死，心律失常，最終導致心臟猝死〔8～10〕，在離體灌流條件下避免神經(jīng)體液因素的干擾，可直接看到氧應激對心功能的損傷作用，LVDP及+dP/dt均明顯下降，而在這一基礎上給予藥物的干預則能夠體現(xiàn)出藥物對氧應激的直接作用，本研究表明SS具有抗氧化作用，SS可以改善大鼠心肌缺血缺氧后心肌的舒縮能力，增強心肌缺血缺氧的耐受性，可以有效地保護缺氧心肌。

體內(nèi)的硒水平降低引起機體多種血管活性物質(zhì)的代謝紊亂和冠狀動脈平滑肌對刺激的敏感性增強，低硒通過影響體內(nèi)前列環(huán)素(PGI2)和血栓烷素(TXA2)的平衡對血小板的活性和凝集作用以致對微循環(huán)功能產(chǎn)生重要作用。但其對心肌I/R時氧應激損傷的作用還不清楚。

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