注射用復(fù)合輔酶對體外循環(huán)心肌的保護(hù)作用

[摘要] 目的 探討復(fù)合輔酶加預(yù)充液及心肌保護(hù)液對心臟瓣膜置換術(shù)中心肌損傷的保護(hù)作用及其機制。 方法 30例心臟瓣膜病患者隨機分成實驗組和對照組各15例。對照組不給藥，實驗組在麻醉誘導(dǎo)后預(yù)充液及心肌保護(hù)液中加入復(fù)合輔酶，主動脈阻斷前后不同時點采橈動脈血測定圍術(shù)期肌鈣蛋白—I（cTnI）、肌酸激酶同工酶（CK—MB）、丙二醛（MDA）、紅細(xì)胞壓積（HCT），停體外循環(huán)后15 min采右心房心肌組織，電鏡下觀察超微結(jié)構(gòu)變化。 結(jié)果 主動脈開放后cTnI、CK—MB、MDA值顯著升高，實驗組顯著低于對照組；超微結(jié)構(gòu)示實驗組心肌損傷明顯輕于對照組。 結(jié)論 預(yù)充液及心肌保護(hù)液中應(yīng)用復(fù)合輔酶可減輕體外循環(huán)瓣膜置換術(shù)心肌損傷。

[關(guān)鍵詞] 復(fù)合輔酶；心肌保護(hù)；心肌缺血再灌注損傷；體外循環(huán)

[中圖分類號] R654.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B [文章編號] 1673—9701（2012）26—0074—03

The protective effect of coenzyme complex on myocardium undergoing cardiopulmonary bypass operation

LIU Yong ZHAO Qifeng

Department of Cardiothoracic Surgery，the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College，Wenzhou 325027，China

[Abstract] Objective To investigate the protective effect of Coenzyme Complex on ischemic reperfusion（I/R）induced myocardial injury and its possible mechanism in heart valve replacement surgery. Methods Thirty patients with heart valve replacement surgery were randomly divided two groups. A treatment group（n = 15） received Coenzyme Complex in cardioplegia solution and and in the primary solution before anesthesia， and control group（n = 15） did not received Coenzyme Complex. Blood samples were taken from radial artery the blood to determine the serum concentrations of cTnI， CK—MB， MDA and HCT at various time points during cardiopulmonary bypass（CPB）. Right atrium myocardial biopsy（about 2 mm3）was performed 15 mintues after aortic unclamping for ultrastructure examination with electron microscope. Results After aortic unclamping， the values of cTnI， CK—MB， and MDA in treatment group were significantly lower than those of control group at different time points（P < 0.05 or P < 0.01））；The myocardial microstructures were found less damages in treatment group than in control group. Conclusion Coenzyme complex is effective for myocardial protection during heart valve replacement surgery undergoing cardiopulmonary bypass operation.

[Key words] Coenzyme complex；Myocardial protection；Myocardial ischemic—reperfusion injury；Cardiopulmonary bypass

目前對體外循環(huán)心肌缺血再灌注損傷的研究主要集中于改進(jìn)心肌保護(hù)液灌注方法及抑制全身炎癥反應(yīng)綜合征。作為細(xì)胞保護(hù)劑和代謝調(diào)控劑，復(fù)合輔酶已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床上缺血性心臟疾病的治療，而將其應(yīng)用于體外循環(huán)中對心肌保護(hù)的研究極少有報道。本研究在CPB心臟瓣膜置換手術(shù)預(yù)充液及心肌保護(hù)液中加入復(fù)合輔酶，觀察其對心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用，現(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2011年6～12月?lián)衿谛蠧PB下瓣膜置換術(shù)患者30例，隨機分為實驗組和對照組各15例。兩組患者的性別、年齡、體重、左室射血分?jǐn)?shù)、術(shù)前心功能分級、病種及手術(shù)方式、麻醉、術(shù)中用藥均無明顯差異（P > 0.05）。見表1。根據(jù)病情給予強心、利尿、擴血管等治療。

表1 兩組患者一般資料（n = 15）

注：MVR：二尖瓣置換術(shù)；AVR：主動脈瓣置換術(shù)；BVR：雙瓣置換術(shù)

1.2 手術(shù)方法

實驗組在麻醉誘導(dǎo)后CPB預(yù)充液中加入復(fù)合輔酶注射液（貝科能，北京雙鷺?biāo)帢I(yè)股份有限公司，國藥準(zhǔn)字H11020001）0.01 mg/kg，停搏液中加入復(fù)合輔酶0.1 mg，對照組不給藥。預(yù)充液用復(fù)方林格氏液，并根據(jù)術(shù)前HCT加入適量紅細(xì)胞、冰凍血漿或20%人體白蛋白及10 mg/kg的甲基強的松龍；心肌保護(hù)采用4：1冷氧合血間斷灌注。麻醉及體外循環(huán)方法：兩組均為靜吸復(fù)合麻醉。全身肝素化（肝素400 U/kg）。使用進(jìn)口膜式氧合器，中度血液稀釋（紅細(xì)胞壓積0.20～0.30），淺低溫30℃，轉(zhuǎn)流中激活全血凝固時間>480 s。升主動脈及上、下腔靜脈插管或右心房插管，建立體外循環(huán)，轉(zhuǎn)流降溫，主動脈阻斷后經(jīng)主動脈根部切開直接灌注誘導(dǎo)停搏，首次含血停搏液灌注量為20 mL/kg，心臟表面置冰屑行心肌保護(hù)，以后每30 min灌注一次。經(jīng)右心房、房間隔置換二尖瓣機械瓣，縫合房間隔切口；或經(jīng)主動脈根部切口置換主動脈瓣機械瓣，縫合主動脈切口。轉(zhuǎn)流復(fù)溫，主動脈開放，左心排氣后行循環(huán)，復(fù)溫至肛溫36℃，適當(dāng)超濾，循環(huán)穩(wěn)定后脫離心肺機。

1.3 標(biāo)本采集與檢測

分別于麻醉誘導(dǎo)后CPB前（T1）、主動脈開放2 h（T2）、主動脈開放6 h（T3）、主動脈開放24 h（T4）抽取橈動脈血5 mL，其中1 mL檢測紅細(xì)胞壓積，其余4 mL離心處理分離出血清置于—70℃冰箱冷藏。停CPB 15 min后采取右心房心肌組織（約2 mm3）作透射電鏡組織學(xué)檢查。血液標(biāo)本復(fù)溫后采用化學(xué)發(fā)光免疫法測定cTnI，試劑由BECKMAN公司提供；采用免疫抑制法檢測CK—MB，試劑由BECKMAN公司提供；采用硫代巴比妥酸法檢測MDA，試劑盒購自南京建成生物工程研究所。具體檢測方法按照試劑盒說明進(jìn)行。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

對CPB血液稀釋后數(shù)值進(jìn)行矯正（矯正值=實測值×轉(zhuǎn)流前HCT值/實際HCT值）。采用SPSS for windows 15統(tǒng)計學(xué)軟件包進(jìn)行處理。各數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。組間比較采用t檢驗，組內(nèi)比較采用單因素方差分析；計數(shù)資料采用χ2檢驗。

2 結(jié)果

2.1 兩組cTnI、CK—MB及MDA的測定結(jié)果

兩組血清cTnI、CK—MB及MDA在主動脈開放T2、T3和T4時均較T1顯著升高（P < 0.01），實驗組血清cTnI、CK—MB及MDA主動脈開放T2、T3、和T4較同一時間的對照組明顯降低（P < 0.01）。見表2。

2.2 兩組心肌超微結(jié)構(gòu)改變

實驗組心肌線粒體輕度腫脹，少許空泡變性，肌漿網(wǎng)水腫，肌膜下輕微水腫，肌絲間隙稍增大（圖1、2）；對照組心肌線粒體腫脹及空泡樣變性明顯，肌絲排列紊亂，部分肌絲溶解斷裂（圖3、4）。

3討論

心臟直視手術(shù)中主動脈阻斷后心肌缺氧缺血，導(dǎo)致心肌能量耗竭及代謝障礙。心肌細(xì)胞內(nèi)ATP降低后氧化磷酸化過程停止，心肌細(xì)胞從有氧代謝轉(zhuǎn)為無氧糖酵解，ATP耗竭使細(xì)胞膜泵活性下降，進(jìn)一步造成細(xì)胞內(nèi)鈣超載和自由基生成[1]，心肌細(xì)胞生物損傷后釋放大量溶酶體和氧自由基可進(jìn)一步造成細(xì)胞膜損傷、肌漿網(wǎng)和線粒體崩潰。有證據(jù)表明，再灌注啟動的最初數(shù)分鐘內(nèi)即可出現(xiàn)中性粒細(xì)胞聚集、鈣超載或鈣再分布、線粒體能量合成障礙、氧自由基生成等現(xiàn)象[2]。MDA是氧自由基攻擊生物膜中多不飽和脂肪酸，引發(fā)脂質(zhì)過氧化作用而產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物之一，其含量的高低間接反映了機體細(xì)胞受自由基攻擊的嚴(yán)重程度[3]。本研究中開放升主動脈心臟復(fù)跳后MDA含量迅速上升，說明在心肌缺血再灌注后產(chǎn)生了大量的自由基，并在一定程度上損傷了心肌細(xì)胞，主動脈開放后實驗組MDA低于對照組，表明輔酶復(fù)合物能有效清除自由基。當(dāng)主動脈開放心臟復(fù)跳后，實驗組cTnl及CK—MB含量相對于對照組顯著降低，說明輔酶復(fù)合物能有效減少cTnl、CK—MB的釋放，減輕心肌細(xì)胞破壞。兩組CPB后均有不同程度的心肌超微結(jié)構(gòu)受損，特別是線粒體結(jié)構(gòu)的改變，但實驗組的心肌超微結(jié)構(gòu)受損輕于對照組，表明輔酶復(fù)合物對心肌線粒體和超微結(jié)構(gòu)有保護(hù)作用。本研究表明，輔酶復(fù)合物能有效清除MDA、減輕氧自由基對心肌的損傷、減少心肌酶釋放、維持心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)，從而改善體外循環(huán)缺血再灌注后心肌損傷。

復(fù)合輔酶系用新鮮食用酵母為原料提取精制所得的多種輔酶和生物活性物質(zhì)的復(fù)合物，主要含有輔酶A、輔酶I、三磷酸腺苷、還原型谷胱甘肽和核苷酸等生物活性物質(zhì)，這些輔酶均為細(xì)胞能量代謝所必需，直接作用于細(xì)胞水平，激活各種生化反應(yīng)，調(diào)控細(xì)胞代謝，參與三羧酸循環(huán)、細(xì)胞呼吸和氧化磷酸化，改善細(xì)胞能量代謝，有效清除氧自由基。因此有理由認(rèn)為，復(fù)合輔酶是通過增加能量儲備、清除氧自由基減輕心肌細(xì)胞損傷，而且這些作用是通過不同成分協(xié)同作用維持細(xì)胞的正常功能。結(jié)合本研究及文獻(xiàn)報道，復(fù)合輔酶對體外循環(huán)心肌保護(hù)作用機制主要包括以下方面：①輔酶A抑制心肌脂肪酸的β氧化、促進(jìn)葡萄糖氧化、優(yōu)化心肌細(xì)胞的能量代謝減輕缺血再灌注損傷；輔酶A和輔酶I是人體內(nèi)重要的脫氫酶輔酶，二者直接作用于細(xì)胞水平，激活多種生化反應(yīng)，調(diào)控細(xì)胞代謝[4]；②輔酶A抑制心肌細(xì)胞線粒體受損，減少線粒體質(zhì)膜損傷，保護(hù)心肌細(xì)胞收縮功能[5]；③輔酶A能清除自由基，明顯改善心肌細(xì)胞功能[6]；④ATP 后處理能有效地抑制炎性因子TNF—α、IL—1β 基因的表達(dá)，抑制氧自由基氧化應(yīng)激損傷，降低心肌細(xì)胞凋亡的數(shù)量，其機制可能通過激活腺苷A2a受體，上調(diào)Bcl—2和下調(diào)caspase—3的表達(dá)[7，8]；⑤還原型谷胱甘肽作為最強的生物抗氧劑和自由基清除劑，能清除細(xì)胞內(nèi)的H2O2和有機超氧化物，對維持細(xì)胞器功能的完整性，特別對維持紅細(xì)胞膜的完整性具有關(guān)鍵作用，是生物體中以巰基為活性中心的巰基蛋白（酶）的穩(wěn)定劑；有報道[9]認(rèn)為還原型谷胱甘肽含血停搏液可減輕體外循環(huán)心肌損傷。

最近國內(nèi)學(xué)者[10]曾在冠狀動脈旁路移植術(shù)患者麻醉誘導(dǎo)后體外循環(huán)前靜脈滴注復(fù)合輔酶，通過觀察cTnI、CK—MB以及肝功能指標(biāo)，證實了復(fù)合輔酶對體外循環(huán)心肌和肝臟具有保護(hù)作用。本試驗通過在預(yù)充液及心肌保護(hù)液中填充復(fù)合輔酶，保證了心肌缺血再灌注前后藥物濃度，但未能檢測相關(guān)細(xì)胞因子等炎性因子指標(biāo)以證實與炎癥反應(yīng)的關(guān)系，未能直接檢測心肌能量代謝指標(biāo)，有待將來進(jìn)一步研究。

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（收稿日期：2012—03—22）