舒芬太尼預(yù)處理對老年大鼠脊柱脊髓損傷后心肌的保護作用

鄧雪峰 周 昶 朱延浩

(安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，安徽 合肥 230031)

脊柱脊髓損傷后，患者的部分心血管系統(tǒng)功能可能發(fā)生紊亂，包括心肌缺血再灌注損傷、低血壓及心動過緩等，嚴重影響患者圍術(shù)期安全及術(shù)后康復(fù)〔1,2〕。藥物預(yù)處理是心肌保護的重要方法，其中包括麻醉藥物預(yù)處理〔3〕。研究表明〔4〕，阿片類藥物具有早期心肌保護作用，也具有延遲性心肌保護作用。舒芬太尼是比較常用的阿片類藥物，臨床對于其是否具有延遲性心肌保護作用的報道較少。本研究探討舒芬太尼預(yù)處理對老年大鼠脊柱脊髓損傷后心肌的保護作用。

1 材料與方法

1.1試驗動物 健康雄性SD大鼠120只均為20月齡，體重400～580〔平均(523.52±29.64)〕g，均購自蘇州工業(yè)園區(qū)愛爾麥特科技有限公司。放于相對濕度40%～50%、溫度22℃～24℃、通風(fēng)良好的飼養(yǎng)室中進行分籠飼養(yǎng)，每籠6只，維持12 h晝夜節(jié)律。所有大鼠均自由飲水、攝食，適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d，飼料購自上海玉博生物科技有限公司。

1.2主要儀器和試劑 GS200全自動生化分析儀購自康進醫(yī)療器械有限公司；恒溫動物實驗臺購自北京邁迪思維生物技術(shù)有限公司；電子天平購自東莞市譜標實驗器材科技有限公司；光學(xué)顯微鏡購自洛陽惠爾納米科技有限公司；肌酸激酶同工酶(CK-MB)試劑盒購自上海博谷生物科技有限公司；肌酸激酶(CK)試劑盒購自上海莼試生物技術(shù)有限公司；肌鈣蛋白(cTn)I試劑盒購自上海鑫樂生物科技有限公司；丙二醛(MDA)試劑盒購自北京索寶生物科技有限公司；超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒購自上海喬羽生物科技有限公司。

1.3分組、模型制備及干預(yù) 120只大鼠隨機分空白對照組、模型組和干預(yù)組各40只。空白對照組大鼠自由飲水、攝食，正常飼養(yǎng)，模型組和干預(yù)組大鼠建立脊柱脊髓損傷模型，具體方法：制備前大鼠禁食12 h，可自由飲水。采用45 mg/kg的1%戊巴比妥鈉(上海新亞藥業(yè)有限公司，國藥準字H31021725)進行腹腔麻醉，以T9椎體棘突為中心進行剪毛并行背正中切口，長3～5 cm，將各層皮下組織依次切開，暴露T9棘突，使用咬骨鉗將T9棘突和椎板及部分T10 椎板咬除，暴露T9段脊髓，并墊一與脊髓表面彎曲度一致的塑料墊片，用重量為10 g的砝碼，從高度為50 mm處自由垂直下落撞擊脊髓，建立大鼠脊柱脊髓損傷模型，依次縫合肌肉及筋膜。術(shù)后肌肉注射20萬U青霉素(國藥集團威奇達藥業(yè)有限公司，國藥準字H14022196)。模型制備成功后，采用按壓膀胱法進行人工排尿，直至恢復(fù)自主排尿功能。模型成功判斷標準：大鼠雙后肢撲動，尾部痙攣性擺動，受損部脊髓表面迅速瘀血?？瞻讓φ战M、模型組自由飲水、攝食，正常飼養(yǎng)，干預(yù)組在脊柱脊髓損傷模型制備前給予靜脈泵輸注5 μg/kg舒芬太尼(宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司，國藥準字H20054171)。

1.4指標檢測 于干預(yù)組給藥后24 h測定各檢測指標：①CK-MB、CK、cTnI、MDA、SOD。采用45 mg/kg的1%戊巴比妥鈉對大鼠進行腹腔麻醉，胸部、腹部剪毛，以劍突為中心取正中切口，剪開腹膜，將腹主動脈顯露出來，用頭皮針進行穿刺，采集2 ml動脈血，應(yīng)用全自動生化分析儀進行測定。②心肌梗死面積。采用伊文氏藍-TTC 法測定，具體措施如下：將左心室分離出來，應(yīng)用氯化三苯基四氮唑法測定心肌梗死區(qū)、缺血危險區(qū)面積，計算左心室的總重量，心肌梗死面積為梗死區(qū)心肌重量/缺血區(qū)心肌重量，心肌缺血面積為缺血區(qū)心肌重量/左室重量。③心肌細胞組織形態(tài)學(xué)變化。取出心臟，摘除右心室、心房及結(jié)締組織，取左心室心尖部，切取2片厚2 μm心肌片，使用中性甲醛進行固定，常規(guī)石蠟包埋、切片，進行蘇木素-伊紅(HE)染色，應(yīng)用光學(xué)顯微鏡進行觀察。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS20.0軟件進行t檢驗、F檢驗。

2 結(jié) 果

2.1各組心肌細胞組織形態(tài)學(xué)變化 空白對照組心肌組織無病理學(xué)變化，心肌細胞形態(tài)正常，排列整齊，且呈長條形排列，可見心肌橫紋；核膜清楚，胞質(zhì)、細胞核均勻。模型組心肌組織病理變化明顯，部份心肌組織表現(xiàn)為區(qū)域性壞死。病變區(qū)域心肌細胞纖維界限不清，排列紊亂、稀疏，可見心肌細胞腫脹，心肌纖維斷裂，肌絲溶解，部份細胞核溶解碎裂。干預(yù)組心肌細胞病理變化程度明顯輕于模型組，心肌纖維基本排列整齊，胞質(zhì)染色較均勻，可見少部分胞質(zhì)溶解，部分細胞核溶解碎裂，少部分細胞可見輕度間質(zhì)水腫。見圖1。

圖1 3組心肌細胞組織形態(tài)學(xué)變化(HE，×200)

2.2各組心肌梗死面積比較 由于空白對照組大鼠無明顯缺血區(qū)，因此未與模型組、干預(yù)組進行比較。干預(yù)組左心室總重量、心肌缺血面積與模型組相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；干預(yù)組心肌梗死面積較模型組明顯更低(P<0.05)。見表1。

表1 模型組和干預(yù)組心肌梗死面積比較

2.3各組CK-MB、CK、cTnI、MDA、SOD水平比較 與空白對照組比較，模型組、干預(yù)組CK-MB、CK、cTnI、MDA水平均明顯上升，SOD水平顯著下降(均P<0.05)；干預(yù)組CK-MB、CK、cTnI、MDA水平明顯低于模型組，SOD水平明顯高于模型組(P<0.05)。見表2。

表2 各組大鼠CK-MB、CK、cTnI、MDA、SOD水平比較

3 討 論

本研究表明老年大鼠脊柱脊髓損傷后存在明顯的心肌損傷，可能原因為脊柱脊髓損傷后，大鼠脊髓(損傷平面以下)失去神經(jīng)中樞(損傷平面以上)的控制，不再維持由交感神經(jīng)產(chǎn)生的心臟收縮、血管緊張性等的傳遞調(diào)控功能，破壞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的調(diào)控機制，表現(xiàn)為心動過緩或低血壓等〔5〕。此外，由于大鼠脊柱脊髓損傷后上位交感中樞不再對心血管進行控制，同時損傷瞬間會產(chǎn)生強烈應(yīng)激，導(dǎo)致副交感神經(jīng)占據(jù)優(yōu)勢地位，再加上全身及心肌局部產(chǎn)生過多的內(nèi)皮素-1，使心肌受到一定損傷，造成心肌舒張和收縮功能減退，從而提高CK-MB、CK、cTnI水平且心肌細胞組織形態(tài)發(fā)生明顯變化〔6〕。

采用舒芬太尼預(yù)處理可明顯改善脊柱脊髓損傷所致的心肌損傷程度，其作用機制可能與舒芬太尼抑制氧化產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高機體抗氧化能力有關(guān)。脊柱脊髓損傷導(dǎo)致心肌細胞產(chǎn)生大量的氧自由基，同時又降低了線粒體消除氧自由基的能力，增強脂質(zhì)過氧化物反應(yīng)，從而造成心肌損傷〔7，8〕。SOD是一種特異酶，可催化超氧化物通過歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為過氧化氫和氧氣，同時可以對氧自由基進行清除，保護細胞免受氧自由基損害，血液中SOD濃度可以對抗氧化能力進行反映〔9〕。MDA是一種醛類物質(zhì)，主要在因自由基導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化過程中產(chǎn)生，故檢測MDA水平可以對脂質(zhì)過氧化程度進行反映。臨床發(fā)現(xiàn)，心肌在短暫缺血狀態(tài)下可產(chǎn)生少量活性氧，可對再灌注時氧自由基的大量產(chǎn)生進行抑制，從而改善心肌損傷程度〔10〕。舒芬太尼是一種特異性μ-阿片受體激動劑，也是一種強效的阿片類鎮(zhèn)痛藥，其與μ受體的親和力明顯高于芬太尼，鎮(zhèn)痛持續(xù)時間也明顯長于芬太尼，且安全性更好。此外，與芬太尼相比，舒芬太尼還可以保證充足的心肌氧供應(yīng)，具有良好的血流動力學(xué)穩(wěn)定性，在靜脈給藥后數(shù)分鐘之內(nèi)就可以發(fā)揮最大藥效〔11，12〕。

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