黃芪對兒童缺血再灌注心肌保護作用的臨床研究

黎昆偉　宋勻韻　吳永紅　蔡明陽　孫維國　鄧戀　孫善權(quán)　胡祖榮

【摘要】 目的：探究黃芪對兒童缺血再灌注心肌的保護作用。方法：選取2015年11月-2017年3月本院擬擇期行室間隔缺損修補術(shù)或房間隔缺損修補術(shù)的兒童60例，按照隨機數(shù)字表法分為試驗組和對照組，各30例。兩組麻醉方法、灌注方法及體外循環(huán)方法相同，對照組給予常規(guī)治療，試驗組在對照組基礎上給予黃芪注射液治療。比較兩組不同時間的血漿肌鈣蛋白（cTnI）和肌酸磷酸激酶同工酶（CK-MB），心肌超微結(jié)構(gòu)變化及心臟電生理指標。結(jié)果：電鏡觀察顯示試驗組心肌細胞超微結(jié)構(gòu)損傷比對照組小；主動脈開放后3、6、12、24、48 h，試驗組血清CK-MB水平均明顯低于對照組（P<0.05）；開放即刻及開放后3、6、12、24、48 h，試驗組cTnI水平均低于對照組（P<0.05）；主動脈開放后，兩組均自動復跳，心臟自動復跳率比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；試驗組心律失常發(fā)生率為3.33%，明顯低于對照組的20.00%（字2=4.043，P=0.044）。結(jié)論：黃芪對兒童缺血再灌注心肌保護作用顯著。

【關鍵詞】 黃芪； 心肌缺血再灌注； 保護； 兒童

Clinical Study on the Myocardial Protection of Astragalus on Ischemia-Reperfusion in Children/LI Kunwei，SONG Yunyun，WU Yonghong，et al.//Medical Innovation of China，2018，15（12）：066-069

【Abstract】 Objective：To investigate the protective effect of Astragalus on myocardial ischemia-reperfusion in children.Method：A total of 60 children who underwent repair of ventricular septal defect or atrial septal defect repair in our hospital from November 2015 to March 2017 were selected.According to the random number table method，they were divided into experimental group and control group，30 cases in each group.The anesthetic methods，perfusion methods and cardiopulmonary bypass in two groups were the same，the control group was given routine treatment，and experimental group was treated with Astragalus injection on the basis of control group.Plasma troponin（cTnI） and creatine phosphokinase isoenzyme（CK-MB） at different times，myocardial ultrastructural changes and cardiac electrophysiological indexes in two groups were compared.Result：Electron microscopy showed that the ultrastructural damage of myocardial cells in experimental group was smaller than that of control group.After aortic opening 3，6，12，24 and 48 h，the levels of CK-MB in experimental group were significantly lower than those of control group（P<0.05）.Open immediate and after opening 3，6，12，24 and 48 h，the levels of cTnI in experimental group were lower than those of control group（P<0.05）.After aortic opening，they were automatically recovered，the rate of automatic heart beating was compared，the difference was not statistically significant（P>0.05），the incidence of arrhythmia in experimental group was 3.33%，which was significantly lower than 20.00% in control group（字2=4.043，P=0.044）.Conclusion：Astragalus has a significant protective effect on myocardial ischemia-reperfusion in children.

【Key words】 Astragalus； Myocardial ischemia-reperfusion； Protection； Children

First-authors address：Guangdong Women and Children Hospital，Guangzhou 511400，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.12.019

黃芪是重要的補氣固表中藥，研究表明黃芪中的黃芪多糖、黃芪皂苷等成分具有調(diào)節(jié)血壓、影響血管生成、改善心功能等作用[1-4]，黃芪用于兒童體外循環(huán)心臟手術(shù)的研究較為少見。本研究在兒童體外循環(huán)心臟手術(shù)心肌缺血前給予黃芪注射液預處理，通過觀察不同組患兒不同治療時期的血漿肌鈣蛋白（cTnI）和肌酸磷酸激酶同工酶（CK-MB）水平以及心臟復蘇后的循環(huán)狀況，探究黃芪對兒童缺血再灌注心肌的保護作用。現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年11月-2017年3月本院擬擇期行室間隔缺損修補術(shù)或房間隔缺損修補術(shù)的兒童60例為研究對象。納入標準：術(shù)前診斷為室間隔缺損或房間隔缺損；年齡3～8歲。排除標準：術(shù)前有嚴重肝、腎、腦功能障礙、感染、術(shù)前射血分數(shù)<60%或有其他不適合參與該項治療的患兒。按照隨機數(shù)字表法分為試驗組和對照組，各30例?；純杭覍僦委熐熬炇鹬橥鈺?，本研究經(jīng)本院醫(yī)學倫理委員會同意。

1.2 方法 患兒均在本院進行手術(shù)，兩組麻醉方法、灌注方法及體外循環(huán)方法均相同，對照組給予常規(guī)治療，試驗組在對照組基礎上給予黃芪注射液治療，具體如下。采用咪唑唑侖、氯胺酮、芬太尼、維庫溴銨及七氟醚行經(jīng)鼻氣管插管靜吸復合全麻。麻醉誘導及藥物維持基本相同，肝素化后常規(guī)建立體外循環(huán)。術(shù)中用Philips MP70心電監(jiān)護儀監(jiān)測心電圖、血氧飽和度、有創(chuàng)動脈壓、中心靜脈壓、鼻咽溫、肛溫、灌注壓、血氣分析和電解質(zhì)等。兩組患兒常態(tài)體內(nèi)肝素化后連接德國MAQUET人工心肺機及MAQUET氧合器。試驗組于體外循環(huán)前將黃芪注射液（神威藥業(yè)集團有限公司，國藥準字Z13020999）按0.4 mL/kg加入預充液中。體溫降至32 ℃時，行升主動脈阻斷，經(jīng)主動脈根部灌注針順行灌注HTK液。兩組心臟停搏液用法及用量均相同，灌注量為10 mL/kg，灌注時間5 min。術(shù)中中度血液稀釋（Hct 25%～30%），中度低溫（28～30℃），灌注流量65～100 mL/（kg·min），維持靜脈血氧飽和度60%～75%，術(shù)后降低頭部，經(jīng)主動脈根部灌注針排氣，輔助循環(huán)。體外循環(huán)停止使用魚精蛋白中和肝素，肝素與魚精蛋白的比例為1︰1.2。所有患兒均由同一治療組麻醉醫(yī)生麻醉，全部手術(shù)操作均在同一治療組由同一醫(yī)師完成。

1.3 觀察指標

1.3.1 觀察心肌超微結(jié)構(gòu)變化 主動脈阻斷前及主動脈開放后30 min分別于右心耳的同一部位取心肌組織，按常規(guī)制備心肌超薄切片，透視電鏡觀察心肌細胞超微結(jié)構(gòu)。

1.3.2 比較兩組不同時間的cTnI和CK-MB水平變化 分別于胸骨劈開后肝素化前，主動脈開放后即刻，開放后3、6、12、24、48 h共7個時點于橈動脈抽血3 mL，標本收集齊后對各個時點的cTnI及CK-MB進行單盲檢測。cTnI采用免疫放射法定量分析，CK-MB采用比色法定量測定。

1.3.3 評價心臟電生理指標 主動脈開放后觀察心臟自動復跳率、心律失常發(fā)生率。

1.4 統(tǒng)計學處理 使用SPSS 13.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料比較 對照組男18例，女12例；年齡3～6歲，平均（4.12±1.41）歲；體重13.56～20.10 kg，平均（16.81±2.45）kg。試驗組男17例，女13例；年齡3～7歲，平均（4.39±1.78）歲；體重13.18～21.05 kg，平均（16.25±2.74）kg。兩組患兒一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 兩組心肌細胞電鏡下觀察結(jié)果 對照組心肌組織在電鏡下見肌絲明顯腫脹、肌膜不完整、部分破裂，肌纖維排列紊亂，收縮帶不均勻或間有松弛肌節(jié)，細胞內(nèi)線粒體顯著腫脹，肌漿網(wǎng)有空泡樣變，部分核膜破裂，核染色質(zhì)周變化。試驗組電鏡下可見肌絲輕度水腫，心肌細胞基本結(jié)構(gòu)完整，排列整齊，線粒體含量較多且少數(shù)輕度腫脹、外膜完整，部分肌絲斷裂，少數(shù)肌漿網(wǎng)空泡樣變且腫脹不明顯，心肌細胞核基本正常，染色質(zhì)分布均勻。試驗組心肌細胞超微結(jié)構(gòu)損傷比對照組小。

2.3 兩組不同時間點血清cTnI、CK-MB水平變化比較 兩組肝素化前、開放即刻CK-MB水平比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），開放后3、6、12、24、48 h，試驗組CK-MB水平均明顯低于對照組（P<0.05），見表1。兩組肝素化前cTnI水平比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），開放即刻及開放后3、6、12、24、48 h，試驗組cTnI水平均低于對照組，比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表2。

2.4 兩組心律失常發(fā)生率、心臟自動復跳率比較 主動脈開放后，兩組均自動復跳，心臟自動復跳率比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；試驗組心律失常發(fā)生率為3.33%（1/30），明顯低于對照組的20.00%（6/30），比較差異有統(tǒng)計學意義（字2=4.043，P=0.044）。

3 討論

本研究結(jié)果顯示，試驗組心肌細胞超微結(jié)構(gòu)損傷比對照組小；開放后3、6、12、24、48 h，試驗組CK-MB、cTnI水平均明顯低于對照組（P<0.05）。血清CK-MB、cTnI是臨床診斷急性心肌梗死的血清指標，當發(fā)生心肌損傷時，血清中CK-MB、cTnI水平迅速提高。研究結(jié)果顯示，肝素化前，兩組CK-MB、cTnI水平比較差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），但隨著主動脈開放時間增加，試驗組患兒心肌損傷程度明顯低于對照組，筆者認為作用機制有以下幾點：（1）黃芪能增強心肌肌漿網(wǎng)Ca2+-ATP酶活力，調(diào)節(jié)細胞內(nèi)Ca2+濃度，使Ca2+濃度下降，減輕細胞內(nèi)鈣超載，從而減輕心肌損傷[5-15]。Huang等[16]研究證明黃芪甲苷Ⅳ通過Notch1/Hes1信號通路，上調(diào)Hes1蛋白的表達保護心肌細胞免于缺氧/復氧損傷。（2）清除氧自由基，提高超氧化歧酶（SOD）活力，Zhang等[17]研究發(fā)現(xiàn)黃芪中的黃芪總皂苷能通過提高SOD活性和降低脂質(zhì)過氧化作用，減輕離體豚鼠心臟的損傷。（3）黃芪及其有效成分黃酮、皂苷能有效保護心肌細胞線粒體改善能量代謝[18]。而本研究中對兩組患兒心肌細胞中線粒體形態(tài)觀察也發(fā)現(xiàn)對照組患兒細胞內(nèi)線粒體顯著腫脹，試驗組患兒心肌細胞電鏡下可見線粒體含量較多、少數(shù)輕度腫脹、外膜完整，如上述結(jié)論一致。

而對兩組患兒主動脈開放后心律失常發(fā)生率以及心臟自動復跳率進行比較，結(jié)果顯示，主動脈開放后，兩組均自動復跳，心臟自動復跳率比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；試驗組心律失常發(fā)生率為3.33%（1/30），明顯低于對照組的20.00%（6/30），比較差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。這主要因為黃芪可抑制心肌細胞中磷酸二酯酶的活性[19]，增加細胞內(nèi)cAMP濃度，Ca2+內(nèi)流增加，產(chǎn)生正性肌力，加強心功能，同時降低缺血再灌注后組織中PLA2含量[20]，穩(wěn)定心肌細胞膜，減少心肌細胞內(nèi)Ca2+的蓄積及細胞內(nèi)CK-MB的漏出，從而減少再灌注心律失常的發(fā)生率并延遲其發(fā)生時間[21]，縮短其持續(xù)時間。

綜上所述，黃芪對兒童缺血再灌注心肌保護作用顯著。

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（收稿日期：2018-04-03） （本文編輯：董悅）