欒海蓉 代海兵 魏 韜 李 麗 王得利
牡丹江醫(yī)學(xué)院機(jī)能學(xué)教研室,黑龍江牡丹江 157011
缺血的組織器官恢復(fù)血流灌注后,不但不能使其功能和結(jié)構(gòu)恢復(fù),反而加重其功能障礙和結(jié)構(gòu)損傷的現(xiàn)象稱為缺血-再灌注損傷(ischemiareperfusion injury,I/RI)[1-5]。槲 寄 生[拉 丁 學(xué) 名:Viscum coloratum(Kom.)Nakai]是我國的傳統(tǒng)中藥,對心血管系統(tǒng)具有一定的保護(hù)作用[6-7]。遠(yuǎn)程缺血后適應(yīng)(remote ischemic post-conditioning,RIPOC)是近年提出的減少器官組織I/RI的比較新的理論和方法,RIPOC操作無創(chuàng)、簡單易行,有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值[8-12]。本研究通過建立大鼠I/RI的模型,將槲寄生有效提取物和RIPOC聯(lián)合應(yīng)用,探究兩種干預(yù)措施對I/RI心肌的保護(hù)作用及機(jī)制。
健康成年雄性SD大鼠50只,8~10周齡,體重250~300 g,牡丹江醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供,動物合格證號 SYXK(黑)2019-006。實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格按照動物倫理要求處置實(shí)驗(yàn)動物。
槲寄生有效提取物的制備方法見文獻(xiàn)[13]。10%水合氯醛(300 mg/kg,上海山浦化工有限公司),CK試劑盒、CK-MB試劑盒、LDH試劑盒(南京建成生物工程生物公司)。BL-420E多功能生物信號采集系統(tǒng)、HX-100E小動物呼吸機(jī)(成都泰盟科技有限公司)。
10%水合氯醛(300 mg/kg)腹腔麻醉SD大鼠,仰臥位固定。連接BL-420E多功能生物信號采集系統(tǒng),持續(xù)監(jiān)測心電圖(electrocardiogram,ECG)Ⅱ?qū)?lián)及心率(HR)變化。頸胸部備皮,消毒,行氣管插管術(shù),連接小型動物呼吸機(jī)進(jìn)行人工通氣。
左側(cè)胸前術(shù)區(qū)沿第4肋骨向腋窩走行方向切開皮膚,鈍性分離肋間肌層2~3 cm,進(jìn)入胸腔,迅速將心臟擠出胸腔,識別冠狀動脈左前降支(left anterior descending,LAD),并用 6-0不可吸收縫合線將其結(jié)扎。縫線打結(jié)時(shí)放置一根“10”號絲線協(xié)助壓迫造成心肌缺血,30 min后剪斷線結(jié)行再灌注 120 min。I/RI模型成功的標(biāo)準(zhǔn):心電圖ST段抬高和(或)T弓背向上,左室前壁顏色逐漸變白,表示造模成功。
50只SD大鼠 隨機(jī)分為5組,每組各10只:①Sham組:LAD下方穿線不結(jié)扎,連續(xù)觀察 150 min。②I/RI組:冠脈結(jié)扎30 min后再灌注 120 min。③槲寄生組:灌胃給予槲寄生有效提取物(300 mg/kg),1 次 /d,連續(xù)14 d,最后一次結(jié)束后結(jié)扎冠狀動脈,30 min后剪斷絲線復(fù)灌120 min。④RIPO組:冠狀動脈結(jié)扎30 min后,對大鼠左后肢使用止血帶做3周期5 min缺血/5 min 再灌注處理,然后復(fù)灌120 min。⑤聯(lián)合組(槲寄生+RIPOC組):每日灌胃給藥同槲寄生組,最后一次結(jié)束后結(jié)扎冠狀動脈造成心肌缺血30 min后,再進(jìn)行RIPOC干預(yù),最后復(fù)灌120 min。Sham組、I/RI組與 RIPOC 組灌胃等量0.9%氯化鈉溶液,均持續(xù)干預(yù) 14 d。
監(jiān)測血流動力學(xué)及ECG變化:全程監(jiān)測并記錄開胸前基礎(chǔ)值(T0),缺血10min(T1),缺血30 min(T2),再灌注30 min(T3),再灌注60 min(T4),再灌注120 min(T5)不同時(shí)間段的HR和平均動脈壓(MAP)。
血清生化指標(biāo)測定:再灌注120 min后,靜脈采血1~2 ml,置于抗凝試管并靜置室溫20 min后,離心機(jī)上3500 轉(zhuǎn)/min,離心10 min后吸取上清血清置入滅菌離心管中,并保存于-20℃冰箱中,測定血清血清肌酸激酶(creatine kinase,CK)、肌酸激酶心肌型同工酶(creatine kinase isoenzyme MB,CK-MB)、乳酸脫氧酶(iactic dehydrogenase,LDH)含量。
心肌梗死程度:收集血液標(biāo)本后,迅速打開胸腔再次結(jié)扎LAD,經(jīng)頸內(nèi)靜脈注入1%伊文氏藍(lán)1~2 ml染色(正常心肌被染成藍(lán)色,缺血心肌不著色)。3 min 后將心臟剪下,-20℃冰箱冰凍1 h后,切成1.0~2.0 mm厚的薄片,置于1% TTC中,37℃溫育 30 min。其中白色部位表示心肌梗死區(qū)(infarct size,IS),紅色和白色代表心肌缺血區(qū)(area at rist,AAR),藍(lán)色表示正常心肌組織即非缺血區(qū),LV代表左心室(left ventricle,LV)。吸干水分后稱取各區(qū)重量。缺血程度用缺血區(qū)重量/左心室重量(AAR/LVg)表示;梗死程度用梗死區(qū)重量/缺血區(qū)重量(IS/AARg)表示。
所有資料均采取SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以()表示,多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA),組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
I/RI組與各干預(yù)組大鼠的HR隨時(shí)間推移均有所下降(P<0.01)。T1至T5時(shí)刻,與 Sham 組比較,I/RI 組HR降低明顯(P<0.01);與I/RI 組比較,T2至T5時(shí)刻,各干預(yù)組HR相對較高(P<0.05,P<0.01);T3至T5,聯(lián)合組大鼠的HR高于槲寄生組和RIPOC組(P<0.01)。見表 1。
T2至T5時(shí)刻,與 Sham 組比較,I/RI組血壓明顯下降(P<0.01);與 I/RI組比較,T2至T5時(shí)刻,各干預(yù)組大鼠血壓相對較高(P<0.01)。T3至T5時(shí)刻,聯(lián)合組大鼠的血壓高于槲寄生組和RIPOC組(P<0.01)。見表2。
表1 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)的HR比較(±s,次/min)
表1 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)的HR比較(±s,次/min)
注:與Sham 組比較,aP<0.01;與I/RI組比較,bP<0.05,cP<0.01;與聯(lián)合組比較,dP<0.01
組別 n T0 T1 T2 T3 T4 T5 F值 P值Sham 組 10 386±9 380±4 391±10 390±6 388±11 382±3 2.347 >0.05 I/RI組 10 389±12 364±10a 361±3a 358±2a 361±8a 339±9a 29.480 <0.01槲寄生組 10 388±11 362±10 362±3b 370±4cd 368±5bd 356±4cd 17.460 <0.01 RIPOC組 10 387±11 362±7 365±4b 372±7cd 369±6bd 358±8cd 14.744 <0.01聯(lián)合組 10 386±9 361±4 368±8b 383±11c 377±5c 370±4c 13.159 <0.01 F值 0.169 34.975 11.109 32.509 19.451 73.917 P值 >0.05 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01
表2 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)的MAP比較(±s,mmHg)
表2 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)的MAP比較(±s,mmHg)
注:與Sham 組比較,aP<0.01;與I/RI組比較,bP<0.01;與聯(lián)合組比較,cP<0.01
組別 n T0 T1 T2 T3 T4 T5 F值 P值Sham 組 10 104±5 106±3 105±6 103±3 101±5 100±6 2.087 >0.05 I/RI組 10 107±3 108±2 96±4a 75±3a 77±4a 65±3a 270.607 <0.01槲寄生組 10 105±4 110±3 100±3b 90±3bc 82±3bc 79±2bc 125.216 <0.01 RIPOC組 10 105±4 110±3 101±4b 88±5bc 85±4bc 82±3bc 71.578 <0.01聯(lián)合組 10 106±3 109±4 100±3b 95±3b 93±3b 88±5b 36.603 <0.01 F值 0.867 1.913 4.527 62.997 60.901 87.527 P值 >0.05 >0.05 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01
表3 各組大鼠再灌注120 min后血清酶濃度比較(±s,U/L)
表3 各組大鼠再灌注120 min后血清酶濃度比較(±s,U/L)
注:與Sham 組比較,aP<0.01;與I/RI組比較,bP<0.01;與聯(lián)合組比較,cP<0.01
組別 n CK CK-MB LDH Sham 組 10 1033.52±72.77 192.55±28.40 312.79±29.82 I/RI組 10 12937.55±746.66a 1238.35±105.18a 1977.35±137.36a槲寄生組 10 8138.75±86.69bc 753.45±67.58bc 1105.72±83.56bc RIPOC組 10 8235.70±178.14bc 789.33±62.71bc 1059.13±59.35bc聯(lián)合組 10 6371.14±187.34b 592.35±42.60b 785.32±26.40b F值 1297.481 320.565 536.036 P值 <0.01 <0.01 <0.01
與Sham組比較,I/RI組大鼠血清酶CK、CK-MB、LDH濃度均升高明顯(P<0.01)。與I/RI組比較,各干預(yù)組大鼠的三種血清酶濃度均有所降低(P<0.01)。聯(lián)合組大鼠的血清酶濃度低于槲寄生組和RIPOC組(P<0.01)。見表3。
各組大鼠的心肌缺血程度比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與I/RI組比較,各干預(yù)組大鼠的梗死程度均明顯降低(P<0.01)。聯(lián)合組梗死程度小于槲寄生組和RIPOC組(P<0.01)。見表4。
表4 各組大鼠缺血程度和梗死程度比較(±s,%)
表4 各組大鼠缺血程度和梗死程度比較(±s,%)
注:與I/RI組比較,aP<0.01;與聯(lián)合組比較,bP<0.01
組別 n 缺血程度 梗死程度Sham 組 10 - -I/RI組 10 57.15±0.16 55.07±0.37槲寄生組 10 56.97±0.31 45.47±0.37ab RIPOC組 10 56.89±0.68 43.25±0.21ab聯(lián)合組 10 56.87±0.61 18.64±0.34a F值 0.684 22231.041 P值 >0.05 <0.01
槲寄生是我國傳統(tǒng)常用中藥材[14-17],其對心血管系統(tǒng)的作用已成為研究熱點(diǎn)。RIPOC作為一種非藥物治療方法,在冠脈溶栓、心臟手術(shù)等領(lǐng)域有巨大的臨床應(yīng)用價(jià)值[18-19]。結(jié)果顯示,在T2至T5時(shí)刻,與I/RI組相比,槲寄生、RIPOC或者二者聯(lián)合干預(yù)下,都能改善I/RI大鼠的HR,還可以平穩(wěn)血壓,聯(lián)合組效果優(yōu)于槲寄生組和RIPOC組。
CK-MB、CK、LDH 的血清濃度常作為心肌I/RI的診斷性標(biāo)志物,用來評價(jià)心肌細(xì)胞損傷程度[20-23]。結(jié)果顯示,I/RI組的 CK-MB、CK及 LDH濃度較缺血前明顯升高,說明I/RI對大鼠心肌細(xì)胞產(chǎn)生了嚴(yán)重的損傷;再灌注 120 min后,與I/RI組相比,槲寄生組和RIPOC組的CK、CK-MB及LDH 濃度明顯降低,均可減輕心肌細(xì)胞的損傷和壞死,聯(lián)合組大鼠的血清酶濃度明顯低于槲寄生組和RIPOC組。
心肌梗死程度的測定是評估心肌各種干預(yù)措施是否有效的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。與 I/RI組相比,槲寄生、RIPOC都能減輕心肌細(xì)胞的損傷,心肌梗死程度明顯減少,聯(lián)合組梗死程度最輕,明顯小于槲寄生組和RIPOC組。
綜上所述,槲寄生和RIPOC兩種干預(yù)方式聯(lián)合應(yīng)用,可以最大程度改善I/RI心肌的血流供應(yīng),減少心肌酶的釋放,減少再灌注后心肌損傷,具有一定的協(xié)同保護(hù)作用。