高氧液联合缺血预处理对家兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用

1、高氧液联合缺血预处理对家兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用                 作者：王德明，刘梅梅，李 晋，罗和国，常业恬【摘要】 目的 研究高氧液联合缺血预处理对家兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用。方法 40只家兔随机分为五组（n8）：假手术对照组（P组）、缺血再灌注损伤组（IR组）、缺血预处理组（IP组）、高氧液灌注组（H组）、高氧液灌注联合缺血预处理组（HI组）。除P组外各组动物接受冠状动脉左前分支60min阻断和120m

2、in再灌注。I组及HI组在长时间缺血前接受反复三次、每次5min的缺血与5min再灌注预处理；H组与HI组在缺血前及在再灌注期间持续输注高氧液20ml·mg-1·h-1。取缺血区心肌组织检测超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量；称重法测量危险区心肌梗死比率。结果 IP组、H组、HI组、IR四组SOD含量均较P组显著减少，且IR组与IP、H、HI三组差异有显著性； MDA含量变化与SOD则相反。梗死面积 HI组较IR、IP 、H 组比较差异有显著性，分别为(18.5±3.5)%、(45.5±4.3)、(25.2±4.2)、(26.4

3、±3.1)%。结论 高氧液联合缺血预处理可减少心肌梗死面积；保护SOD、抑制MDA生成，对家兔心肌缺血再灌注损伤有保护作用。 【关键词】 高氧液；缺血预处理；心肌梗死面积；超氧化物歧化酶；丙二醛【Abstract】 Objective To investigate the effect of hyperoxia liquid and ischemia preconditioning on myocardial ischemia and reperfusion injury of rabbits.Methods 40 rabbits were randomly pided into f

4、ive groups(n=8)：pseudo-operation group(group P)，ischemia and reperfusion group(group IR)，ischemia preconditioning group(group IP)，hyperoxia liquid perfusion group(group H)，hyperoxia liquid perfusion and ischemia preconditioning group(group HI).Animals in each group except group P，received ligation o

5、f left anterior branch artery for 60 minutes and reperfusion for 120 minutes.Animals in group IP and group HI received ischemia preconditioning before long time ligation，animals in group H and HI received hyperoxia liquid 20ml·kg-1·h-1.The content of superoxide dismutase (SOD)，malondialdeh

6、yde (MDA) in myocardium of dangerous area were detected，and infarction size were caculated.Results MDA content in group IR，IP，H，HI raised significantly and SOD decreased significantly compared with group P.Myocardial infarct size of risk area in group HI (18.5±3.5)%was significantly smaller tha

7、n that in group IR(45.5±4.3)%、group IP (25.2±4.2)% and group H (26.4±3.1)Conclusion Hyperoxia liquid perfusion and ischemia preconditioning could reduce infarct size of risk area；protect SOD and reduce the product of MDA.【Key words】 hyperoxia liquid；ischemia preconditioning；myocardial

8、 infarct area；superoxide dismutase (SOD) ；malondialdyde(MDA)急性心肌缺血性疾病是我国的常见病、多发病，是威胁人类健康的主要疾病之一。近年的研究表明，细胞内钙超负载及自由基是再灌注损伤的主要机制，针对钙超载拮抗剂与抗氧自由基的治疗研究取得了一些疗效1，2。但引起心肌损伤的早期原因是缺氧，如果能通过液体途径给缺血心肌提供氧，可减轻心肌坏死程度，延长心肌生存能力。本研究通过对兔心肌缺血再灌注模型，观察高氧液联合缺血预处理对心肌缺血再灌注损伤的保护作用，探讨适合临床应用的心肌保护措施。1 材料与方法1.1 材料 实验动物家兔由中南大学实验动物

9、部提供。DH140动物呼吸机（浙江医科大学），GY1高氧医用液体治疗仪（西安高氧设备有限公司）。MDA 、SOD检测实剂盒（南京建成生物有限公司）。1.2 实验方法 40只健康家兔，雌雄不拘，体重2.02.5kg，经耳缘静脉注射戊巴比妥钠30mg/kg，颈部正中分离气管切开并插管，用呼吸机行机械通气，控制呼吸末二氧化碳分压在3035mmHg水平。开胸后暴露心脏，缝线绕过冠状动脉左室前支近端心肌深面，以胶管套住。拉紧套管即可阻断相应冠状动脉，可见心电示波ST段上抬，心肌变青紫。放松套管即可见心肌恢复成阻断前颜色，表明心肌再灌注1 ，实验毕再次结扎部分动物冠状动脉左室前支，经主动脉根部逆行灌注伊凡

10、氏蓝。取下心脏，剪去左右提 （，。）心房，保留左右心室。1.3 实验分组 完成上述操作后稳定30min，将实验动物随机分为假手术组（P组）、缺血再灌注组（IR组）、缺血预处理组（IP组）、高氧液灌注组（H组）、高氧液联合缺血预处理组（HI），每组8只。P组完成所有操作，不进行缺血再灌注，H组及HI组建立静脉通路输注高氧液20ml·kg-1·h-1，其它组输注生理盐水20ml·kg-1·h-1；IP组及HI组先经反复三次5min缺血和5min再灌注的预处理，除P组外，其它组再经60min缺血和120min的再灌注。整个实验过程中，维持相同的输液速度。1.4

11、 观测指标及检测方法 将保留的组织标本按照下列标准进行分类处理，蓝染部分为血供可恢复区，未染部分为缺血区。将未染色部分冰冻3h后切成2mm薄片，生理盐水冲洗，用1 TTC浸泡同时37水浴20min，梗死部分不染色，非梗死部分染成砖红色。按Ismaeil3方法测量并计算出心肌缺血面积（g）、梗死面积（g）及心肌梗死面积与心肌缺血面积之比（）。其它动物左室心肌组织以冷盐水冲洗后低温冷冻保存待检测，SOD、MDA含量按照实剂盒说明书进行检测。1.5 统计学方法 所有数据以均数±标准差（x±s）表示，采用SPSS11.0统计软件进行ANOVA分析，P0.05为有统计学差异。 2 结

12、果2.1 心肌缺血面积 各组动物心肌缺血面积相比没有显著性差异。2.2 心肌梗死面积 心肌梗死面积占缺血面积的百分比：与IR组(45.5±4.3)%相比，IP组、H组、HI组均显著减少，分别为(25.2±4.2)、(26.4±3.1)%、(18.5±3.5)%，HI组与IP组、H组比较差异有显著性，P0.05，见表1。注：与IR组比较aP0.05，与IP组、H组比较bP0.052.3 各组心肌组织SOD活性、MDA含量的变化 各组动物心肌组织SOD活性均较P组低，P0.05，且IP组、H组、HI组比IR组活性显著高，P0.05；各组心肌组织MDA 含量均

13、较P组显著增加，P0.05，且IP组、H组、HI组较IR组含量显著低，P0.05，见表2、表3。注：与P组比较aP0.05；与IR组比较bP0.05注：与P组比较aP0.05；与IR组比较 高氧液联合缺血预处理对家兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用(3) bP0.053 讨论高氧液是以常用医用输注液体为基液，将医用氧通过量子化处理，使其含氧量大为增加，氧分压可达600750mmHg，臭氧O3含量达1020mg/L。其心肌保护机制可能如下：高氧液的高氧分压使其氧的弥散半径与高压氧仓下的弥散半径相近，是正常动脉血氧弥散半径的2倍，能使低氧和缺氧组织细胞的缺氧状态迅速得到改善；高氧液含有一定量的活性氧O

14、3，它可提高红细胞的变形能力，抑制中性粒细胞和血小板的聚集4，5，增加冠脉侧支及微血管血流量6，改善缺血区心肌微循环。目前已知自由基介导的脂质过氧化反应是心肌缺血再灌注损伤的重要环节，心肌缺血再灌注后，尤其是再灌注期，机体通过多种途径产生自由基，自由基对细胞的损伤在于攻击细胞膜脂质发生过氧化反应，测定心肌内MDA含量，可反映脂质发生过氧化的程度；体内自由基的清除依靠SOD等抗氧化酶系统，测定心肌SOD活性可反映心肌抗脂质过氧化的能力。本实验结果显示缺血再灌      注后心肌MDA含量增加越显著，SOD活性降低越显著，则危险区心肌梗死面积越高，说明兔心肌缺血再灌注后脂质发生过氧化反应增加，自身抗氧化能力降低。而高氧液灌注组MDA明显低于缺血再灌注处理组，SOD活性显著高于缺血再灌注处理组。提示高氧液可抑制脂质过氧化，保护抗氧化酶活力。其机理是通过激活线粒体ATP依赖性钾通道（KATP）7，减轻线粒体的损伤从而减轻心肌缺血再灌注损伤。高氧液通过上述机制保护缺血区心肌组织抗氧化能力，保护内源性自由基清除剂SOD活性，减轻心肌细胞脂质过氧化损伤，增加心肌抗自由基损伤能力，保持心肌细胞结构完整性，避免心肌细胞内钙超负荷及心肌细胞不可逆损伤，从而挽救大批频死心肌细胞，明显缺血再灌注损伤心肌预后，起心肌保护作用