左心室重建術對非手術區心肌組織超微結構的影響

賀延法 李強 孟自力 劉艷超

左心室重建術對非手術區心肌組織超微結構的影響

賀延法 李強 孟自力 劉艷超

目的 研究左心室重建術對非手術區心肌組織超微結構的影響。方法 對50只雜種犬建立左心室壁瘤動物模型，并根據室壁瘤的大小、部位分為實驗組和對照組，實驗組采用左心室重建術(Dor手術)切除室壁瘤，對照組只開胸不行左心室重建術，通過電鏡觀察2組非手術區心肌組織超微結構的變化。結果 與正常組相比，實驗組和對照組非手術區心肌組織超微結構均有心室重構和心肌損害;與對照組相比，實驗組非手術區心肌組織心室重構和心肌損害程度小于對照組。結論 左心室重建術從一定程度上延緩了左心室重構的發生，有助于改善心功能。

左心室;心室重構;心肌梗死;室壁瘤

1 材料與方法

1.1 實驗對象 健康雜種犬50只，雌雄不拘，體重14～23 kg，均分籠飼養。

1.2 實驗儀器 多功能麻醉機(Drager)、人工心肺機、心臟彩超(HP5500)、電子顯微鏡(JEM-1011)等。

1.3 實驗方法

1.3.1 室壁瘤動物模型的建立:3%戊巴比妥鈉30 mg/kg腹腔內麻醉，肌內注射萬可松0.1 mg松弛犬氣管平滑肌，氣管插管后連接呼吸機并心電監護。沿胸骨左緣第Ⅳ肋間開胸，逐層打開至心包，制作心包吊床，清晰暴露左冠狀動脈前降支血管。用阻斷帶試阻斷第2與第3對角支間的前降支主干，觀察無嚴重心律失常，結扎此位置;用阻斷帶試阻斷距前降支第2對角支起始部0.5～1.0 cm的分支，觀察無嚴重心律失常，結扎此位置。結扎后3 min即可看到梗死區域心肌收縮減弱，顏色變暗，同時取遠離梗死區域的心肌組織做為正常組標本。逐層縫合關閉胸腔，置胸腔引流管，接負壓水封瓶。術后將犬移至特制籠內2 d左右，限制活動，第2天開始進食，維持靜脈輸液1～3 d，肌內注射青霉素 20 萬 U·kg－1·d－1。

1.3.2 室壁瘤動物模型的評估及實驗分組:結扎冠狀動脈4周后，采用超聲心動圖評估室壁瘤是否形成，并依室壁瘤的部位、大小、心輸出量、射血分數、室腔擴大程度，將其分為相應的對照組和實驗組，使每組動物的病情相當。

1.3.3 左心室重建術(Dor手術):麻醉同前，麻醉后將犬仰臥位固定在手術臺上，常規消毒、鋪單，胸骨正中劈開，4 mg/kg肝素進行全身肝素化，小心分離心包，暴露主、肺動脈和上、下腔靜脈，常規建立體外循環，顯露室壁瘤形成的位置，判斷室壁瘤的邊界，淺低溫心臟跳動下平行于前降支并旁開1.5 cm左右切開左心室，避免損傷前乳頭肌，用2-0 prolene線在室壁瘤的瘢痕組織與室間隔和游離壁間做荷包縫合，將梗死部位曠置于左心室腔外，收緊荷包，再用Dacron補片修補左心室缺口，結束體外循環，魚精蛋白中和肝素，逐層縫合關閉胸腔，置胸腔引流管，接負壓水封瓶，術后處理同前。對照組與實驗組相比，只開胸不行Dor手術。

1.3.4 電鏡下觀察非手術區心肌組織的微觀結構:在心梗模型建立時取犬心肌組織為正常組，左心室重建術后6周取實驗組、對照組犬非手術區相對應部位心肌組織，常規制片JEM-1011電子顯微鏡觀察其超微結構。

2 結果

2.1 室壁瘤動物模型的建立情況 46只犬存活，1只犬因麻醉意外死亡，2支犬因結扎冠狀動脈后出現心室纖顫死亡，1支犬因Dor術后低心排出量綜合征死亡。

2.2 正常組心肌組織超微結構 心肌細胞內肌原纖維結構正常，肌小節和肌絲結構清晰，肌原纖維之間線粒體豐富，結構正常，未見膠原蛋白沉著和膠原纖維沉積。見圖1。

2.3 實驗組心肌組織超微結構

2.3.1 心肌細胞內肌小節和肌絲結構清楚，肌原纖維間隙輕微增大，細胞質輕度水腫，線粒體內少部分峭斷裂。見圖2。

圖1 正常組心肌組織電鏡下超微結構(×25 000)

圖2 實驗組非手術區心肌組織電鏡下超微結構(×25 000)

2.3.2 心肌間質內可見膠原蛋白沉著，膠原纖維增多。見圖3。

2.4 對照組心肌組織超微結構

2.4.1 心肌細胞內部分肌絲溶解，肌原纖維間隙明顯增大，細胞質明顯水腫，線粒體腫脹，線粒體內峭斷裂、減少、可見空泡狀。見圖4。

圖4 對照組非手術區心肌組織電鏡下超微結構(×25 000)

2.4.2 心肌間質內可見膠原蛋白沉著明顯，膠原纖維明顯增多，排列緊密。見圖5、6。

3 討論

雖然目前心肌梗死模型的建立已經比較完善，但心肌梗塞模型中面臨的最大問題就是病死率仍然較高［4，5］，且有些動物死亡原因不明。冠狀動脈區段的選擇太高會因心肌梗死面積過大造成動物的猝死，冠狀動脈區段的選擇太低會使心肌梗死模型的心肌標本梗死面積過小，甚至無心肌梗死產生，造成動物模型建立失敗。本實驗采用多節段(前降支主干和第2對角支)、分階段(先主干后分支)結扎的方法，即使如此仍然于結扎冠狀動脈過程中死亡2只，考慮為心肌梗死面積過大所致。

圖5 對照組非手術區心肌間質電鏡下超微結構(×6 000)

圖6 對照組非手術區心肌間質電鏡下超微結構(×12 000)

心機梗死后數小時內梗死區域發生水腫和炎癥，隨后發生纖維母細胞增殖和膠原纖維沉著，最后整個梗死區域被疤瘢組織代替，梗死區域心肌可發生擴張和變薄，整個左心室發生一系列的形態和結構變化，表現為左心室擴張、心肌肥厚等。正常心肌組織電鏡下可見心肌纖維排列整齊，線粒體結構正常，肌節結構清晰，2個肌細胞之間閏盤結構完好，間質結構正常網。缺血區心肌組織電鏡下可見肌原纖維溶解，明帶、暗帶、H帶不完整，排列紊亂，有收縮帶形成，線粒體腫脹，大小不等，有較多空泡形成，線粒體峭斷裂或消失;交界區心肌組織呈現心肌受損傷的征象，表現為肌原纖維間隙明顯增大，細胞質水腫，線粒體腫脹，線粒體內部分嵴斷裂［6］。有報道心肌梗死后心室重構，電鏡下可見間質纖維母細胞增生明顯，呈高合成狀態，間質膠原蛋白沉著明顯，呈典型的間質膠原纖維沉積［7］。目前，人們對電鏡下心肌梗死后心肌壞死和心室重構形態學研究比較清楚，但是對電鏡下左心室重建術后非手術區心肌組織心室重構和損害程度形態學研究尚少。本實驗在電鏡下觀察各組心肌組織的超微結構提示，與正常組比較，實驗組和對照組非手術區心肌組織電鏡下都有心室重構(心肌間質內可見膠原蛋白沉著明顯，膠原纖維明顯增多)和心肌損害(心肌細胞內肌原纖維間隙增大，細胞質水腫，線粒體部分嵴斷裂)的超微結構表現;與對照組比較，實驗組的非手術區心肌組織電鏡下心室重構和心肌損害程度小于對照組。

本研究從定性上說明用左心室重建術(Dor手術)在一定程度上延緩了左心室重構的發生，在一定程度上改善了心功能，但其具體機制還需要進一步研究。

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5 Degabriele NM，Griesenbach U，Sato K，et al.Critical appraisal of the mouse model of myocardial infarction.Exp Physiol，2004，89:497-505.

6 李國營，田素民，于連發，等.兔心肌缺血性損傷的超微結構變化及凋亡檢測.解剖學進展，2003，9:12-14.

7 陳偉，顧仁拋，朱平，等.通心絡調控大鼠受體系統干預心室重構的實驗研究.疑難病雜志，2002，1:12-14.

R 654.2;R 542.22

A

1002－7386(2011)13－1978－02

10.3969/j.issn.1002 －7386.2011.13.028

050041 石家莊市，河北省胸科醫院心外科

心肌梗死后由于局部心肌缺血壞死失去收縮功能，使心室收縮運動不協調，引起梗死區心室壁的伸展、變薄和膨出，心室的幾何結構發生改變，同時梗死區邊緣或非梗死區的心肌纖維被動拉長，導致整體心臟擴大，即所謂的心室重構［1］。室壁瘤形成后，左心室形態從類橢圓體變成近似球體［2］。Dor采用心室內環形補片成形術進行左心室重建，強調恢復左心室正常的橢圓形態，改善心臟收縮功能。左心室重建術對室壁瘤進行治療后發現，接近正常橢圓形的心室，幾個月后又出現形態和功能上的異常。于是，有人提出手術不僅可以影響手術局部的心肌組織重構，還可以影響遠處原本正常的心肌，改變經手術恢復為正常容積和形狀的左心室［3］。本課題采用結扎犬冠狀動脈分支的方法建立室壁瘤動物模型，對實驗組犬行Dor手術重建左心室，通過電鏡觀察各組非手術區心肌組織超微結構的變化，間接反映心肌組織參與心室重構的程度，揭示室壁瘤左心室重建術后心室重構的特殊性，為左心室重建手術尋找更加充分的理論依據。

2011－02－13)