遠隔缺血后處理對兔心肌缺血/再灌注損傷保護作用的時效關系

魏江濤，陳 聰，方正旭，李 進，官 亮，劉海江

(南昌大學第四附屬醫院干部病區 330003)

心肌梗死對人類健康危害即可產生于缺血過程，也可出現于再灌注過程。近年來，有研究證實，心肌缺血期進行短暫肢體缺血/再灌注處理同樣可以達到保護心肌的目的[1-2]。由于缺血/再灌注方案不同，其結果也大不相同。本文旨在研究遠隔(下肢)缺血后處理時間長短對兔心肌缺血/再灌注損傷保護作用的影響，并探討其相關性，為臨床心肌缺血事件發生后心肌保護提供資料。

1 材料與方法

1.1材料 (1)實驗動物：健康的新西蘭兔54只，體質量3.0～3.5 kg，由江西中醫學院動物實驗中心提供。(2)主要實驗儀器、試劑盒：LANDMARK AG-Ⅱ全自動生化分析儀，心電監測儀購自華南醫電公司；離心機(TGL-168)購自上海安亭科學儀器廠,生化檢測試劑盒購自美國R&D公司。麻醉用相關藥品為氯胺酮、甲苯塞嗪、硫噴妥鈉、阿托品。

1.2方法

1.2.1模型建立 采用Selye法結扎兔心臟冠狀動脈左前降支(LAD)，制作急性心肌梗死(AMI)模型。以結扎冠狀動脈遠端心肌心電圖在30 min內ST段、T段進行性抬高，結扎以下的心肌顏色變暗、心肌運動減弱為LAD成功結扎標志。

1.2.2動物分組及處理 實驗動物分6組：假手術組(n=4)和A組、2次缺血5 min/灌注5 min組(B組)、3次缺血10 min/灌注5 min組(C組)、4次缺血5 min/灌注5 min組(D組)、4次缺血10 min/灌注5 min組(E組)5組各10只。處理措施如下：假手術組只穿線，不夾閉LAD；A組在夾閉LAD 30 min后，開放LAD實施再灌注6 h；B組在夾閉LAD 30 min后，開放LAD同時夾閉雙下肢動脈5 min，然后開放5 min，重復缺血/再灌注，共2個循環，實施再灌注6 h；C夾閉雙下肢動脈時間為10 min，3個循環缺血/再灌注；D組夾閉雙下肢動脈時間分別為5 min、4個循環缺血/再灌注；E組夾閉雙下肢動脈時間分別為10 min、4個循環缺血/再灌注。

1.2.3檢測指標 (1)室性心律失常：記錄缺血期及再灌注期室性心律失常發生類型，并對其評分[3]。0分，無心律失常；1分，偶發室性早搏(1 min<3次)；2分，頻發室性早搏(1 min≥3次)；3分，偶發室性心動過速(1 min<3次)；4分，頻發室性心動過速(1 min≥3次)；5分，頻發室性顫動(1 min≥3次)或死亡。(2)生化指標：分別于缺血期及再灌注后3、6 h抽取動脈血5 mL，4 ℃下4 000 r/min離心10 min，取上清液，-80 ℃保存，采用全自動生化分析儀測定血漿肌鈣蛋白(cTnT)的水平。(3)心肌梗死面積：以cTnT總釋放量曲線下面積作為心肌梗死面積的代指標。(4)遠隔缺血后處理時間(即每次時間×次數)與室性心律失常、cTnT的水平、心肌梗死面積相關性。

2 結 果

2.1室性心律失常評分 室性心律失常主要發生于缺血及再灌注后前30 min內，其評分結果見圖1。假手術組實驗前后無變化；在再灌注后0～30 min，B、D組與A組比較，再灌注室性心律失常評分差異無統計學意義(P>0.05)；C、E組與A、B、D組比較差異有統計學意義(P<0.01)。再灌注31～60 min，E組與A、B、C、D組比較，再灌注室性心律失常評分差異有統計學意義(P<0.01)，A、B、C、D組無差異。此后各組間室性心律失常評分比較差異無統計學意義(P>0.05)。且心律失常評分與缺血后處理時間呈負相關(r=-0.892)。

圖1 室性心律失常評分情況

2.2血漿cTnT水平比較 假手術組實驗前后無變化；與A組比較，B、C、D、E組下降顯著(P<0.05)。與B、C、D組比較，E組下降顯著(P<0.05)，見表1。且cTnT水平與缺血后處理時間呈負相關(r=-0.833)。

2.3心肌梗死面積 以cTnT總釋放量曲線表示，見圖2。假手術組無心肌梗死； 與A組比較，B組下降32.3%，C組下降32.8%，D組下降31.0%，E組下降35.8%。且心肌梗死面積與缺血后處理時間呈負相關(r=-0.782)。

表1 5組血漿cTnT水平比較

圖1 5組cTnT總釋放量曲線

3 討 論

隨著冠狀動脈再血管化介入(PCI)治療方法、冠狀動脈搭橋術(CABG)、瓣膜置換術等技術推廣應用，再灌注損傷造成心肌損傷已被臨床醫生所認識和關注。探索激發機體內源性保護機制減輕缺血及再灌注損傷成為心血管領域的研究熱點。

2003年Zhao等[2]首次發現后適應在限制梗死范圍及保護缺血后的內皮功能方面與缺血預適應有相同效果，并提出缺血后適應(ischemic postconditioning，IPOC)概念。由于IPOC實施對心臟具有侵襲性，存在不可預知的風險，后提出遠程缺血后適應(remote ischemic postconditioning，RI-PostC)。目前對IPOC研究主要集中在實施方案上，包括再灌注/閉塞的循環次數和每次循環的時間。多數學者的共識是循環次數3～6次，單次循環的時間10～30 s對心臟保護作用可以肯定[4]。對RI-PostC的實施方案還不明確，Andreka等[5]發現對豬心肌梗死模型采用肢體RI-PostC(缺血5 min再灌注5 min，4個循環)心肌梗死面積減少約22%，肌酸激酶(CK)的釋放減少約26%。Mei等[6]研究發現，早期給予無創肢體缺血后適應(RPOC)能減少梗死面積，而反復肢體RI-PostC(每天1次或每3天1次)減輕左室重塑，且1次單項后處理可提高生存率。甚至還有研究表明，RI-PostC給予3輪上肢缺血5 min，再灌注5 min可減少PCI術后24 h cTnI 中位數值，且降低6個月不良心腦事件發生率[7]。也有研究揭示遠隔缺血后處理和預處理對人體血管內皮功能保護作用與遠隔缺血刺激強度相關[8]。本研究發現，雙側股動脈實施3次缺血10 min再灌注5 min及4次缺血10 min再灌注5 min，明顯減少再灌注前30 min心律失常發生，且4次缺血10 min再灌注5 min優于3次缺血10 min再灌注5 min及4次缺血5 min再灌注5 min。不同的是，雙側股動脈實施2個循環缺血5 min再灌注及4次缺血5 min再灌注對室性心律失常發生無明顯抑制作用，且室性心律失常發生與后處理時間長短呈負相關。也有報道，在冠狀動脈開放同時實施短暫肢體缺血觸發遠隔缺血后處理未能對再灌注期室性心律失常產生顯著抑制作用[9]。產生這種不同結果的解釋是，再灌注心律失常主要發生再灌注前30 min，而遠隔缺血時間過短(缺血再灌注循環次數少)或強度不夠(每次阻斷血流時間過短)不足以誘導保護作用。

心肌梗死患者的預后與心功能明顯相關，梗死面積決定心功能分級。Han等[10]研究表明，RI-PostC(再灌注同時，立即在后肢雙側動脈行缺血5 min再灌注5 min，3個循環)，可降低CK、cTnI，降低左室舒張末壓(LVEDP)和左室收縮壓(LVSP)。Xin等[11]研究提示，給予4次缺血5 min再灌注5 min后處理使梗死面積降至(29.39±3.66)%，而預處理則使梗死面積降至(33.49±5.81)%。但也有研究發現遠隔缺血預處理不能減少cTnI下降，也不能提高血流動力學[12]。本研究發現，雙側股動脈實施缺血再灌注者均有cTnT血漿濃度較對照組顯著下降，且實施4個循環缺血10 min再灌注，優于2個循環缺血5 min、10 min再灌注及3個循環缺血10 min再灌注者。心肌梗死面積，與A組比較，B組下降32.3%，C組下降32.8%，D組下降31.0%，E組下降35.8%，且與后處理時間長短呈負相關。但與既往研究結果相比有差異，Kerendi等[13]報道在鼠心肌缺血再灌注前結扎腎動脈5 min，心肌梗死面積減少50%；RI-PostC對心肌保護作用的差異可能與動物種屬和實驗方案及參考標準不同有關，其作用機制還不太明確，根據國內外的研究報告，目前主要包括以下幾個方面：(1)內源性腺苷釋放及腺苷受體激活[14]；(2)短暫感受器電位胡椒素1(TRPV1)、心臟及循環中主要神經肽、降鈣素相關肽(CGRP)和P物質(SP)釋放增加[15]；(3)抑制羥基自由基釋放[16]、開放ATP敏感性鉀通道及抑制線粒體通透性轉換孔[17]，通過再灌注損傷補救激酶(RISK)信號通路激活絲氨酸/蘇氨酸激酶(AKT)及存活刺激因子提高(SAFE)通路激活信號轉導和轉錄激活因子3(STAT3)等[11]。最近有研究表明，阿片受體在遠隔缺血預處理的心肌保護作用機制中占有重要地位[18]。但具體作用機制還有待于進一步研究。

本實驗顯示，肢體遠隔缺血后處理對心臟的保護作用與缺血再灌注的時間呈負相關，選擇兔下肢作為遠隔缺血處理對象，操作簡單且安全，為在臨床中的應用提供一些依據。

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