硒化鈉對高齡大鼠心肌氧化應激的保護作用

楊 煜 楊成君 曲成剛 孫國光 張 明 李金成 王志和 譚宇才

(吉林大學白求恩醫學院，吉林 長春 130021)

動脈粥樣硬化、冠心病、糖尿病等心血管相關疾病在老年人中發病與氧應激密切相關，其預后亦取決于氧應激的干預。治療心肌缺血時血管再通后進一步引發心肌的缺血再灌注(I/R)損傷〔1～3〕，氧應激損傷是心肌I/R的重要因素，參與了心肌凋亡及衰竭，是I/R不可逆轉的損傷，可進一步導致I/R鈣超載，細胞壞死，心律失常，最終導致心臟猝死〔4，5〕。硒作為生物體生命活動必需的一種微量元素，有重要生物學作用，有研究顯示硒化鈉(SS)對紅細胞流變性有保護作用，對蛋白質的合成、糖代謝、生物氧化等都有影響，同時，硒對維持內環境穩定也相當重要〔6，7〕。雖然SS通過紅細胞流變性可保護心肌I/R損傷，但其對心肌氧應激損傷及心肌I/R的干預作用尚未見報道。本實驗研究SS對高齡大鼠心肌損傷的保護作用及其機制，并應用離體灌流裝置，檢測單純SS治療對氧應激的作用。

1 材料與方法

1.1 材料 清潔級Wistar大鼠，生產許可證號SCXK(吉)2007-0003，使用許可證號 SYXK(吉)2007-0011，體重 450～550 g，由吉林大學白求恩醫學院動物實驗中心提供;SS購自Sigma公司，其他試劑均購自北京化學試劑廠。

1.2 動物及分組 8月齡雄性Wistar大鼠，體重450～550 g，隨機分為:①正常對照組:灌流液灌流65 min;②過氧化氫(H2O2)灌注組:灌流液灌注20 min，H2O2(150μmol/L)灌注20 min;③SS100 nmol/L H2O2灌注組:灌注方法同H2O2組，在H2O2(150μmol/L)灌注前10 min至實驗結束持續給藥。③黃嘌呤氧化酶聯合黃嘌呤(X+XO)灌注組:灌流液灌注20 min，X+XO(2 mmol/L+0.03 U/ml)灌注20 min;④SS 100 nmol/L X+XO灌注組:灌注方法同X+XO灌注組，在X+XO灌注前10 min至實驗結束持續給藥。⑤I/R組:灌流液預灌注20 min，停止灌注30 min，再灌注30 min;⑥SS 100 nmol/L I/R組:灌注方法同再I/R組，但在缺血前10 min及再灌注期持續給藥至實驗結束;各組5只大鼠，記錄各組血流動力學指標。

1.3 大鼠離體心臟Langendorff工作模型 大鼠烏拉坦(1 g/kg)腹腔注射麻醉，舌下靜注肝素5 mg/kg，分離心臟將其立即放入4℃ Krebs-Henseleit(KH)緩沖液(120 mmol/L NaCl，4.8 mmol/L KCl，1.35 mmol/L CaCl2，1.2 mmol/L MgSO4，1.2 mmol/L KH2PO4，25 mmol/L NaHCO3和 11 mmol/L 葡萄糖，pH 7.4)。于液面下行主動脈插管，絲線結扎固定。將心臟接入Langendorff灌流裝置上，用95%O2-5%CO2平衡的37℃KH液行主動脈逆行恒壓灌流，灌流壓力為80 cmH2O，刺激器維持心臟博動300次/min。

氧應激灌注實驗時在20 min正常灌流后給予含H2O2或者含X+XO的氧飽合KH緩沖液20 min，同時持續觀察左室發展壓恢復率(LVDP)，左室舒張末期壓(LVEDP)，最大收縮速率(+dP/dt)及最大舒張速率(-dP/dt)并計算實驗結束時恢復率(當前值/基礎值)。

1.4 統計學方法 應用SPSS10.0統計軟件，數據以x±s表示，組間比較采用t檢驗。

2 結果

2.1 SS對H2O2灌注后LVDP、LVEDP、dP/dt的影響 20 min H2O2灌注后可明顯抑制心室收縮功能，LVDP僅恢復了4.9%，相當于功能上的停搏(P＜0.05)，而LVEDP則上升了11.7倍(P＜0.05)，SS在H2O2灌注前10 min開始給藥明顯改善心室收縮功能，LVDP恢復了30.4%(P＜0.05)，±dP/dt恢復了30.5%(P＜0.05)，LVEDP亦明顯降低了56.8%(P＜0.05)。見表1。

2.2 SSX+XO灌注后LVDP、LVEDP、dP/dt的影響 20 min X+XO灌注后可明顯抑制心室收縮功能，LVDP顯著下降了8.4倍(P＜0.05)，而LVEDP則上升了18.5倍(P＜0.05)，同時±dP/dt下降了97.1%(P＜0.05)，SS在 X+XO灌注前10 min開始給藥明顯改善心室收縮功能，LVDP恢復了21.9%(P＜0.05)，LVEDP亦明顯降低了40.9%(P＜0.05)。見表2。

2.3 SS對I/R時LVDP、LVEDP、dP/dt的影響 30 min缺血和30 min再灌注可以引起顯著的心功能抑制。30 min再灌后LVDP顯著降低，是缺血前的9倍(P＜0.05)，而LVEDP顯著升高是缺血前的16倍(P＜0.05);同時dP/dt亦顯著降低是缺血前的94%(P＜0.05)，SS 100 nmol/L缺血前10 min給藥組與對照組相比，明顯改善左心室功能，LVDP恢復90%(P＜0.05)，LVEDP亦明顯降低了83%(P＜0.05)。見表3。

表1 SS對H 2 O 2灌注心功能的影響(x ± s，n=5)

表2 SS對XXO灌注心功能的影響(x ± s，n=5)

表3 SS對I/R心功能的影響(x ± s，n=5)

3 討論

氧應激損傷是心肌I/R損傷的重要因素，參與了心肌的凋亡及功能衰竭，是I/R不可逆轉的損傷，可進一步導致I/R鈣超載，細胞壞死，心律失常，最終導致心臟猝死〔8～10〕，在離體灌流條件下避免神經體液因素的干擾，可直接看到氧應激對心功能的損傷作用，LVDP及+dP/dt均明顯下降，而在這一基礎上給予藥物的干預則能夠體現出藥物對氧應激的直接作用，本研究表明SS具有抗氧化作用，SS可以改善大鼠心肌缺血缺氧后心肌的舒縮能力，增強心肌缺血缺氧的耐受性，可以有效地保護缺氧心肌。

體內的硒水平降低引起機體多種血管活性物質的代謝紊亂和冠狀動脈平滑肌對刺激的敏感性增強，低硒通過影響體內前列環素(PGI2)和血栓烷素(TXA2)的平衡對血小板的活性和凝集作用以致對微循環功能產生重要作用。但其對心肌I/R時氧應激損傷的作用還不清楚。

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