罌粟堿和硝酸甘油對乳內動脈血管內皮的影響

王妍軍 張 永 吳明營* 周自強

(1.首都醫科大學附屬北京同仁醫院心血管中心，北京100176;2.首都醫科大學附屬北京友誼醫院心血管中心，北京100050)

左乳內動脈(left internal mammary artery，LIMA)具有良好的遠期通暢率，是冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting，CABG)中不可缺少的動脈橋血管。但乳內動脈的痙攣可使圍術期心絞痛和心肌梗死的發生率增加［1-2］。因此乳內動脈采集后即刻解除其可能存在的痙攣是必要的。罌粟堿擴血管作用明確，但其酸性特質可以損傷內皮細胞［3-4］，而功能和結構完整的內皮細胞，對維持血管穩定、調節血流、防止血管內血栓形成具有重要作用。盡管有報道［5］表明含血的罌粟堿溶液可以克服其酸性特性，但缺乏明確的實驗室依據。硝酸甘油通過刺激細胞內cGMP生成，最終降低細胞內鈣濃度，引起血管擴張，但尚無報道其對內皮細胞有無損害。

本研究通過對LIMA采用腔內注射3 mg/3 mL肝素全血罌粟堿和硝酸甘油的方法，對LIMA末端廢棄血管環行器官浴槽實驗，研究上述兩種藥物對血管內皮功能的影響。

1 資料和方法

1.1 資料

連續觀察首都醫科大學附屬北京同仁醫院2010年6月至2011年3月行擇期非體外循環心臟不停跳LIMA與前降支(left anterior descending，LAD)吻合的冠狀動脈旁路移植術的50例患者為研究對象。排除標準:二次開胸手術、術中出現血流動力學不穩定、依賴胰島素治療的糖尿病患者。研究方案符合人體試驗倫理學標準，并得到北京同仁醫院倫理委員會的批準，受試者在受試前均簽訂書面知情同意書。采用抽簽法將其隨機分為:罌粟堿組和硝酸甘油組，各25例。兩組一般情況及術前用藥比較差異無統計學意義，具有可比性，(P＞0.05)詳見表1。

表1 罌粟堿和硝酸甘油患者一般資料和術前用藥情況Tab.1 The preoperative data of the patients

1.2 方法

1)LIMA血管環的制備:2組患者均由同一醫師采用不接觸技術采集制備LIMA，在LIMA離斷后分別于腔內注射3 mg/3 mL肝素化自體血罌粟堿和硝酸甘油(罌粟堿注射液由江蘇恒瑞醫藥股份有限公司生產1 mL:30 mg;硝酸甘油注射液由北京益民藥業有限公司生產1 mL:5 mg)，夾閉遠端保留5 min，將外科醫師確認遺棄的乳內動脈血管環置于4℃有37℃95%的氧氣和5%二氧化碳不斷吹入的改良Kreb's液(單位mmol/L:NaCl 118.3;KCl 4.7;NaHCO324.88;NaH2PO42.0;MgSO41.64;KH2PO41.18;CaCl22.52;Glucose 5.55)，30 min內送往實驗室。在實驗室小心剪去標本血管周圍組織，清除血管內血液，避免內皮損傷，然后將LIMA剪切成3 mm長的血管環。

2)器官浴槽:將LIMA血管環懸掛固定于浴槽中盛有10 mL 37℃充滿95%O2和 5%CO2的改良Kreb's液中的不銹鋼牽引鉤上，牽引鉤一端固定于浴槽底部，另一端連接張力換能器，通過BL310生物信號采集處理系統(成都泰盟科技有限公司生產)連續記錄血管的張力變化。調節靜息張力2.0g，平衡60 min，期間每隔15 min更換 Kreb's液1次。先以80 mmol/L的KCl溶液預收縮血管環，檢測血管環的反應性，獲取最大收縮力(KCl-100%)，待收縮反應曲線至平臺期后，用Kreb's液灌洗，達到靜息長度穩定后，用3 種濃度(10-7mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L)的去甲腎上腺素(norepinephrine，NE)預收縮乳內動脈，得出各濃度點的收縮力，比較各濃度點與KCl最大收縮力(KCl-100%)的收縮百分比(收縮力/KCl-100%)，之后用Kreb's液灌洗至平臺期，用去甲腎上腺素收縮血管環至60%～80%最大收縮力(KCl-100%)，待收縮反應曲線至平臺期后，用3種濃度(10-7mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L)乙酰膽堿(acetylcholine，Ach)舒張乳內動脈，記錄Ach在各濃度點的舒張力，計算并比較其與去甲腎上腺素預收縮力的舒張百分比(舒張力/%去甲腎上腺素)。

1.3 統計學方法

采用SPSS17.0進行數據分析。計量數據用均數±標準差(±s)表示，組間比較行t檢驗，計數資料用例數表示，行χ2檢驗，計量資料采用以α=0.05為檢驗水準。

2 結果

2.1 LIMA血管環平滑肌收縮反應測定

罌粟堿組和硝酸甘油組血管環對80 mmol/L KCl最大收縮力分別為(6.46±0.77)g和(6.44±0.74)g，(P=0.957)，兩者比較差異無統計學意義;罌粟堿組和硝酸甘油組對NE濃度為10-7mol/L的收縮百分比分別為22.49%±3.01%和21.57%±2.13%(P=0.276)、10-6mol/L的收縮百分比分別為36.97% ±4.02%和38.10% ±4.27%(P=0.396)和10-5mol/L的收縮百分比分別為71.92%±2.15%和71.47%±2.85%(P=0.554)，各濃度點兩組比較差異均無統計學意義(圖1)。

圖1 去甲腎上腺素對乳內動脈的累積濃度張力反應Fig.1 The effect of cumulative concentration-response curves of norepinephrine on the tone of the internal mammary artery

2.2 LIMA血管環內皮依賴性血管舒張反應測定

罌粟堿組和硝酸甘油組血管環對Ach濃度為10-7mol/L的舒張百分比分別為12.31% ±2.21%和11.49% ±2.66%(P=0.299)，10-6mol/L的舒張百分比分別為25.61%±4.74%和23.74%±3.46%(P=0.163)和10-5mol/L的舒張百分比分別為48.37%±4.31%和45.69% ±5.36%(P=0.089)，各濃度點比較差異均無統計學意義(圖2)。

圖2 乙酰膽堿對乳內動脈的累積濃度張力反應Fig.2 The effect of cumulative concentration-response curves of acetylcholine on the tone of the internal mammary artery

3 討論

LIMA是冠狀動脈旁路移植術中最常用的橋血管，但在其采集游離過程中易發生痙攣，而LIMA的痙攣可使圍術期心肌不良事件的發生率升高［6-7］。盡管采集過程中輕柔操作可減輕痙攣的發生率，但研究［6］表明在沒有藥物干預的情況下，輕柔操作并不能完全避免血管痙攣的發生，因此，為提高其血流量，增加心肌灌注，不同的心臟外科醫師使用不同濃度劑量的藥物，采取不同的給藥方式如腔內注射、局部噴灑或全身用藥來避免 LIMA 痙攣的發生［5，8-9］。

罌粟堿和硝酸甘油是臨床上常用的擴血管藥物，腔內注射可使藥物盡可能的迅速均勻分布，從而達到擴張血管效果。但罌粟堿的高酸特性可以造成內皮功能的喪失，有研究［5-6］表明，橋血管圍術期痙攣與橋血管自身內皮功能密切相關，完整的內皮細胞對于動脈橋的功能和遠期通暢至關重要，因此，CABG術中保持內皮細胞的結構和功能的完整性對于血管橋的長期通暢率至關重要。Rosenfeldt F L等［5］研究后建議使用白蛋白或者全血的罌粟堿溶液來改變其酸性，這樣既能夠對抗血管橋痙攣，又能夠減輕血管內皮損傷，有助于提高術后通暢率。

本研究應用器官浴槽比較罌粟堿和硝酸甘油對LIMA血管平滑肌和內皮細胞功能的影響，結果顯示無論非受體依賴性的KCl還是α受體依賴性的NE，刺激血管平滑肌引起的收縮反應，兩組差異無統計學意義。Ach是內皮依賴性血管舒張劑，通過應用接近正常血漿梯次濃度的Ach刺激其受體誘導釋放內皮依賴性舒張因子引起血管舒張，結果顯示Ach誘導的LIMA內皮依賴性舒張反應，兩組的差異也無統計學意義，說明LIMA的內皮細胞存在功能［10］。以上說明這一濃度劑量的含血罌粟堿和硝酸甘油腔內注射并沒有改變LIMA內皮功能，可以在臨床上安全應用。

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