維拉帕米聯(lián)合卡托普利對家兔心肌缺血再灌注損傷的保護作用

心肌缺血再灌注損傷（myocardial ischemia reperfusion injury, MIRI）是指心肌局部缺血一段時間后由于血液中缺乏氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，在開放循環(huán)（恢復(fù)血液再灌注）后引起的心肌缺血性損傷。隨著體外循環(huán)以及各種血管外科技術(shù)廣泛應(yīng)用于各類心臟手術(shù)、外科手術(shù)中，MIRI己成為影響各種心臟手術(shù)最終療效的重要因素。研究表明，氧自由基（oxygen free radical, OFR）產(chǎn)生[1]、鈣超載[2]及炎癥反應(yīng)[3]是MIRI發(fā)生的重要原因，而鈣通道拮抗劑與血管緊張素抑制劑對心肌保護作用的研究也受到臨床醫(yī)師的廣泛關(guān)注。本研究就維拉帕米聯(lián)合卡托普利對家兔MIRI的保護作用進行分析，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與藥品試劑

1.1.1 實驗動物 選取健康家兔24只，雌雄各半，清潔級，體重 2.4～2.6 kg，由內(nèi)江市第二人民醫(yī)院動物實驗中心提供。

1.1.2 藥品試劑 鹽酸維拉帕米注射液（江蘇宜興前進制藥廠生產(chǎn)，批號：20170108）、卡托普利（常州制藥廠有限公司生產(chǎn)，批號：20170404）、0.9%氯化鈉注射液、1%戊巴比妥鈉、無水乙醇(國產(chǎn)分析純）、超氧歧化酶（SOD）試劑盒、丙二醛（MDA）試劑盒。

1.2 MIRI模型建立及分組

1.2.1 MIRI模型建立 于家兔耳緣靜脈注射 1%戊巴比妥鈉，麻醉藥物起效后，將家兔仰臥位固定于手術(shù)臺上，胸部備皮，將八導(dǎo)聯(lián)電生理記錄儀電極端刺入家兔四肢皮下，接通電源，測定家兔正常標Ⅱ?qū)?lián)心電圖，于距家兔胸骨左緣約0.5 cm 處做一縱型切口，依次切開皮膚及皮下組織，暴露肋骨，采用止血鉗剝離肋間肌肉，沿胸骨3～5肋間開胸，暴露心臟，剝離心包膜，探查冠狀動脈左前降支，用持針器將心外科U型7-0帶線圓針于家兔左心耳下緣約2 mm處進針，于肺動脈圓錐左側(cè)緣出針，進針深度1.0～1.5 mm，寬度2.0～2.5 mm。將一小段硅膠管置于結(jié)扎線與冠狀動脈之間，擰緊結(jié)扎，采用硅膠管壓迫左冠狀動脈前降支，使其閉塞。將心臟放回胸腔，迅速擠出胸腔內(nèi)氣體，關(guān)閉胸腔，整個開胸時間不超過30 s，假手術(shù)組只放置手術(shù)線而不結(jié)扎。以Ⅱ?qū)?lián)心電圖QRS波幅度增高、增寬，ST段弓背向上抬高≥0.2 mv為結(jié)扎成功標志。調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度使動物體溫維持正常。于結(jié)扎成功后 30 min松開腸嵌，再次暴露心臟，剪斷結(jié)扎線，去掉硅膠管，再灌注180 min（此操作過程不超過30 s）。以放松結(jié)扎線后，QRS波幅降低，抬高的ST段開始回落為再灌注成功標志。

1.2.2 動物分組 將所有家兔隨機分為 6組，假手術(shù)組、對照組、缺血再灌注組、卡托普利組、維拉帕米組及卡托普利+維拉帕米組，每組4只。①假手術(shù)組（左前降支穿線不結(jié)扎，穿線后給予0.9%氯化鈉注射液10 ml/kg）；②對照組（左前降支結(jié)扎30 min，未灌注，建立急性心肌缺血模型，并給與0.9%氯化鈉注射液10 ml/kg，不用藥物干預(yù)）；③模型組（左前降支結(jié)扎 30 min，再灌注180 min，建立 MIRI模型，于再灌注前10 min給予0.9%氯化鈉注射液10 ml/kg）；④卡托普利組（左前降支結(jié)扎30 min，再灌注180 min，于再灌注前10 min給予卡托普利2.1 ml/kg）；⑤維拉帕米組（左前降支結(jié)扎30 min，再灌注180 min，于再灌注前10 min給予維拉帕米0.2 ml/kg）；⑥聯(lián)合給藥組（左前降支結(jié)扎30 min，再灌注180 min，于再灌注前10 min給予卡托普利2.1 ml/kg+維拉帕米0.2 ml/kg）。

1.3 觀察指標 實驗結(jié)束后，測定家兔心肌組織中MDA和SOD水平，采用比色法測定MDA含量，通過亞硝酸鹽法測定SOD含量。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析，符合正態(tài)檢驗的計量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，方差齊者組間數(shù)據(jù)比較采用LSD檢驗，方差不齊者組間數(shù)據(jù)比較采用Games-Howell檢驗，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

模型組家兔心肌組織中的 MDA水平明顯高于假手術(shù)組，但低于對照組，SOD水平明顯低于假手術(shù)組，但高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；維拉帕米組、卡托普利組與模型組比較，MDA水平顯著降低，SOD水平明顯升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；聯(lián)合用藥組與卡托普利組、維拉帕米組比較，MDA含量進一步降低，SOD活性進一步升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。見表 1。

3 討論

隨著外科手術(shù)發(fā)展，心臟手術(shù)、介入手術(shù)的普及，臨床中MIRI患者也逐漸增加。MIRI發(fā)生與氧自由基增多、鈣超載、炎癥和心肌細胞凋亡等有關(guān)。在缺血再灌注過程中，由于缺血缺氧，自由基生成增多，可導(dǎo)致心肌組織發(fā)生脂質(zhì)過氧化損傷，從而引起心肌細胞結(jié)構(gòu)損傷和功能障礙，最終造成MIRI發(fā)生。MIRI引起的主要結(jié)構(gòu)、功能和代謝變化包括再灌注性心律失常、心肌頓抑和微血管頓抑、心肌結(jié)構(gòu)改變[4]。MIRI可嚴重影響缺血后心臟功能的恢復(fù)，甚至危及患者生命。因此，如何防治MIRI已成為當前醫(yī)學(xué)熱點之一。目前治療MIRI最重要的途徑為缺血預(yù)處理和缺血后處理，但這兩種途徑在臨床實施中因操作難度高、風(fēng)險大而受到限制。此后，相關(guān)學(xué)者相繼發(fā)現(xiàn)積極使用藥物預(yù)處理可以有效保護心肌細胞，其中包括鈣通道拮抗劑與血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑[5-6]。

表1 5組家兔心肌組織中MDA和SOD水平比較(±s)

表1 5組家兔心肌組織中MDA和SOD水平比較(±s)

注：與假手術(shù)組比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05；與模型組比較，cP＜0.05；與維拉帕米組比較，dP＜0.05

組別 例數(shù) MDA(nmol/mg) SOD(U/mg)假手術(shù)組 4 25±6 242±25對照組 4 51±4a 102±20a模型組 4 40±5ab 155±15ab維拉帕米組 4 34±3abc 168±21abc卡托普利組 4 33±5abc 167±23abc聯(lián)合用藥組 4 30±4abcd 185±30abcd

腎素-血管緊張素系統(tǒng)過度激活、血管緊張素Ⅱ異常升高是MIRI進一步發(fā)展的重要機制之一[6]。因此治療MIRI的關(guān)鍵為抑制血管緊張素Ⅱ過度生成。卡托普利（captopril, Cap）作為第一代血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑（ACEI），常用于治療高血壓和充血性心力衰竭等疾病。最近研究表明，Cap除可擴張冠狀血管外，具有抑制心肌細胞內(nèi)鈣離子超負荷[7]、抗氧自由基[8]、抑制緩激膚降解、減輕無復(fù)流現(xiàn)象、改善缺血心肌能量代謝[9]、改善微循環(huán)、抗心律失常等作用。但也有研究發(fā)現(xiàn)，單純使用卡托普利并不能模擬經(jīng)典的缺血預(yù)處理作用[10]。而維拉帕米是一種鈣通道拮抗劑，其預(yù)防MIRI機制是通過抑制細胞胞膜鈣離子通道，阻斷鈣超載的始動環(huán)節(jié)，抑制再灌注期鈣離子內(nèi)流。維拉帕米治療MIRI的效果已被基礎(chǔ)研究與臨床試驗所證實[11]。維拉帕米能降低缺血心肌組織中 MDA水平和保護 SOD活性，促進前列環(huán)素（PGI2）合成。心肌組織中的MDA水平直接反映機體受自由基攻擊的嚴重程度與體內(nèi)脂質(zhì)過氧化程度，SOD是一種清除體內(nèi)自由基必要的酶，SOD活性降低可減少自由基清除，因此維拉帕米對家兔MIRI具有保護作用[12]。

本研究結(jié)果顯示，維拉帕米和卡托普利聯(lián)合使用可明顯提高MIRI家兔心肌組織中SOD的活性，降低MDA水平。提示聯(lián)合使用后可明顯改善MIRI家兔心臟功能。

本研究從藥理學(xué)的角度揭示了維拉帕米與卡托普利治療 MIRI的機制，為臨床用藥提供了理論依據(jù)。但本研究僅從MDA與SOD入手，未對其他可能的機制進行研究，后續(xù)應(yīng)從血液流變學(xué)指標、心功能指標、基因蛋白表達的角度進行進一步研究。