促進或抑制ACE2-Ang（1-7）-MasR軸活化對大鼠心肺復蘇后多器官功能不全的影響

袁琦松 朱麗 王炳今 李嵐 黃佳 周霞 周厚榮

貴州省人民醫院全科醫學教研室（貴陽550002）

隨著心肺復蘇指南的更新與普及，心肺復蘇成功率有很大的提高，但自主循環恢復（ROSC）后常出現多器官功能不全，尤其是心肌功能受損，仍有相當高的病死率［1］，院內或院外心臟驟停患者復蘇后心功能不全可持續數周至數個月不等［2］，只有極少數復蘇成功患者能夠存活并出院。美國進行的一項調查顯示，院內接受心肺復蘇術的心臟驟停患者的生存率為26.3%，最終出院率為9.6%［3］。復蘇后發生多器官功能不全綜合征即復蘇后綜合征（PR-MODS）是導致CA-CPR-ROSC 患者死亡的主要因素［4］，并且其病死率和功能障礙或衰竭的器官數目呈正相關［5］。因此，在復蘇早期，對患者多器官功能進行保護，采取針對性的干預措施，提高患者的生存率具有重要的臨床意義。

本課題組前期研究發現：復蘇后的大鼠心肌組織中ACE-AngⅡ-AT1R 軸被大量激活，檢測有關心功能的指標，顯示心功能明顯受損，筆者在臨床觀察中也發現：心肺復蘇不成功的患者ACEAngⅡ-AT1R 軸的表達明顯高于心肺復蘇成功的患者［6-8］。研究證實，ACE2-Ang（1-7）-MasR 軸可拮抗ACE-AngⅡ-AT1R 軸，參與體內眾多的生理反應。在循環和消化等系統及炎性反應中發揮著重要的保護作用［9］。但是，在心肺復蘇后多器官損害中，它們是否具有相同的效應，目前未見報道，本實驗首次探討該軸活化在復蘇后多器官功能損害的病理生理變化。故本研究通過建立大鼠心肺復蘇模型，通過促進和抑制ACE2-Ang（1-7）-MasR軸的表達，初步探討ACE2-Ang（1-7）-MasR軸對PRMODS 的作用。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 健康的SD 大鼠72 只（雌雄不限，12～14 周齡，體質量250～300 g），飼養室通風，恒溫、恒濕，標準喂養。實驗前禁食不禁水12 h。

1.2 實驗準備 大鼠稱質量，予以10%水合氯醛腹腔注射麻醉（300～350 mg/kg）。氣管切開插入氣管導管，連接動物呼吸機行機械通氣；左側頸總動脈置入PE-50 導管至左心室用于測定左心室壓；左股靜脈置入靜脈導管備用；將5F 心臟起搏雙電極經食道插入心臟后壁的位置；左、右胸前各置入除顫電極片，連接除顫儀，并安裝動物心肺復蘇機待用。

1.3 實驗流程和分組 經心臟起搏電極用50 Hz交流電30 V 刺激誘導室顫性CA。室顫或無脈電活動持續4 min 后予以機械通氣及CPR，在心臟按壓的同時，如為室顫心律，采用4 J/kg 的能量按照每60 s 給予一次電擊除顫，直至復蘇成功或終止為止；復蘇成功的動物按照信封法將動物隨機分為3 組，并加上一組對照組，每組18 只動物，分別為（1）假手術組：只行外科手術操作+生理鹽水；（2）常規復蘇組：心肺復蘇+生理鹽水；（3）Ang（1-7）組：心肺復蘇+Mas 受體激動劑Ang（1-7），劑量為800 ng/（kg·min）維持；（4）A779 組：心肺復蘇+Mas受體拮抗劑A799，劑量為800 ng/（kg·min）維持。

1.4 檢測指標及方法 每組均記錄復蘇后2、4、6 h 的心率（heart rate，HR）（次/min）、平均動脈壓（mean artery pressure，MAP）（mmHg）、±LVdp/dtmax到達觀察時點留取心肌組織標本及血液標本備查。通過酶聯免疫法檢測血清BNP、cTnT 水平；比色法檢測大鼠血清ALT、Cr；HE 染色觀察心肌細胞病理學改變。

1.5 統計學方法 所有數據分析使用SPSS 24.0軟件，計量資料用均數±標準差表示，計量資料多組間比較運用方差分析，然后采用LSD、SNK 法進行兩兩比較。采用Pearson 相關分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 各組大鼠體質量、麻藥劑量、造模時間、CA 時間、復蘇時間及搶救藥物劑量（腎上腺素）間比較，差異均無統計學意義（P＞0.05，表1）。

表1 各組大鼠基本參數的比較Tab.1 Effect of basic parameters in each rat group ±s

表1 各組大鼠基本參數的比較Tab.1 Effect of basic parameters in each rat group ±s

組別假手術組常規復蘇組Ang（1-7）組A779 組體質量（g）225.35±15.04 233.18±18.26 239.06±14.94 231.18±17.32麻藥劑量（mg）96.27±14.05 102.69±13.55 104.33±12.26 101.45±12.35造模時間（s）0 105.76±9.46 106.88±8.28 108.53±7.48 CA 時間（min）0 4.27±1.18 4.12±0.95 4.35±1.22復蘇時間（min）0 4.22±1.98 4.26±2.01 4.30±2.02搶救藥物劑量（μg）0 5.72±0.71 5.88±0.85 5.91±0.76

2.2 Ang（1-7）與A779 對實現ROSC 后血流動力學、心功能的影響 與假手術組比較，其他3 組大鼠復蘇后的2、4、6 h 的HR、MAP、±LVdp/dtmax 均降低（P＜0.05）；與常規復蘇組比較，Ang（1-7）組大鼠復蘇后2、4、6 h 表現為各時點的HR、MAP 均降低，±LVdp/dtmax 均增高（P＜0.05）；與常規復蘇組比較，A779 組大鼠表現為各時點的HR、MAP 均降低、±LVdp/dtmax 降低（P＜0.05，表2）。

2.3 Ang（1-7）與A799 對實現ROSC 后6 h 血清中BNP、cTnT 的比較 與假手術組相比，常規復蘇組、Ang（1-7）、A779 大鼠ROSC 后6 h 的BNP、cTnT 均升高（P＜0.05）；與常規復蘇組比較，Ang（1-7）組復蘇后大鼠6 h 血清中BNP、cTnT 表達降低（P＜0.05）；A779 組復蘇后6 h 的BNP、cTnT 表達升高（P＜0.05，圖1、2）。

2.4 Ang（1-7）與A799 對實現ROSC 后6 h 肝腎功的影響 與假手術組比較，常規復蘇組ROSC 后6 h 血清Cr、ALT 水平均升高（P＜0.05）。Ang（1-7）組、A779 組與常規復蘇組，ROSC 后6 h 血清Cr、ALT 水平均升高無變化（P＞0.05，圖3、4）。

2.5 Ang（1-7）與A799 對實現ROSC 后6 h 心肌組織病理比較 見圖5。假手術組：心肌細胞間隙適中，排列規則，胞質、胞核顯示清晰（圖5A）。常規復蘇組：細胞排列紊亂，部分區域性變性壞死，細胞水腫，胞質、胞核顯示不清晰，部分核固縮（圖5B）。Ang（1-7）組：心肌纖維濁腫并排列紊亂，胞質胞核結構未消失，部分心肌纖維呈波浪狀改變（圖5C）。A779 組：心肌損傷更顯著，表現為心肌纖維濁腫、心肌肌漿凝固、橫紋不清或消失，胞質胞核結構消失（圖5D）。以上結果說明，Ang（1-7）可稍減輕ROSC 后心肌組織的病理損傷，A799 則相反。

表2 各組心功能指標的比較Tab.2 Comparison of cardiac function indicators in each groups ±s

表2 各組心功能指標的比較Tab.2 Comparison of cardiac function indicators in each groups ±s

注：A779 組與其余3 組相比較，均P＜0.05

時間（h）HR（次/min）假手術組常規復蘇組Ang（1-7）組A779 組2 4 6 381.50±48.62 364.62±39.54 352.77±53.38 352.50±78.49 325.50±44.06 302.37±50.26 317.50±47.64 309.59±47.62 306.44±30.38 322.83±49.97 317.83±57.13 296.34±56.37 MAP（mmHg）2 4 6 102.37±1.65 96.53±5.33 95.50±4.51 83.84±6.78 84.81±8.45 79.04±6.33 78.36±5.16 81.27±6.70 75.01±4.65 79.91±6.88 82.68±8.13 77.21±6.42+LVdp/dtmax（mmHg/s）2 4 6 5 569.42±287.45 6 179.34±287.31 6 102.39±267.32 3 861.66±299.92 3 136.44±247.31 2 928.15±389.38 4 453.65±356.77 3 635.30±312.00 3 519.57±437.75 3 287.86±340.35 2 983.25±753.71 2 726.58±258.51-LVdp/dtmax（mmHg/s）2 4 6 5 322.27±387.44 5 987.51±412.03 5 531.22±435.75 2 832.99±106.66 2 554.48±284.90 2 437.67±457.89 3 139.04±463.72 2 755.22±523.74 2 786.79±278.85 2 632.99±241.28 2 332.67±224.69 2 133.64±225.63

圖1 各組ROSC 后6 h BNP 的比較Fig.1 Comparison of BNP 6 hours after ROSC in each group

圖2 ROSC 后6 h CTnT 的比較Fig.2 Comparison of CTnT 6 hours after ROSC in each group

圖3 ROSC 后6 h Cr 的比較Fig.3 Comparison of Cr 6 hours after ROSC in each group

圖4 ROSC 后6 h ALT 的比較Fig.4 Comparison of ALT 6 hours after ROSC in each group

圖5 各組心肌HE 染色圖片（×200）Fig.5 The HE staining images in each group

3 討論

心臟驟停以及心肺復蘇的過程伴隨著全身的缺血一再灌注損傷，各系統功能異常和全身炎癥反應之間形成的交互作用和惡性循環，往往加重了多器官功能障礙［10］并最終導致死亡。

文獻［11］報道給予800 ng/（kg·min）Ang（1-7）可減輕大鼠糖尿病心肌病模型左右心室纖維化及改善心功能，并且上述作用可被Mas 受體拮抗劑——A779［800 ng/（kg·min）］所逆轉。本次實驗Ang（1-7）與A779 濃度均選擇800 ng/（kg·min），與假手術組相比，復蘇后大鼠各時點的心率、平均動脈壓和心臟功能指標均顯著降低，說明了復蘇后大鼠血流動力學發生嚴重障礙，心功能低下。與常規復蘇組相比，Ang（1-7）組ROSC 后大鼠各時間段+LVdp/dtmax 絕對值明顯升高；而ROSC 后2、4、6 h，A779 組+LVdp/dtmax 絕對值均低于常規復蘇組，提示促進ACE2-Ang（1-7）-MasR 軸活化可以改善復蘇后心泵功能。

cTnT 是心肌細胞特異性蛋白，對心肌損傷的診斷有較高的敏感性和特異性［12］。BNP 水平的高低經常作為判斷心力衰竭的指標［13］。與假手術組比較，常規復蘇組大鼠6 h 血清中cTnT、BNP 均有不同程度的上升，進一步佐證ROSC 后大鼠的心肌細胞發生損傷，從而使大鼠心功能受損。另外，復蘇組與Ang（1-7）組比較，檢測到cTnT、BNP 表達降低，而A779 組則相反。說明促進ACE2-Ang（1-7）-MasR 軸活化可能改善復蘇后心肌細胞的損傷，減輕心力衰竭的程度，抑制ACE2-Ang（1-7）-MasR 軸活化則作用相反。

大量心肌細胞損傷最終會導致心功能受損，心肌病理損傷是量變到質變的過程。本研究心肌病理結果顯示，促進ACE2-Ang（1-7）-MasR 軸活化可減輕復蘇后心肌組織的病理損傷，而抑制ACE2-Ang（1-7）-MasR 軸活化則加重病理損傷。WANG等［14］在對ROSC 后心肌缺血-再灌注的豬模型實驗中，發現西地那非可抑制血清中AngⅡ表達，增加Ang（1-7）表達水平，而產生心肌保護作用。推測促進ACE2-Ang（1-7）-MasR 軸活化可能通過改善缺血心臟的血液供應，抑制其收縮與舒張功能的惡化，實現心肌的保護作用，而這種保護作用可以被A799 抑制。

本研究發現，與假手術組比較，常規復蘇組、Ang（1-7）組與A779 組ROSC 后6 h 血清ALT、Cr 上升，提示ROSC 大鼠可出現肝、腎功能損傷。究其原因，可能與復蘇后心功能不全有關，復蘇后心功能不全會導致心輸出量的降低和肺循環或體循環淤血，即使復蘇成功的大鼠，心泵功能指標也達不到正常大鼠心泵功能指標的一半，這會對各器官造成灌注不足導致的缺血缺氧性損害。同時，按壓期間會在肝腎血管中形成間隙血流，進一步加劇肝腎缺血再灌注 損害，可致“心-腹-腎綜合征”的發生［15］。與常規復蘇組比較，Ang（1-7）組、A779 組ROSC 后6 h 血清ALT、Cr 水平無差異，提示800 ng/（kg·min）Ang（1-7）和A779 未加重肝腎功能損害，推測這一現象也可能與藥物濃度、觀察時間過短有關。

本研究存在局限性，觀察時間較短，為心肺復蘇后早期器官功能狀態，并沒有對心肺復蘇后期的器官功能情況進行研究。筆者將在后續研究進一步探討。

綜上所述，CA-CPR-ROSC 后大鼠的血流動力學、心功能、心肌、肝腎功能均出現一定程度的損害，促進或抑制ACE2-Ang（1-7）-MasR 軸活化，可延緩或加重大鼠CA-CPR-ROSC 后血流動力學、心功能和心肌損傷有緩解和加重作用，但未逆轉或加劇肝、腎功能損害。