亞低溫治療對AMI模型大鼠炎性反應(yīng)的作用及心肌保護(hù)機(jī)制分析

王艷麗 高仁俊 王顯艷 趙紅曄 肖章博 張鑫蕊 蔡彧 宗浩 李懿桐 張鳳嬌

[摘要] 目的 研究亞低溫治療對急性心肌梗死（AMI）模型大鼠炎性反應(yīng)的作用及心肌保護(hù)機(jī)制。方法 選取80只SD級健康大鼠，通過結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支的方式制作AMI模型。成功后按隨機(jī)抽簽法分成亞低溫組及對照組，各40只。對照組造模成功后予以生理鹽水，維持體溫在36～38℃之間。亞低溫組造模成功后靜脈輸注4℃生理鹽水，誘導(dǎo)亞低溫狀態(tài)（32～35℃）。分別采集結(jié)扎術(shù)前、術(shù)后1 h、2 h、3 h、4 h以及冠脈再灌注后1h時(shí)兩組大鼠的靜脈血1 mL，檢測肌酸激酶同工酶（CK-MB）、肌鈣蛋白（cTnI）、腦鈉肽（BNP）、C反應(yīng)蛋白（CRP）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）及腫瘤壞死因子-α（TNF-α）水平。結(jié)果 結(jié)扎前1 h、結(jié)扎后1 h兩組大鼠CK-MB、cTnI、BNP水平對比均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;結(jié)扎后2 h、3 h、4 h及再灌注1 h后亞低溫組大鼠的CK-MB、cTnI、BNP水平均低于對照組（t=8.517、14.114、17.018、10.016、2.314、2.388、4.530、5.839、5.612、2.170、4.463、3.409，P<0.05）。結(jié)扎前1 h、結(jié)扎后1 h兩組大鼠CRP、IL-6、TNF-α水平對比均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;結(jié)扎后2 h、3 h、4 h及再灌注1 h后亞低溫組大鼠的CRP、IL-6、TNF-α水平均低于對照組（t=3.707、5.550、9.606、16.595、2.398、4.362、4.231、4.184、5.323、7.995、6.589、8.072，P<0.05）。結(jié)論 亞低溫治療可顯著改善AMI模型大鼠炎性反應(yīng)，從而發(fā)揮心肌保護(hù)作用，值得臨床重點(diǎn)關(guān)注。

[關(guān)鍵詞] 急性心肌梗死;大鼠;亞低溫治療;炎性反應(yīng);心肌保護(hù)機(jī)制

[中圖分類號(hào)] R54? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1674-0742（2020）06（b）-0031-04

[Abstract] Objective To study the effect of mild hypothermia on the inflammatory response and myocardial protection mechanism of acute myocardial infarction （AMI） model rats. Methods 80 healthy SD rats were selected to make an AMI model by ligating the left anterior descending coronary artery. After success， they were divided into a mild hypothermia group and a control group of 40 by random drawing. The control group was given normal saline after successful modeling to maintain body temperature between 36-38 °C. After successful modeling in mild hypothermia group， intravenous infusion of 4 ℃ normal saline was induced to induce mild hypothermia （32-35℃）. Collect 1ml of venous blood of two groups of rats before ligation， 1 h， 2 h， 3 h， 4 h after operation and 1h after coronary reperfusion to detect creatine kinase isoenzyme （CK-MB） and troponin （cTnI ）， brain natriuretic peptide （BNP）， C-reactive protein （CRP）， interleukin-6 （IL-6） and tumor necrosis factor-α （TNF-α） levels. Results The levels of CK-MB， cTnI and BNP in the two groups of rats were not statistically significant difference 1 h before ligation and 1h after ligation （P>0.05）; 2 h， 3 h， 4 h after ligation and 1h after hypoperfusion levels of CK-MB， cTnI and BNP were lower than those of the control group （t=8.517， 14.114， 17.018， 10.016， 2.314， 2.388， 4.530， 5.839， 5.612， 2.170， 4.463， 3.409，P<0.05）. The levels of CRP， IL-6 and TNF-α in the two groups of rats were not statistically significant difference at 1h before ligation and 1h after ligation （P>0.05）; the rats in mild hypothermia group 2 h， 3 h， 4 h after ligation and 1h after reperfusion levels of CRP， IL-6 and TNF-α were lower than those of the control group （t=3.707， 5.550， 9.606， 16.595， 2.398， 4.362， 4.231， 4.184， 5.323， 7.995， 6.589， 8.072，P<0.05）. Conclusion Mild hypothermia treatment can significantly improve the inflammatory response of AMI model rats， thereby exerting the protective effect of myocardium， which deserves clinical attention.

[Key words] Acute myocardial infarction; Rat; Mild hypothermia treatment; Inflammatory response; Myocardial protection mechanism

近年來，臨床上已開展大量的保護(hù)缺血心肌細(xì)胞的相關(guān)研究，目的在于更有效治療急性心肌梗死（AMI）以及降低并發(fā)癥的發(fā)生，從而改善預(yù)后。此外，國際上往往將低溫劃分成輕度低溫（32～35℃），中度低溫（28～31℃），深低溫（17～27℃）及超深低溫（2～16℃），其中又將輕度低溫以及中度低溫合稱為亞低溫[1-3]。而低溫療法主要是指通過物理手段將患者的體溫控制在預(yù)期水平，從而達(dá)到治療疾病目的的一種方式。亞低溫治療則是以物理手段將患者的體溫控制在28～35℃范圍內(nèi)，繼而發(fā)揮治療疾病的作用[4-5]。該治療術(shù)式是目前所開展的一種新型保護(hù)心肌手段，且該治療措施有利于減少AMI的梗死面積，降低心肌損傷標(biāo)志物水平以及改善患者預(yù)后。鑒于此，該文通過研究亞低溫治療對AMI模型大鼠炎性反應(yīng)的作用及心肌保護(hù)機(jī)制，旨在為亞低溫治療應(yīng)用于AMI的治療中提供理論依據(jù)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1? 資料與方法

1.1? 動(dòng)物來源

大鼠均購自南京青龍山動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，均為清潔級，體重為230～270 g，均實(shí)施單籠飼養(yǎng)，自由飲水，控制室溫在24℃左右。

1.2? 研究方法

①AMI大鼠模型制備：所有大鼠均進(jìn)行全麻處理，切開頸部皮膚后實(shí)施氣管切開術(shù)，所有大鼠均予以正壓呼吸機(jī)通氣，維持潮氣量為10～20 mL，呼吸及頻率為90次/min，比率為1∶1。于冠脈結(jié)扎術(shù)前，予以肝素鈉干預(yù)，使用劑量為200 U/kg。隨后于右側(cè)股靜脈中置入肝素化留置管，同時(shí)連接多功能可調(diào)節(jié)輸液器。選擇胸骨左側(cè)第4肋間隙切開，完全暴露心臟，予以0.5%的利多卡因處理，采用5-0絲線選擇左前降支起始端2 mm處進(jìn)行冠脈結(jié)扎，采用心電圖確定是否發(fā)生ST-T抬高，明確造模成功與否，最后完成切口的縫合。②分組方式：按照隨機(jī)抽簽法將上述AMI大鼠分成亞低溫組以及對照組，每組40只。③干預(yù)方式：對照組大鼠在左前降支結(jié)扎后經(jīng)股靜脈予以正常溫度的生理鹽水干預(yù)，給藥速率為0.3 mL/（min·kg），同時(shí)，采用保溫毯將大鼠包裹起來，維持體位在36～38℃，直至結(jié)扎冠脈再灌注后1 h。亞低溫組大鼠在左前降支結(jié)扎后靜脈輸注4℃生理鹽水，給藥速率為0.3 mL/（min·kg），誘導(dǎo)亞低溫狀態(tài)（32～35℃），直至結(jié)扎冠脈再灌注后1 h。④標(biāo)本采集：分別選擇結(jié)扎術(shù)前、術(shù)后1 h、2 h、3 h、4 h以及冠脈再灌注后1 h時(shí)采集靜脈血1 mL，保存在4℃冰箱中備用。⑤相關(guān)指標(biāo)水平檢測：通過日立7180全自動(dòng)生化分析儀檢測肌酸激酶同工酶（CK-MB）水平，以貝克曼ACCESS2型微粒子全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀檢測肌鈣蛋白（cTnI）水平，采用免疫熒光法檢測腦鈉肽（BNP）水平。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測C反應(yīng)蛋白（CRP）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）水平。具體操作務(wù)必以相關(guān)試劑盒說明書為準(zhǔn)。

1.3? 觀察指標(biāo)

比較兩組大鼠結(jié)扎前后CK-MB、cTnI、BNP水平以及CRP、IL-6、TNF-α水平。

1.4? 統(tǒng)計(jì)方法

數(shù)據(jù)分析主要通過SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件完成，計(jì)量資料以（x±s）表示，進(jìn)行t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2? 結(jié)果

2.1? 結(jié)扎前后CK-MB、cTnI及BNP水平

結(jié)扎前1 h、結(jié)扎后1 h兩組大鼠CK-MB、cTnI、BNP水平對比均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;結(jié)扎后2 h、3 h、4 h及再灌注1 h后亞低溫組大鼠的CK-MB、cTnI、BNP水平均低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

2.2? 結(jié)扎前后CRP、IL-6及TNF-α水平

結(jié)扎前1 h、結(jié)扎后1 h兩組大鼠CRP、IL-6、TNF-α水平對比均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;結(jié)扎后2 h、3 h、4 h及再灌注1 h后亞低溫組大鼠的CRP、IL-6、TNF-α水平均低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

3? 討論

AMI具有病情嚴(yán)重，進(jìn)展迅速，病死率較高等特點(diǎn)，對患者的生命健康安全造成了極大的威脅[6-7]。因此，予以AMI患者及時(shí)有效的治療顯得尤為重要，亦是目前臨床廣大醫(yī)務(wù)人員共同關(guān)注的熱點(diǎn)。低溫治療在臨床上早已得到廣泛研究，且在心外科以及神經(jīng)外科手術(shù)中獲得廣泛應(yīng)用，獲得了良好的心腦保護(hù)作用[8]。然而，體溫一旦低于28℃，極易引發(fā)心律失常以及凝血機(jī)制障礙等一系列嚴(yán)重并發(fā)癥。因此，自上世紀(jì)80年代開始，超低溫治療已很少應(yīng)用于臨床治療中。而在80年代末，不少研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)腦溫降低2～3℃可發(fā)揮保護(hù)缺血性腦損傷的作用，且不會(huì)引起因超低溫導(dǎo)致的各種并發(fā)癥，這使得亞低溫治療引起了人們的關(guān)注[9]。

CK-MB是臨床上應(yīng)用較為廣泛用的心肌酶譜參數(shù)之一，在AMI時(shí)迅速升高，有助于判斷心肌細(xì)胞受損與否以及受損程度。cTnI是廣泛存在于心肌以及骨骼肌中的肌原纖維ATP酶的抑制亞單位，正常生理狀態(tài)下，其不會(huì)出現(xiàn)異常增高，而在心肌損傷發(fā)生后，其開始釋放，并通過游離或復(fù)合物的形式進(jìn)入血液循環(huán)中，持續(xù)性從變性的心肌細(xì)胞內(nèi)釋放，和心肌損傷程度呈正相關(guān)。正常狀態(tài)下BNP僅存在于心室肌內(nèi)，且分泌極少，而在心功能發(fā)生損傷后，左心室會(huì)分泌大量的BNP。結(jié)扎后2 h、3 h、4 h及再灌注1 h后亞低溫組大鼠的CK-MB、cTnI、BNP水平均低于對照組（P<0.05）。這提示了亞低溫治療具有明顯的保護(hù)心肌作用，且與高渝峰等人[10]的報(bào)道結(jié)果基本相符，其在報(bào)道中發(fā)現(xiàn)，亞低溫治療能夠改善心肺復(fù)蘇后的Wistar大鼠自身心肌細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷，其中干預(yù)后2 h丙二醛的含量在亞低溫大鼠組為（0.54±0.04）mmol/L，較對照組的（0.83±0.09）mmol/L明顯更低。這也再次說明了亞低溫療法能夠較好地保護(hù)大鼠的心肌細(xì)胞，分析原因，認(rèn)為亞低溫治療可減少AMI導(dǎo)致的應(yīng)激性NE釋放，減少心臟做功以及心肌細(xì)胞內(nèi)能量代謝紊亂，從而減輕心肌氧耗，縮小梗死面積，保護(hù)心功能，降低因電解質(zhì)紊亂導(dǎo)致的心律失常等并發(fā)癥的發(fā)生，起到心肌保護(hù)作用。另有相關(guān)研究報(bào)道證實(shí)，減少熱休克蛋白HSP70的表達(dá)，同時(shí)抑制心肌細(xì)胞內(nèi)外鈉離子與鈣離子的交換，從而改善再灌注時(shí)心肌細(xì)胞鈣超載，進(jìn)一步發(fā)揮保護(hù)心肌的作用[11]。此外，AMI患者因組織缺血、缺氧，加之室壁張力的增加會(huì)引起心肌組織壞死并釋放炎性物質(zhì)、補(bǔ)體以及黏附分子等一系列炎性介質(zhì)，繼而導(dǎo)致急性炎性反應(yīng)的發(fā)生，繼而促進(jìn)單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等炎性細(xì)胞的趨化，且聚集在梗死部位，釋放IL-6、CRP以及TNF-α等多種個(gè)細(xì)胞因子，進(jìn)從急劇炎性反應(yīng)。IL-6可通過調(diào)節(jié)肝臟CRP的合成，同時(shí)參與肝臟急性期反應(yīng)生化過程，進(jìn)一步增加氧自由基的釋放，誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞黏附。而TNF-α屬于心肌梗死后炎癥反應(yīng)的影響因子之一，心臟含有的巨噬細(xì)胞可分泌TNF-α，于病理狀態(tài)下，大量的TNF-α釋放會(huì)導(dǎo)致白細(xì)胞的趨化作用增強(qiáng)，進(jìn)一步促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞合成CRP，繼而加重心肌細(xì)胞的損傷[12]。而該文結(jié)果發(fā)現(xiàn)：結(jié)扎后2 h、3 h、4 h及再灌注1 h后亞低溫組大鼠的CRP、IL-6、TNF-α水平均低于對照組（P<0.05）。這再次表明了亞低溫治療可能是通過調(diào)節(jié)IL-6、CRP以及TNF-α的表達(dá)，進(jìn)一步減輕炎癥反應(yīng)，發(fā)揮心肌保護(hù)的作用。

綜上所述，亞低溫治療對AMI模型大鼠的心肌具有一定的保護(hù)作用，其作用機(jī)制可能和減輕炎性反應(yīng)有關(guān)。

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（收稿日期：2020-03-19）