兔急性心肌梗死后室壁瘤形成過程心肌力學及MMP-9變化的實驗研究

發(fā)布時間：2020-02-25 00:00

【摘要】：目的：本研究通過建立兔急性心肌梗死后室壁瘤(LVA)形成動物模型，使用實時三維超聲心動圖和二維超聲斑點追蹤技術觀察兔急性心肌梗死后室壁瘤形成過程中室壁瘤的形態(tài)學變化及心肌力學演變特點，并觀察金屬蛋白酶-9(MMP-9)在室壁瘤形成過程中的作用，旨在探討兔急性心肌梗死后室壁瘤形成的結構和力學演變規(guī)律，為臨床早期診斷、早期干預治療室壁瘤提供一定的理論依據。方法：第一部分：新西蘭大白兔80只，分為4組，每組20只。根據不同開胸方式和結扎不同冠脈建立兔急性心肌梗死后室壁瘤形成動物模型。A組采用剪開正中胸骨開胸，結扎兔左前降支中段；B組采用剪開正中胸骨開胸，結扎兔左前降支和左旋支中段；C組采用左側胸腔3～4肋間隙開胸，結扎兔左前降支中段；D組采用左側胸腔3～4肋間隙開胸，結扎兔左前降支及左旋支中段。飼養(yǎng)4周后，比較不同開胸方式和結扎不同冠脈建立兔室壁瘤模型的成功率、存活率及室壁瘤形成特點。第二部分：20只新西蘭白兔建立室壁瘤形成動物模型，使用實時三維超聲心動圖和二維超聲斑點追蹤技術于模型建立術前、術后1d、2d、3d、1w、2w、3w、4w進行檢查。4周后，將存活至實驗終點且有室壁瘤形成的實驗動物納入研究。實時三維超聲心動圖觀察不同時間段兔室壁瘤形成過程中室壁瘤的大小、形態(tài)、形成時間及心功能的變化。二維超聲斑點追蹤技術觀察不同時間段兔室壁瘤形成過程中徑向應變率和圓周應變率收縮期與舒張期的變化特點及其與心功能的關系。第三部分：80只新西蘭白兔分為正常對照組與實驗組，實驗組建立室壁瘤模型，并于術前、術后1d、2d、3d、1w、2w、3w、4w進行實時三維超聲心動圖檢查，4周后，將存活至實驗終點且有室壁瘤形成的實驗動物納入室壁瘤組，無室壁瘤形成的動物納入心肌梗死組。使用血清學、免疫組化、熒光定量PCR技術、weston-blot蛋白技術觀察MMP-9在室壁瘤形成過程中的表達情況，并與心肌梗死組比較。結果：第一部分：（1）動物存活率比較， A組、C組動物存活率較高，分別為90%、95%。B組、D組存活率較低，存活率分別為65%、70%。A組、C組存活率與B組、D組比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。A組與C組、B組與D組動物存活率比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。（2）各組模型成功率比較， B組、D組室壁瘤形成率較高，分別為84%、86%。A組、C組成功率較低，分別為50%、53%。A組、C組與B組、D組成功率比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。A組與C組、B組與D組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。（3）超聲心動圖參數比較，B組、D組的LVEDV、LVESV、LVA容積較A組、C組增加顯著（P＜0.05），LVEF下降明顯（P＜0.05），差異有統(tǒng)計學意義。第二部分：（1）術后各時間段存活實驗動物中，術后1d無室壁瘤形成，術后2d室壁瘤開始形成，術后2d與3w之間室壁瘤形成例數呈增加趨勢。3W之后無新的室壁瘤形成。（2）與術前比較，術后各時間段LVEDV、LVESV、LVAV呈增加趨勢（P＜0.05），術后3w后趨于穩(wěn)定。與術前比較，術后LVEF呈下降趨勢（P＜0.05），3w后下降趨于穩(wěn)定。LVEDV、LVAV、LVAV/LVEDVD與LVEF均有相關性（r=0.232、0.778、0.911）。其中LVAV/LVEDV與EF值相關性較好，根據直線相關方程發(fā)現LVAV/LVEDV每增加1%，LVEF值下降1.1%。判定LVEF小于50%的LVAV/LVEDV臨界值為16%。（3）各組間SrR、SrC比較。與術前比較，術后各時間段各節(jié)段SrR-S、SrR-E、SrR-A、SrC-S、 SrC-E及SrC-A均明顯下降（P＜0.05）。術后各組間比較，術后2d、3d、1w、2w、3w、4w組各節(jié)段SrR-S、SrR-E、SrR-A、SrC-S、 SrC-E及SrC-A較術后1d下降顯著（P＜0.05），術后3w SrR-S、SrR-E、SrR-A、SrC-S、 SrC-E及SrC-A與術后4w組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。術后同一時間段各節(jié)段間比較，前壁、側壁SrR-S、SrC-S較其他節(jié)段下降顯著（P＜0.05），舒張期各節(jié)段間SrR-E、SrR-A、、SrC-E及SrC-A差別無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。各節(jié)段SrC-S、SrR-S與LVEF均有較好的相關性，其中前壁、側壁SrC-S、SrR-S與LVEF相關性較好。（4）室壁瘤形成后各節(jié)段應變率下降百分比比較，收縮期各節(jié)段間比較，球性檢驗顯示各節(jié)段間徑向應變率、圓周應變率下降百分比差異有統(tǒng)計學意義（F=6.03、6.08，P＜0.05）其中前壁、側壁下降明顯（P＜0.05）。舒張早期、舒張晚期各節(jié)段徑向應變率及圓周應變率下降百分比之間比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。ROC曲線顯示，，前壁、側壁收縮期圓周應變率下降百分比曲線下面積分別為0.889、0.861，前壁、側壁收縮期徑向應變率下降百分比曲線下面積分別為0.917、0.887，以應變率下降百分比值60%為臨界點預測室壁瘤的形成，前壁、側壁圓周應變率下降百分比特異性分別為73.6%、78.2%，靈敏性83.3%、83.3%。前壁、側壁徑向應變率下降百分比特異性分別為69.7%、83.3%，靈敏性83.3%、67.7%。第三部分：（1）與術前比較，室壁瘤組各時間段MMP-9血清濃度、陽性細胞表達、mRNA CT、蛋白半定量值均增高，術后3d達到高峰，3d后開始下降，至術后4w MMP-9仍然高于術前，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。心肌梗死組術后MMP-9血清濃度、陽性細胞表達、mRNA CT、蛋白半定量值變化趨勢與室壁瘤組基本一致，但室壁瘤組術后1w后下降較心肌梗死組緩慢（P＜0.05）（2）MMP-9與室壁瘤容積及LVEF有較好的相關性（r=0.65，0.78）。結論：（1）結扎不同冠狀動脈對室壁瘤模型的動物存活率和室壁瘤形成率有著直接的影響和決定作用，結扎左前降支及左旋支中段模型制作成功率較高，且形成容積較為恒定的室壁瘤，使用實時三維超聲心動圖可以較為直觀、客觀的評價室壁瘤動物模型。（2）急性心肌梗死后2d室壁瘤開始形成，3w后室壁瘤基本形成，室壁瘤容積隨時間呈增大趨勢，室壁瘤容積與左室舒張末期容積之比可作為室壁瘤形成后評估心功能的重要參考指標。（3）室壁瘤形成后加重了各節(jié)段心肌徑向及圓周應變率的下降，尤以前壁及側壁下降明顯。前壁及側壁收縮期心肌應變率下降百分比可作為預測室壁瘤和評估心功能新的參數，二維超聲斑點追蹤成像技術對于研究室壁瘤形成過程中的心肌力學演變能夠提供有效的量化檢測手段。（4）MMP-9參與了室壁瘤的形成過程并對室壁瘤容積和心功能變化有著較為重要的影響。MMP-9可作為判斷室壁瘤容積及心功能的一個新的有價值指標。
【圖文】：

開胸,冠狀動脈

圖 1-1 肋間開胸及結扎方法：圖 1-1a：結扎冠狀動脈；圖 1-1b：肋間開胸。Fig. 1-1 the methods of ligating the middle segment of the left anterior descending artery(a)and the left circumflex artery and thoracotomy through the left fourth intercostal space(b).1.2.4 心肌梗死成功標準：（1）術中結扎相應冠狀動脈后，肉眼觀察左室前壁及心尖部心肌顏色變暗色，搏動減弱[62]；（2）心電圖示相鄰 2 個以上導聯 ST 段抬高大于 0.2mv；1.2.5室壁瘤模型成功超聲診斷標準（1）超聲觀察：超聲心動圖多切面觀察發(fā)現前壁或心尖部出現局部室壁變薄，收縮功能消失，室壁在心室收縮期和舒張期均向外呈瘤樣膨出，尤其是在收縮期向外突出更為明顯，與其部位的室壁運動形成鮮明的反向運動即出現矛盾運動[63]。三維超聲心動圖顯示心尖部瘤樣突出。見圖 1-2。

室壁瘤形成,實時三維超聲心動圖,二維超聲心動圖,切面