右美托咪定后處理對心肌缺血再灌注損傷的影響及機制研究
發(fā)布時間:2018-04-16 08:33
本文選題:右美托咪定 + 心肌缺血再灌注損傷。 參考:《安徽醫(yī)科大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:急性心肌梗死(Acute Myocardial Infarction,AMI)為心肌急性的、持續(xù)的缺血缺氧而引發(fā)的心肌壞死,其發(fā)生率正逐年上升,首選的最有效的治療措施為恢復(fù)梗死區(qū)血流灌注,但是隨之而來的心肌缺血-再灌注損傷(Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury,MIRI)也成了一個亟待解決的難題。心肌缺血再灌注損傷是重新獲得血液供應(yīng)的心肌組織反而產(chǎn)生更加嚴(yán)重的損傷的現(xiàn)象。現(xiàn)如今認(rèn)為其產(chǎn)生機制有三個:過量的自由基攻擊、鈣超載以及活化的中型粒細(xì)胞產(chǎn)生的損傷作用。受到再灌注損傷的心肌超微結(jié)構(gòu)不可逆壞死,從而引起代謝和功能的紊亂。右美托咪定(Dexmedetomidine,DEX)是親脂的,G蛋白偶聯(lián)的,高選擇性,α2-R激動劑,有三種亞型(α2A、α2B、α2C),該藥無呼吸抑制,可以鎮(zhèn)痛、抗焦慮、抗驚厥、鎮(zhèn)靜、血流動力學(xué)穩(wěn)定以及減少患者在插管和拔管時應(yīng)激反應(yīng)的作用。臨床實驗表明,在使用右美托咪定時可適當(dāng)減少其他全身麻醉用藥,改善蘇醒恢復(fù)等作用,是臨床應(yīng)用前景廣闊的麻醉輔助藥。此外,有學(xué)者證實右美托咪定對于人體許多臟器具有一定的保護作用,如腦、肺、心臟、肝臟以及腎臟等。在心血管保護方面,已有研究表明右美托咪定對于離體心臟缺血再灌注損傷具有保護作用,而對于在體心臟的缺血-再灌注損傷的研究鮮有報道。因此本研究選擇成年SD(Spragus-Dawley)大鼠,建立心肌缺血-再灌注模型,采用右美托咪定和PI3K/Akt信號通路阻斷劑渥蔓青進行干預(yù),通過比較各組大鼠血流動力學(xué)變化,各種血漿因子變化,心臟病理學(xué)改變以及分子生物學(xué)指標(biāo)變化來觀察右美托咪定對大鼠在體急性心肌缺血-再灌注損傷是否具有保護作用,并初步探討其作用機制。本研究內(nèi)容分為以下兩個部分:1.右美托咪定后處理對大鼠心肌缺血再灌注損傷的影響我們將48只雄性SD大鼠隨機分為8組:假手術(shù)組(Sham組)、缺血再灌注組(I/R組)、缺血后處理組(IPO組)、DEX后處理5μg/kg,10μg/kg、20μg/kg(DEX5、DEX10、DEX20)組。通過結(jié)扎大鼠冠狀動脈左前降支建立急性心肌缺血再灌注模型。監(jiān)測并記錄大鼠在手術(shù)實驗過程中的血流動力學(xué)指標(biāo),包括心率(heart rate,HR)、左心室舒張壓(left ventricular diastolic pressure,LVDP)、左心室舒張末壓(left ventricular end-diastolic pressure,LVEDP)、左心室內(nèi)壓最大上升速率(maximal rate of the increase of left ventricular pressure,+dp/dtmax)和左心室內(nèi)壓最大下降速率(maximal rate of the decrease of left ventricular pressure,-dp/dtmax),并計算心肌做功量(rate pressure product,RPP)。采用紫外分光光度法檢測缺血-再灌注2 h后血漿中乳酸脫氫酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌鈣蛋白I(CTn I)和丙二醛(MDA)的含量。利用Evan’s blue-TTC雙染法測定各組大鼠心臟梗死面積。觀察各組心臟組織病理切片HE染色觀察心肌組織病理學(xué)改變。結(jié)果顯示與S組相比,I/R組大鼠的HR,LVDP,±dp/dtmax以及RPP均有所下降(P0.05~P0.01),而LVEDP有所增高(P0.05~P0.01);與I/R組相比較,DEX(5,10,20)組的大鼠HR,LVDP,±dp/dtmax以及RPP均有所增加,LVEDP有所降低(P0.05~P0.01)。與S組相比,血漿中LDH活力、CTn I、CK-MB和MDA含量有所增加,同時SOD活性下降(P0.05~P0.01),與I/R組相比較,IPO組、DEX(5,10,20)組血漿LDH活力、CTn I、CK-MB和MDA含量有所下降,同時SOD活性有所增加(P0.05~P0.01),并且DEX的量對于各個血漿因子的含量以及活性有著劑量依賴性的影響。心肌組織病理切片HE染色結(jié)果表明I/R組心肌損傷嚴(yán)重,心肌細(xì)胞腫脹、排列紊亂,可見炎性滲出,而給與DEX后心肌損傷有所減輕。心肌梗死面積測定結(jié)果表明DEX(10,20)可以降低大鼠心肌缺血-再灌注損傷后心肌梗死面積(P0.01)。由此可得出結(jié)論,右美托咪定后處理可以使血漿中LDH活力、CTn I、CK-MB和MDA含量下降以及SOD活性增加有關(guān),減輕大鼠心肌缺血-再灌注損傷,灌注末LVDP,±dp/dtmax以及RPP均有所增加,LVEDP有所降低,左心室功能有所改善,這種保護作用呈劑量依賴性。2.PI3K/Akt通路在右美托咪定后處理對大鼠心肌缺血再灌注損傷影響中的作用以及右美托咪定后處理心肌保護對細(xì)胞凋亡的影響我們將32只雄性SD大鼠隨機分為4組:缺血再灌注組(I/R組)、DEX 20μg/kg后處理(DEX20)組、DEX 20μg/kg加渥蔓青處理組(DEX20+Wort組)和渥蔓青組(Wort組)。通過結(jié)扎大鼠冠狀動脈左前降支建立急性心肌缺血再灌注模型。監(jiān)測并記錄大鼠在手術(shù)實驗過程中的血流動力學(xué)指標(biāo),包括心率(HR)、左心室舒張壓(LVDP)、左心室舒張末壓(LVEDP)、左心室內(nèi)壓最大上升/下降速率(±dp/dtmax),并計算心肌做功量(rate pressure product,RPP)。采用紫外分光光度法檢測各組大鼠缺血-再灌注2 h后血清中乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及丙二醛(MDA)、肌鈣蛋白I(CTn I)的含量。利用Evan’s blue-TTC雙染法測定各組大鼠心臟梗死面積。觀察各組大鼠心臟切片HE染色觀察心肌組織病理學(xué)改變。Western blotting法檢測P-Akt、cleaved caspase-3以及P-GSK 3β在心肌組織中的表達;RT-PCR檢測凋亡相關(guān)基因Bax、Bcl-2 m RNA在心肌組織中的表達。結(jié)果顯示與I/R組相比,DEX20組大鼠的HR,LVDP,±dp/dtmax以及RPP均有所升高(P0.05~P0.01),而LVEDP有所降低(P0.05~P0.01);與DEX20組相比較,DEX20+Wort組以及Wort組大鼠HR,LVDP,±dp/dtmax和RPP均有所降低,LVEDP有所升高(P0.05~P0.01)。與I/R組相比,DEX 20μg/kg后處理組大鼠血清中的LDH活力、CTn I、CK-MB和MDA含量有所下降,同時SOD活性有所增加(P0.05~P0.01),而與DEX20組相比較,DEX20+Wort組以及Wort組大鼠血清中CK-MB和MDA含量,CTn I含量,LDH活力增加,同時SOD活性減低(P0.05~P0.01)。在蛋白水平,與I/R組相比,DEX20組心肌組織中P-Akt和P-GSK 3β的表達增加(P0.05~P0.01),而cleaved caspase-3的表達下降(P0.01),與DEX20組相比,DEX20+Wort組以及Wort組心肌組織中P-Akt和P-GSK 3β的表達降低(P0.05~P0.01),而cleaved caspase-3的表達升高(P0.05)。在m RNA水平,與I/R組比較,DEX20組中Bcl-2的m RNA表達和Bcl-2/Bax的比例明顯增加(P0.01),Bax明顯降低;而當(dāng)給予了Wort后,與DEX20組相比,DEX20+Wort組中Bcl-2的m RNA表達和Bcl-2/Bax的比例明顯降低(P0.01),Bax明顯增加。心肌組織病理切片,HE染色,顯示:I/R組的心肌細(xì)胞排列紊亂、腫脹斷裂,給予DEX干預(yù)后可看到心肌損傷情況明顯改善,炎性滲出減少。與I/R組相比,DEX20組心肌梗死面積有所減少(P0.01),而加入渥蔓青后DEX的保護作用有所降低,心肌梗死面積增大(P0.05~P0.01)。由此可得出結(jié)論,在在體大鼠心肌缺血-再灌注損傷中,右美托咪定后處理通過PI3K/Akt信號通路減輕大鼠心肌缺血再灌注損傷,而該作用可能通過糖原合酶激酶(GSK-3β)通路介導(dǎo)。同時,給予右美托咪定可以減少細(xì)胞凋亡的發(fā)生,產(chǎn)生一定的保護作用。心肌缺血再灌注損傷是心臟瓣膜置換手術(shù)中常見的并發(fā)癥,影響心功能恢復(fù),心肌缺血再灌注損傷、體外循環(huán)均與炎性反應(yīng)有密切聯(lián)系,尋求有效的措施減炎性反應(yīng)對心肌缺血再灌注損傷有著重要的意義。本研究觀察右美托咪定后處理對心臟瓣膜置換術(shù)患者心肌缺血再灌注損傷的影響。并探討其可能機制。我們選擇擇期行心臟瓣膜置換術(shù)患者30例,年齡30~65歲,ASA分級II或III級,心功能分級II或III級。采用隨機數(shù)字表法,將患者隨機分為2組(n=15):對照組(C組)、右美托咪定組(D組)、D組經(jīng)頸內(nèi)靜脈泵入右美托咪定0.6μg·kg-1,給藥時間15min,隨后以0.2μg·kg-1·h-1速率輸注至術(shù)畢。C組輸注等容量生理鹽水。于麻醉誘導(dǎo)前即刻(T0)、主動脈開放2h(T1)、4h(T2)、8h(T3)、24h(T4)、48h(T5)時抽取橈動脈血樣,測定血漿心肌肌鈣蛋白I(c Tn I)、丙二醛(MDA)的濃度和磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性,測定白介素-6(IL-6)及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)血清濃度。記錄麻醉誘導(dǎo)前(Ta)、后處理開始前即刻、后處理負(fù)荷量注入后即刻和術(shù)畢HR、MAP。記錄CPB時間、主動脈阻斷時間、心臟復(fù)跳情況(自動或除顫)、ICU停留時間及心血管不良事件發(fā)生情況。結(jié)果顯示兩組患者一般情況、各時點MAP和HR、CPB時間、主動脈阻斷時間均無統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。心臟自動復(fù)跳率D組高于C組,與T0時比較,T1~T4時兩組血清SOD活性均下降,而血清MAP、c Tn I、CK-MB、IL-6、TNF-α濃度升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。兩組之間比較,T1~T4時D組患者血清c Tn I、CK-MB、IL-6、TNF-α升高均低于C組(P0.05),SOD活性下均低于C組(P0.05)。與C組相比,D組術(shù)后拔出氣管導(dǎo)管時間、ICU停留時間明顯縮短,(P0.05),術(shù)后心血管不良事件發(fā)生例數(shù)下降;由此可得出結(jié)論,CPB下心臟瓣膜置換手術(shù)發(fā)生了心肌細(xì)胞損害,出現(xiàn)了心肌缺血再灌注損傷。右美托咪定后處理可能通過抑制炎性反應(yīng),減輕心臟瓣膜置換術(shù)患者心肌缺血再灌注損傷。
[Abstract]:Myocardial ischemia - reperfusion injury ( AMI ) is a serious problem in myocardial ischemia - reperfusion injury . We divided 48 male SD rats into 8 groups : sham operation group ( Sham group ) , ischemia / reperfusion group ( I / R group ) , ischemic posttreatment group ( IPO group ) , DEX post - treatment 5 渭g / kg , left ventricular diastolic pressure , LVDP , left ventricular end - diastolic pressure , left ventricular diastolic pressure , left ventricular internal pressure maximum rate of the increase of left ventricular pressure , + dp / dtmax , and left ventricular pressure ( - dp / dtmax ) , and calculated the myocardial work volume ( RPP ) . In comparison with group S , the activity of LDH , LVDP , 鹵 dp / dtmax and RPP in rats were decreased ( P0.05 锝,
本文編號:1758139
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