阿托伐他汀对兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用

逄丽红 林志国 李鹏辉 (齐齐哈尔医学院机能实验室,黑龙江 齐齐哈尔 600)

急性心肌梗死 (AMI)再灌注后病理生理反应严重时,常发生慢血流或无复流现象,即心外膜血流恢复正常而末梢组织水平灌注很差或没有。无复流与左心室射血分数的下降、左室重塑及不良的临床预后有关,是死亡率增加的独立预测因子〔1〕。他汀类药物是近十几年开发的三羟基三甲基戊二酰辅酶 A(HMG-CoA)还原酶抑制剂,已证实长期应用他汀类药物除降脂作用外还有许多非降脂作用,主要包括改善血管内皮功能、抑制血小板聚集和血栓形成、抗炎与稳定斑块等〔2〕,本研究在兔心肌缺血再灌注 (I/R)模型基础上,通过测定心功能及心肌梗死率,观察阿托伐他汀对兔心肌 I/R损伤的保护效果。

1 材料与方法

1.1 实验动物 新西兰健康雄性大白兔 45只,体重2.5～3.0kg,将实验动物随机分成 3组(每组 10只),假手术组生理盐水 15ml灌胃,1h后做开胸手术但不结扎冠状动脉;I/R组在假手术组处理的基础上,结扎冠状动脉左前降支 30 min后,开放1 h;阿托伐他汀组用含阿托伐他汀 10 mg/kg的生理盐水15 ml代替单纯生理盐水,其他处理同 I/R组。

1.2 模型建立 用 30 g/L戊巴比妥钠(剂量为 30 mg/kg)经兔耳缘静脉注射麻醉后,观察呼吸及神经反射情况,待稳定后固定于手术台。外接心电图机,整个实验过程中以标准Ⅱ导联监测兔心电图变化,沿兔胸骨左缘第 3～4肋间打开胸腔,保持胸膜完整,维持自主呼吸,纵行切开心包膜以完全暴露心脏,结扎冠状动脉左前降支,假手术组仅穿线不结扎,结扎 1 h,再灌注 2 h,以 ST段下降 ＞1/2,心肌颜色恢复,标志再灌注成功。

1.3 样品的采集与测定 I/R组、阿托伐他汀组于再灌注后4 h,再次结扎左冠状动脉前降支,于主动脉口注入伊文蓝染料,心脏充分染色后,剪下心脏,用生理盐水清洗,非缺血心肌呈蓝色,缺血心肌不染色,分离缺血心肌与非缺血心肌,将缺血区左心室肌于纵轴方向切成厚 2 mm左右的薄片,置于 1%氯化三苯基四氮唑(TTC)磷酸缓冲液中 37℃恒温水浴 15 min。非梗死区染为红色,梗死区不染色,将染色区(非梗死区)与未染色区(梗死区)分离并分别称重,二者之和为缺血心肌的重量,梗死心肌占缺血心肌的重量百分比即为梗死范围〔3〕。各组分别于术前5 min、再灌注 2h后用生理记录仪监测左室收缩压(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、左心室内压最大收缩和舒张变化速率(±dp/dtmax)等血流动力学指标。

2 结 果

2.1 各组血流动力学指标比较 术前 5 min各组间血流动力学指标无显著差异(P＞0.05);再多组间两两比较SNK-q检验显示,灌注 2h后与假手术组比较,I/R组与阿托伐他汀组LVEDP明显升高(P＜0.05),LVSP和 ±dp/dtmax明显下降(P＜0.05);I/R组与阿托伐他汀组比较LVSP下降无显著差异(P＞0.05),而 LVEDP升高和 ±dp/dtmax下降有显著差异(P＜0.05),见表 1。

2.2 梗死心肌占缺血心肌的重量百分比及与血流动力学指标的关系 表 2可见,用配对 t检验对假手术组灌注前后 LVSP、LVEDP、±dp/dtmax、心肌梗死率进行比较无显著差异(P＞0.05);I/R组与阿托伐他汀组比较有显著差异(P＜0.05)。以心肌梗死率为应变量,LVSP、LVEDP、±dp/dtmax为自变量进行线性回归分析,LVEDP相关系数(r=-12.51,P＜0.05)。

表1 各组血流动力学指标比较(±s,n=10)

表1 各组血流动力学指标比较(±s,n=10)

组别 LVSP(kPa)术前 5 min 再灌注 2 h LVEDP(k Pa)术前 5 min 再灌注 2 h+dp/dtmax(kPa/min)术前 5 min 再灌注 2 h-dp/dtmax(k Pa/min)术前 5 min 再灌注 2 h假手术组 15.85±2.12 16.40±2.31 0.90±0.21 1.04±0.18 655.47±75.28 636.98±123.20 380.04±27.24 367.20±24.40 I/R组 16.20±2.34 11.12±3.75 0.94±0.14 1.68±0.10 629.70±73.21 413.04±125.18 380.35±28.28 313.15±37.15阿托伐他汀组 16.75±1.74 13.15±3.85 0.94±0.22 1.24±0.30 625.01±57.87 501.26±93.07 388.11±25.78 338.20±41.37 F值 0.73 12.38 0.40 23.95 0.50 17.20 0.22 10.87 P值 0.48 ＜0.05 0.69 ＜0.05 0.60 ＜0.05 0.80 ＜0.05 I/R组和阿托伐他汀组与假术组比较 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 IR组与阿托伐他汀组比较 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

表2 术前 5 min与再灌注 2 h后血流动力学指标差值(±s,n=10)及心肌梗死率(%)

表2 术前 5 min与再灌注 2 h后血流动力学指标差值(±s,n=10)及心肌梗死率(%)

与 I/R组比较:1)P＜0.05

组别 LVSP(kPa) LVEDP(kPa) +dp/dtmax(kPa/min) -dp/dtmax(kPa/min) 心肌梗死率(%)I/R组 5.10±2.58 -0.75±0.06 215.78±78.02 74.04±27.06 35.88±3.30阿托伐他汀组 3.69±2.491) -0.36±0.201) 125.86±78.001) 42.70±27.52 28.58±3.501)

3 讨 论

研究证实,他汀类药物除降脂作用外还有许多非降脂作用,其中包括抗I/R的保护效应,但是具体机制尚未明确,相关研究已经成为热点问题〔4〕。辛伐他汀通过激活线粒体 KATP通道、而不是肌膜 KATP通道减小I/R后的心肌无复流区〔5〕;普伐他汀抗心肌 IR损伤的保护作用也与线粒体 KATP通道激活有关〔6,7〕。本研究结果表明左心功能降低,阿托伐他汀对兔左心室的收缩功能、舒张功能有明显提高,明显改善了 I/R后心功能的恢复〔8〕。本研究发现,心肌梗死率仅与 LVEDP的相关系数有统计学意义,这可能是由于心肌大面积坏死后,顺应性下降,心脏舒张时心肌不能够有效扩张所致。NO是由血管内皮细胞分泌的主要血管活性物质,在维持血管舒缩平衡、抗血小板聚集、防止血管内凝血系统激活、血栓形成等方面起重要作用,对血管壁具有重要的保护作用。

综上,本研究中认为阿托伐他汀对兔心肌的保护和心功能改善作用主要通过改善血管内皮功能促进内皮细胞合成 NO,另外,阿托伐他汀可以激活线粒体KATP通道减小 I/R后的心肌无复流区。

1 方友平,李士亭,谈 进,等 .脑啡肽对兔在体心肌缺血/再灌注的保护作用〔J〕.实用医学杂志,2010;26(19):3485-7.

2 Ito MK,Talbert RI,Tsimikas S.Statin-associated pleiotropy:possible beneficial elects beyond cholesterol reduction〔J〕.J Pharmacother,2006;26:S85-97.

3 丁 超,傅向华,薛 玲,等.山莨菪碱对兔心肌缺血再灌注后 QT间期离散度及室颤阈值的影响〔J〕.中国循证心血管医学杂志,2010;2(2):83-5,88.

4 Zhao I,Yang Y.Pretreatment with simvastatin reduces myocardial no-reflow by opening mitochondrial K(ATP)channel〔J〕.Br J Pharmacol,2006;149(3):243-9.

5 Bao N,Minatoguchi S,Kobayashi H,et al.Pravastatin reduces myocardial infarct sizevia increasing protein kinase C-dependent nitric oxide,decreasing oxyradicals and opening the mitochondrial adenosine triphosphatesensitive potassium channels in rabbits〔J〕.Circ J,2007;71:1 622-8.

6 刘 流,冉 珂,常业恬 .异氟醚延迟预处理对兔心肌缺血再灌注时Bcl-2和caspase-3蛋白表达的影响〔J〕.中南大学学报(医学版),2010;35(4):346-50.

7 Kawashima S,Yokoyama M.Dysfunction of endothelial nitric oxide synthase and atherosclerosis〔J〕.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2004;24(6):998-1005.

8 葛毅萍,廉哲勋,刘 芳,等.NECA对兔急性心肌缺血再灌注后 vWF水平的影响〔J〕.实用心脑肺血管病杂志,2008;16(1):1-4.