渐阻断与远程缺血预处理对在体大鼠心肌缺血再灌注损伤血清CK-MB、cTnI的影响

李凌 欧阳辉旺 邓运香 杨璐 李引群

目前心血管疾病是造成死亡的最常见的原因［1］，其中缺血性心脏病是心血管疾病死亡的主要原因。急性心肌梗死是引起死亡的重要原因，冠状动脉血流突然中断可导致心肌梗死，心肌细胞发生不可逆的坏死，血清心肌生物学标志物浓度明显升高。在活体实验中常通过检测CK-MB 和cTnI 来判断心肌损伤程度。心肌再灌注快速恢复心肌缺血区的血流灌注可以保护心脏，但是会造成心肌缺血再灌注损伤［2］。远程缺血预处理（remote ischemic preconditioning，RIPC）可降低心肌缺血再灌注损伤从而保护心肌［3］。本文尝试应用渐阻断的方法，即在一定时间内缓慢匀速阻断冠状动脉血流，减少心肌灌注直至完全阻断血流，探讨其对缺血再灌注损伤的心肌保护作用。

1 材料和方法

1.1 实验材料和器材所有雄性SD 大鼠均来自南方医科大学实验动物中心，鼠龄8-10 周。小型动物呼吸机（Harvard 683 型，美国），BL-420E+生物机能实验系统（泰盟科技有限公司，成都），恒温水浴箱（上海精宏实验设备有限公司），球囊扩张导管（Graganna-Tactx Medical），微量注射泵：（北京瑞康博威科技公司），CK-MB 试剂盒（中生北控），cTnI 试剂盒（上海研辉）。

1.2 大鼠的分类和建模干预前大鼠行心电图检查，排除S-T 段或T 波异常者。将30 只雄性SD大鼠，随机分为三组：单纯心肌缺血再灌注组（C组），远程缺血预处理组（R 组）和渐阻断组（G 组），每组10 只。大鼠腹腔注射3%戊巴比妥钠（60 mg/kg）麻醉后，R 组大鼠双侧后肢缺血5 min 再灌注5 min，持续4 个循环，其他两组不做处理。将大鼠气管切开后连接小动物呼吸机行机械通气，左侧颈动脉插管测定大鼠的动脉血压，在胸骨左缘第三、四肋间处开胸，暴露心脏及左室表面血管。C组和R 组在LAD 穿线，将球囊沿长轴垫于血管与结扎线之间，活结结扎后5 秒内快速加压充气至20Pa，缺血30 min；随后减压放气即再灌注180 min。G 组在LAD 穿线，将同样的球囊沿长轴垫于血管与结扎线之间，活结结扎后使用微量注射泵缓慢均速加压充气5 min 至20Pa，缺血30 min；随后减压放气即再灌注180 min。

1.3 CK-MB和cTnI 的测定 所有大鼠再灌注180 min 后取动脉血3 ml，静置30 min 后离心，吸取血清于-80℃保存。采用酶联免疫吸附法（Enzymelinked immunosorbent assay，ELISA）集中监测保存血清的CK-MB 和cTnI。具体操作步骤按照试剂盒说明书进行。

1.4 统计学方法采用SPSS19.0 统计学软件（IBM 公司，美国）进行统计分析，正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示。大鼠体重、CKMB 和cTnI 采用单因素方差分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 三组大鼠一般情况见表1。

表1 三组大鼠体重、体温和心率比较

2.2 三组大鼠CK-MB和cTnI情况三组大鼠CKMB 和cTnI 组间比较有统计学意义（P＜0.05）。与C组相比，R 组和G 组再灌注180 min 血清CK-MB 和cTnI 明显降低（P＜0.05，），见图1、图2；R 组和G 组血清CK-MB 和cTnI 比较无统计学差异（P＞0.05）。

图1 各组CK-MB 值

图2 各组cTnI 值

3 讨 论

在我国心血管疾病死亡率仍居首位，而缺血性心脏病是最常见的病因［4］，快速恢复冠脉血流灌注是改善急性心肌梗死患者预后的有效手段，但恢复心肌灌注后，心肌会发生缺血再灌注损伤。缺血再灌注的心肌细胞发生肿胀、肌原纤维挛缩、肌纤维膜破裂以及线粒体内出现磷酸钙颗粒，从而发生不可逆的细胞死亡［5］。心肌生物学标志物是诊断心肌梗死的重要手段。其中肌酸激酶是细胞内重要的能量代谢酶主要存在于胞质和线粒体，CK-MB 主要存在于心肌细胞，是诊断心肌梗死的敏感指标［6］。心肌肌钙蛋白是肌肉收缩的调节蛋白，对诊断急性心肌梗死的特异性优于CKMB，主要有三种亚型，其中cTnI 以混合物和游离两种形式存在于心肌细胞，当心肌细胞受损时释放入血，并且保持相对较长的时间。有研究证实肌钙蛋白浓度升高与急性冠脉综合的发生、加重、预后密切相关［7，8］。本实验显示，缺血再灌注损伤后，CK-MB、cTnI 显著升高，说明建模成功。

远程缺血预处理（remote ischemic preconditioning，RIPC）是指对某一器官或组织进行缺血再灌注处理，远隔器官获得保护作用，降低缺血再灌注损伤。1993 年Pezyklenk 等对冠脉的一支血管进行4个循环的远程缺血预处理，能对另一支冠状动脉支配的心肌起保护作用［9］。随后，这一概念在远端器官远程缺血预处理的实验中得到进一步证实。短暂阻断肾动脉、肠系膜动脉，亦能减少心脏的缺血再灌注损伤［10-12］。一项meta 分析发现，远程缺血预处理可以使心肌损伤的生物学标志物降低［13］。我们在之前预实验证实，当球囊压力增大至20Pa 时，心外膜表面呈灰白色，心电图显示S-T段弓背抬高，说明冠状动脉血流已经完全阻断，通过球囊压迫冠状动脉可以建立心肌缺血的模型。本实验同样证实，远程缺血预处理具有心肌保护作用。

本研究渐阻断干预的时间是在心肌缺血之前，渐阻断是一个匀速的过程，使心脏有一个逐渐适应缺血的过程。既往实验证实渐阻断可以减轻离体大鼠心肌缺血再灌注损伤［14］。本研究G 组和R 组CK-MB、cTnI 明显低于C 组，说明渐阻断和远程缺血预处理一样，可以减少心肌细胞缺血再灌注损伤，减少细胞破坏，具有一定的心脏保护作用。