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目的观察研究舒芬太尼延迟-早期联合预处理对缺血再灌注心肌的血流动力学、心肌肌钙蛋白-I(cTnI)水平、心肌Caspase-3活性、心肌梗死面积及心肌超微结构的影响,并探讨其对缺血再灌注损伤心肌的保护作用及可能机制,为临床治疗心肌缺血再灌注损伤提供参考。方法选健康雄性Wistar大鼠80只随机分为5组(n=16/组),假手术组(S组)、缺血再灌注组(I/R组)、舒芬太尼延迟预处理组(SF1组)、舒芬太尼早期预处理组(SF2组)和舒芬太尼延迟-早期预处理组(SF1+SF2组)。除S组外,各组大鼠均通过结扎冠状动脉左前降支(LAD)的方法建立缺血再灌注模型,缺血40min,再灌注120min。S组在冠状动脉左前降支(LAD)下穿线但不结扎,旷置160min。缺血前24小时,I/R组、SF2组腹腔注射生理盐水1ml,SF1组、SF1+SF2组腹腔注射含舒芬太尼5μg/kg的生理盐水1ml。缺血前15min,I/R组、SF1组静脉缓慢输注生理盐水1ml,SF2组、SF1+SF2组静脉缓慢输注含舒芬太尼5μg/kg的生理盐水1ml。监测并记录缺血前即刻(T0,基础值)、缺血末(T1)、再灌注30min(T2)、60min(T3)、120min(T4)的心率(HR)、平均动脉压(MAP),计算HR和MAP的乘积(RPP)。每组随机取8只在T0、T1、T4时点抽取动脉血用酶联免疫吸附法检测cTnI,随后用伊文氏蓝和三苯基氯化四氮唑双染色法检测心肌梗死面积(IS);另外8只在再灌注末取心肌组织标本,用于免疫组化法检测Caspase-3的表达水平、原位末端标记法测心肌凋亡指数及超微结构的观察。结果1.血流动力学:各组间HR、MAP、RPP的基础值差异无统计学意义(P>0.05)。缺血再灌注期间,与S组相比,I/R组、SF1组、SF2组、SF1+SF2组的HR、MAP、RPP均降低(P<0.05);I/R组、SF1组、SF2组、SF1+SF2组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。除S组外,与基础值相比,余各组的HR、MAP、RPP在缺血再灌注期间显著降低(P<0.01),并随再灌注时间的延长逐渐下降,以再灌注120min时最低。2.血清cTnI水平:各组缺血前即刻(T0)的血清cTnI浓度差异无统计学意义(P>0.05)。在缺血末(T1)、再灌注末(T4)两时点,与S组相比,I/R组、SF1组、SF2组、SF1+SF2组的血清cTnI水平显著增高(P<0.01);与I/R组相比,SF1组、SF2组、SF1+SF2组的血清cTnI水平显著降低(P<0.01);与SF1组、SF2组相比,SF1+SF2组血清cTnI水平进一步降低(P<0.05);SF1组、SF2组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。除S组外,与T0时相比,余各组的cTnI浓度在T1、T4两时点显著增高(P<0.01),以T4时最高。3.心肌梗死面积、Caspase-3的表达水平及凋亡指数:S组无明显心肌梗死发生、凋亡指数极低、Caspase-3表达很少。与I/R组相比,SF1组、SF2组、SF1+SF2组心肌梗死面积显著缩小、Caspase-3表达水平及凋亡指数显著下降(P<0.01)。与SF1组、SF2组相比,SF1+SF2组心肌梗死面积进一步缩小、Caspase-3表达水平及凋亡指数进一步降低(P<0.01)。SF1组、SF2组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。4.心肌超微结构:S组心肌细胞结构基本正常,心肌纤维排列整齐,线粒体形态正常;I/R组心肌细胞水肿,心肌纤维排列紊乱、模糊,肌丝断裂,线粒体膜肿胀、空泡化,部分嵴断裂、缺失,心肌闰盘变形、数量减少、结构模糊;SF1组、SF2组、SF1+SF2组较1/R组损伤程度明显减轻。结论舒芬太尼早期预处理、延迟预处理及延迟-早期联合预处理均可通过降低大鼠血清cTnI水平、缩小心肌梗死面积、抑制Caspase-3表达、减少心肌细胞凋亡、减轻心肌超微结构的改变对缺血再灌注损伤心肌起到保护作用,且联合预处理组效果更好。