依达拉奉对异位心脏移植氧自由基损伤的影响

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目的:本实验通过改良Heron法建立大鼠颈部心脏移植模型,观察不同时期依达拉奉对心脏组织学、血清超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、线粒体ATP酶活性、血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)活性及肌钙蛋白(cTnI)含量的影响,拟探讨其对同种异位心脏移植术心肌损伤的作用及机制,为临床用药提供实验依据。   方法:将清洁级健康雌性SD大鼠60只,随机分成3组,每组20只:A组为假手术组,B组为模型对照组,C组为依达拉奉组。   采用改良Heron法建立同种异位心脏移植模型:(1)受体大鼠颈部准备:麻醉成功后仰卧位固定,颈部备皮、消毒。自下颌基底部至胸骨上缘锁骨处做颈前右外侧切口,逐层分离出颈外静脉,尽可能长地游离该血管,剥离表面脂肪组织,分支结扎剪断;离断胸锁乳突肌,于气管右侧可见颈动脉鞘,游离颈总动脉。(2)供体心脏的摘取:供体大鼠麻醉、固定、备皮及消毒同受体大鼠,舌静脉注入肝素盐水1000U/kg,正中切口开胸,提起剑突,沿两侧腋前线自肋弓剪至锁骨,向上翻起前胸廓,胸腔内置冰盐水,打开心包,分离主肺动脉窗,剪断腹主动脉及下腔静脉放血的同时,阻断升主动脉,于无名动脉起始处置管,5-0细丝线环扎固定,灌注4℃改良Thomas停跳液6~7ml,灌注压约为75mmHg,可见心脏迅速停跳、松弛、变白,5-0细丝线结扎后剪断右前、后腔静脉。于升主动脉与肺动脉后方,肺静脉与左前腔静脉前方之间的间隙置一4-0细丝线,将肺静脉、左前腔静脉集束结扎。左肺动脉置管,5-0细丝线于肺动脉分支前环扎固定。无名动脉根部剪断升主动脉,提起心脏,于集束结扎远心端剪断集束及左、右肺动脉,摘下心脏置入4℃改良Thomas停跳液中,挤压心腔,可见积血从主动脉及左肺动脉口逸出。(3)心脏移植:结扎受体大鼠颈外静脉和颈总动脉远心端,近心端微血管夹夹闭,将供体心脏置入受体右颈部切口处,将供心右肺动脉套管插入受体颈外静脉,用预置好的5-0细丝线环扎之;同样方法供心主动脉套管插入受体颈总动脉腔内并环扎固定,移去微血管夹开放静脉,然后间断开放颈总动脉微血管夹,供心恢复灌注,可见供心立即充血、转红,复跳后再移去微血管夹。(4)吻合切口:心脏复跳后,尽量让颈总动脉套管缩回颈动脉鞘内,心脏置于颈部最适合位置,观察15~25min,心脏跳动良好,无回流障碍、无出血等,逐层缝合受体切口。移植后复跳的供心颜色红润,收缩有力,律齐,心率180-220次/min,吻合口无漏血,心耳无过度充盈,表示移植手术成功。   A组做颈前右外侧切口,游离颈外静脉和颈总动脉,一小时后吻合切口。B组结扎颈外静脉远心端后,近心端注射生理盐水。C组结扎颈外静脉远心端后,近心端1mg/ml依达拉奉生理盐水注射。再灌注6小时右侧颈外静脉取血1ml,测定血清SOD活性及MDA含量。再灌注24小时取血4~5ml,测定血清CK-MB活性、血清cTnI含量、血清SOD活性及MDA含量。取血完毕处死立即取心肌组织,一部分用于提取线粒体测定线粒体Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性的变化;另一部分用于制备光、电镜。   结果:各组补齐10只大鼠进入结果分析A组大鼠心肌着色均匀完整,可见横纹清晰,未见炎性细胞浸润。B组心肌细胞着色不均,横纹模糊不清,间质充血、水肿明显,血管扩张,可见炎性细胞浸润,偶见心肌细胞变性坏死。C组心肌细胞着色不均,轻度水肿,可见横纹,间质稍水肿,血管轻度扩张,可见红细胞散在心肌细胞间,较A组重大,较B组损伤轻。   2电镜观察:   A组:正常心肌超微结构。心肌细胞无肿胀,胞膜完整;线粒体无肿胀,嵴完整,基质清晰;肌原纤维排列规则,各带清晰,肌小节结构正常;核膜、核仁无异常变化。毛细血管内皮细胞无肿胀,间质无水肿。   B组:超微结构改变明显。心肌细胞线粒体肿胀明显,部分基质溶解、消失,嵴断裂、消失,局部有空泡,细胞核周隙扩张,部分肌原纤维溶解、消失,排列紊乱,肌小节失去正常结构。间质水肿明显,有脂滴。   C组:超微结构改变较明显。心肌细胞线粒体肿胀,部分基质溶解、消失,嵴断裂、消失,细胞核周隙轻度扩张,肌丝清楚,排列较好。间质轻度水肿,有脂滴及糖元颗粒。   3血清MDA含量和SOD活性:   血清SOD活性:再灌注6h时,与A组相比,B、C组SOD活性均降低(P<0.05)。与B组相比,C组SOD活性升高(P<0.05)。再灌注24h时,B、C组SOD活性较6h时降低。   血清MDA含量:再灌注6h时,与A组相比,B、C组MDA含量均升高(P<0.05)。与B组相比,C组MDA含量降低(P<0.05)。再灌注24h时,B、C组MDA含量较6h时升高。   4心肌线粒体Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性与A组相比,B、C组Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶均降低(P<0.05)。与B组相比,C组Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶升高(P<0.05)。   5血清CK-MB和cTnI含量与A组相比,B、C组血清CK-MB、cTnI含量均升高(P<0.05)。与B组相比,C组血清CK-MB、cTnI含量降低(P<0.05)。   结论:依达拉奉可减轻对异位移植心脏的损伤。其机制可能为通过降低氧自由基水平、抑制细胞脂质过氧化反应、维持细胞膜结构完整性、减轻钙超载,进而提高超氧化物歧化酶SOD、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性,降低MDA、CK-MB、cTnI含量,达到减轻心肌缺血再灌注损伤的效果。
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