第一部分缺血预处理和后处理对兔心肌缺血再灌注损伤作用及其机制的研究背景:急性心肌梗死是冠心病死亡的主要原因。随着溶栓疗法、经皮穿刺冠状动脉腔内成形术、冠状动脉旁路移植术等治疗方法广泛应用于临床,急性心肌梗死的治疗进入了再灌注时代。而心肌在较长时间缺血造成一定损伤后,恢复供血不但不减轻或逆转损伤,反而加重心肌细胞损伤,这一异常现象称为缺血再灌注损伤。在临床上,心肌缺血再灌注损伤主要表现为心肌顿抑、再灌注心律失常、心肌细胞坏死、内皮和微血管功能失调包括无复流现象等。因此,如何减轻缺血再灌注损伤,最大限度保护缺血心肌,成为心血管研究的重点之一。1986年,Murry等首次提出缺血预处理这种强大的内源性心脏保护机制的概念,即冠状动脉多次短暂的缺血可以增强心肌对随后长时间缺血的耐受性,减轻缺血再灌注损伤。大量的实验及临床研究已经肯定了缺血预处理的保护作用,被认为是目前最强及最有效的心脏保护措施。缺血预处理可以减轻心肌缺血后心律失常的发生率和严重程度,促进心脏功能的恢复,缩小心肌梗死面积,减轻缺血心肌细胞凋亡。但由于心肌缺血发生时间的不可预知性,缺血预处理的临床应用受到很大的限制。相比之下,在再灌注期间实施的心脏保护措施具有临床可行性。缺血后处理是在较长心肌缺血后再灌注开始之前,立即给予3个周期的短暂停灌、复灌处理,即30s再灌注-30s再阻断,反复3次,具有缩小心肌梗死面积、保护冠状动脉内皮功能及减轻缺血心肌炎症反应等与缺血预处理相似的心脏保护作用。1993年,Przyklenk等研究发现冠状动脉回旋支缺血预处理不仅对回旋支供应的心肌有保护作用,而且也能增强未经缺血预处理的左前降支供应的心肌对随后长时间缺血损伤的耐受性,显著缩小因其缺血所致的心肌梗死面积。随后,McClanahan等在兔缺血再灌注模型上发现,肾脏短暂缺血再灌注对远隔的心脏也有保护作用,并提出远隔预处理的概念。最近研究发现,心肌再灌注前短暂阻断肾动脉的血流可以显著缩小心肌梗死面积,这种远隔后处理心脏保护作用可能由缺血再灌注的肾脏释放的腺苷及随后激活的腺苷受体所介导。远隔器官缺血预处理和后处理具有实施简单、易行及创伤小等特点,因此具有一定的临床可行性。目的:本研究旨在探讨在体状态下,冠状动脉缺血前股动脉多次短暂缺血再灌注,即肢体缺血预处理,及冠状动脉再灌注前股动脉短暂缺血,即肢体缺血后处理对兔心肌缺血再灌注损伤的作用,与心肌缺血预处理和后处理心脏保护作用相比较并探讨其机制,为临床寻找减轻心肌缺血再灌注损伤的方法提供基础研究资料。方法:建立新西兰大白兔在体心肌缺血再灌注模型,给予冠状动脉左前降支30min缺血,180min再灌注。所有动物随机分为五组(每组10只):(1)对照组:前降支缺血30min,再灌注180min,没有其他干预措施;(2)心肌缺血预处理组:反复结扎前降支3次,每次缺血5min,再灌注5min,然后重复组(1);(3)心肌缺血后处理组:结扎前降支30min,然后灌注30s,停灌30s,重复3次,继而再灌注直至180min;(4)肢体缺血预处理组:反复结扎股动脉3次,每次缺血5min,再灌注5min,然后重复组(1);(5)肢体缺血后处理组:结扎前降支24min,然后用动脉夹夹闭右股动脉5min,松开1min,最后心肌再灌注直至180min。在实验过程中监测动物心率和血压;在冠状动脉缺血前、缺血后及再灌注结束后分别测定血浆磷酸肌酸激酶和丙二醛活性;实验结束后,测定心肌缺血面积和梗死面积并检测心肌组织髓过氧化物酶活性,最后进行统计学分析。结果:1.冠状动脉缺血前,各组间心率和平均动脉压均无统计学差异(P＞0.05)。在冠状动脉缺血期间,各组实验动物平均动脉压有下降的趋势而心率有上升的趋势,但是这种变化亦无统计学意义。2.心肌缺血预处理组、心肌缺血后处理组、肢体缺血预处理组和肢体缺血后处理组心肌梗死面积分别为(15.0±1.7)%、(16.2±2.1)%、(16.7±1.9)%和(17.1±1.7)%,均明显低于对照组(31.5±1.3)%(P＜0.01),再灌注180min末磷酸肌酸激酶活性的检测结果(心肌缺血预处理组、心肌缺血后处理组、肢体缺血预处理组和肢体缺血后处理组分别为15.9±1.5、16.7±1.5、16.7±1.7、18.1±1.6,对照组为45.6±5.5)证实了心肌梗死面积的这种差异,而这四组心肌梗死面积之间无统计学差异。3.血浆丙二醛是脂质过氧化的一种代谢产物,心肌缺血预处理组、心肌缺血后处理组、肢体缺血预处理组和肢体缺血后处理组在再灌注180min末丙二醛活性(μM/ml)分别为(2.1±0.3)、(2.2±0.2)、(2.3±0.3)和(2.2±0.3),均明显低于对照组(3.5±0.3)(P＜0.01),而这四组间血浆丙二醛活性无统计学差异。4.心肌缺血预处理组、心肌缺血后处理组、肢体缺血预处理组和肢体缺血后处理组中性粒细胞在缺血心肌的聚集程度,即组织髓过氧化物酶活性(U/100g)分别为(1.4±0.3)、(2.3±0.2)、(2.4±0.4)和(2.5±0.3),均较对照组(5.4±0.4)明显减轻(P＜0.01)。在这四组中,心肌缺血预处理组缺血心肌中髓过氧化物酶活性明显低于心肌缺血后处理组、肢体缺血预处理组和肢体缺血后处理组(P＜0.05),而心肌缺血后处理组、肢体缺血预处理组和肢体缺血后处理组三组间缺血心肌中髓过氧化物酶活性无统计学差异(P＞0.05)。结论:对于尚未缺血的心肌,多次短暂肢体缺血,即肢体缺血预处理,具有减轻随后长时间心肌缺血再灌注损伤的作用;对于已经缺血的心肌,在再灌注前给予肢体短暂缺血,即肢体缺血后处理,同样具有与心肌缺血预处理相似的心肌保护作用。这种远隔器官缺血预处理和后处理心肌保护作用与减轻活性氧的损伤及抗氧化作用加强有关。第二部分心肌缺血预处理与后处理对急性心肌梗死患者急症经皮冠状动脉介入治疗预后的影响背景:尽早、充分、持续的开通梗死相关动脉是急性心肌梗死的治疗关键,梗死区心肌获得充分灌注才能挽救濒临坏死的心肌,缩小梗死范围,防止远期左心室重构的发生,改善急性期和长期预后,降低死亡率。随着溶栓疗法和经皮冠状动脉介入治疗的开展,在临床上开通梗死相关动脉,恢复冠状动脉血流的机会有了极大的改善和进步。而经皮冠状动脉介入治疗术因为其血管再通率较高并且残余狭窄较少的优点,目前在临床上得到广泛应用。但再灌注本身就象双刃剑,可以进一步加重缺血心肌细胞的损伤,称为再灌注损伤。这一异常现象成为三十多年来心血管专家研究的热点之一,是急性心肌梗死再灌注治疗时代面临的重大课题。1986年,Murry等提出了缺血预处理的概念。缺血预处理可以缩小梗死面积,保护血管内皮功能,减轻中性粒细胞黏附聚集,减少细胞凋亡。临床观察也发现,心肌梗死前多次发作心绞痛可使心肌处于预适应状态。然而心肌梗死并不总是可以预知的,因而缺血预处理的临床应用受到了限制。2003年,Zhao等提出了缺血后处理的概念,是指心肌缺血后,在长时间的再灌注之前,进行的数次短暂再灌注/缺血的循环。研究表明缺血后处理与预处理同样也可以起到保护再灌注心肌的作用。目前,许多动物实验报道了缺血后处理的心脏保护作用,但其对临床心肌梗死患者急症经皮冠状动脉介入治疗预后的影响研究较少。目的:研究单纯心脏缺血再灌注、心肌缺血预处理、心肌缺血后处理以及缺血预处理和后处理相叠加对急性心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗后冠状动脉血流速度、丙二醛水平、心肌酶学指标及预后的影响,探索缺血再灌注损伤有效的防治方法。方法:选取山东省立医院2004年9月-2007年12月期间收治的12小时内接受急症经皮冠状动脉介入治疗的急性心肌梗死患者141例,分为四组:(1)缺血预处理组:35例,存在梗死前心绞痛,介入治疗过程中直接给予再灌注治疗措施;(2)缺血后处理组:37例,无梗死前心绞痛,在介入治疗过程中,再灌注开始1min内给予30s再灌注/30s再闭塞的3次循环后,再给予持续再灌注;(3)缺血预处理+后处理组:35例,存在梗死前心绞痛,并在介入治疗过程中实施缺血后处理干预措施(即在再灌注开始1min内给予30s再灌注/30s再闭塞的3次循环后,再给予持续再灌注);(4)单纯再灌注组:34例,无梗死前心绞痛,介入治疗过程中直接实施再灌注治疗措施。测定TIMI帧数并计算校正的TIMI帧数;第1天每2h抽血一次,第2～3天每12h抽血一次,采用自动生化分析仪测定肌酸激酶、肌酸激酶同工酶,观察其峰值,监测酶学动态变化;在患者入院即刻、再灌注后1h、4h、8h、24、48h和7d取静脉血各2ml,监测丙二醛的动态变化;经皮冠状动脉介入治疗术后8周通过超声多普勒技术计算室壁运动指数,评价心功能。结果:1.各组间年龄、性别、侧支形成情况、高血压、糖尿病患病率、血压、心率、经皮冠状动脉介入治疗前TIMI血流分级、发病至接受介入治疗的时间等无统计学差异。2.缺血预处理组、缺血后处理组与缺血预处理+后处理组肌酸激酶、肌酸激酶同工酶峰值明显低于单纯再灌注组(肌酸激峰值:1242.35±801.37,1236.57±813.21,1233.35±807.91 vs.1697.36±965.74,P＜0.05;肌酸激酶同工酶峰值:121.87±78.24,116.92±75.83,119.97±70.28 vs.172.41±92.64,P＜0.05)。缺血预处理组、缺血后处理组与缺血预处理+后处理组三组间肌酸激酶峰值和肌酸激酶同工酶峰值均无统计学差异。3.丙二醛活性水平的变化时程特点为再灌注后1h达峰值,而后逐渐下降,术后48小时仍高于入院水平。缺血预处理组、缺血后处理组与缺血预处理+后处理组患者术后各时点丙二醛水平均低于单纯再灌注组,而缺血预处理组、缺血后处理组与缺血预处理+后处理组间三组间无统计学差异。4.缺血预处理组、缺血后处理组与缺血预处理+后处理组校正的TIMI帧数与室壁运动指数均明显低于单纯再灌注组(校正的TIMI帧数:27.03±5.85,26.97±5.72,27.12±5.14 vs.31.03±7.46,P＜0.05;室壁运动指数:1.17±0.23,1.18±0.22,1.16±0.12 vs.1.31±0.26,P＜0.05),而缺血预处理组、缺血后处理组与缺血预处理+后处理组三组间无统计学差异。结论:缺血后处理与预处理同样可以改善急性心肌梗死患者急症经皮冠状动脉介入治疗术后冠状动脉血流速度,缩小心肌梗死面积,减少自由基的生成,改善心功能。预处理与后处理叠加并不优于单纯预处理和单纯后处理对缺血再灌注心肌的保护。