通心络对AMI再灌注后心肌无再流的防治及其机制(一)
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日前,在清华大学、中华中医药学会共同主办的超微粉技术应用于现代特色中药成果发布暨学术报告会上,中国医学科学院阜外心血管病医院 杨跃进 教授报告了近十年来他们应用通心络胶囊治疗急性心肌梗死(AMI)再灌注后心肌无再流的动物实验及临床病例研究的系列成果。杨教授称,引起心肌无再流发生的核心机制可能是微血管结构和功能完整性的损伤或破坏,因此保护心肌微血管结构的完整性可能是预防无再流、保证心肌再灌注的关键。为此,由杨教授领导的课题组采用多种手段,从多靶点研究了通心络的血管内皮保护作用。
近十年来我们进行了通心络胶囊治疗急性心肌梗死的动物实验及临床病例研究。研究显示,引起心肌无再流发生的核心机制可能是微血管结构和功能的完整性损伤或破坏。微血管痉挛、栓塞或血栓形成,微血管结构完整性破坏,缺血再灌注损伤,炎症、免疫反应等多种机制于再灌注后仍可在内皮细胞缺血性损害的基础上进一步破坏内皮功能与结构的完整性。这可解释无再流不是再灌注时的即刻事件,而是一个动态过程。内皮功能损伤也不是短暂的现象,而将持续存在4~6周。内皮细胞受损程度与缺血时间密切相关,达到一定时间的缺血才能造成内皮缺血性损害,产生无再流。
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尽管无再流的产生被认为是多种因素共同作用的结果,但微血管结构完整性是AMI冠脉再通后心肌再灌注的解剖学基础和前提,因此保护心肌微血管结构的完整性可能是预防无再流、保证心肌再灌注的关键。
一、通心络保护内皮细胞正常功能和维持其结构完整
我们通过兔急性心肌梗死(AMI)缺血再灌注动物模型,探讨并比较通心络、卡维地洛、缬沙坦、阿司匹林+盐酸噻氯匹定(抵克力得)对AMI晚期再灌注血管内皮功能和结构的保护作用及可能的机制。
1. 通心络升高血浆NO降低ET的作用与缬沙坦相当
一氧化氮(NO)和内皮素(ET)是由血管内皮细胞分泌的主要活性物质,分别具有强力的扩血管和缩血管作用,对于维持血管舒缩平衡,抑制血小板黏附聚集,防止血管内凝血系统激活和血栓形成等起重要作用,对于血管壁具有重要的保护作用。
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我们的研究显示,① 心肌缺血前,通心络组NO水平已显著升高[(123.98±27.20)μmmol/L,P<0.01],ET水平无显著差异[(172.24±36.35)pg/ml,P>0.05];② 心肌缺血后2小时,尽管各组NO水平均较缺血前显著降低(P<0.05~0.01),但除卡维地洛组外各治疗组NO水平均显著高于对照组(P<0.05~0.01),其中通心络组[(90.99±35.03) μmmol/L]又高于其他治疗组(P<0.05),同时,除缬沙坦组外,各组ET水平均比缺血前显著升高(P<0.05~0.01),但在治疗组中仅有通心络组[(267.25±85.39)pg/ml]和缬沙坦组ET水平低于对照组(P<0.05和P<0.01);③ 再灌注后2小时,除阿司匹林+盐酸噻氯匹定组NO水平无显著降低和缬沙坦组ET水平显著升高但显著低于对照组外,其他各组NO、ET水平的变化均与缺血后2小时相当。
以上表明,通心络对AMI晚期再灌注时的心肌微血管内皮细胞功能及完整性有显著的保护作用,使内皮损伤相对较轻。其保护作用可能是通过NO和ET的介导来实现的。
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2. 通心络减少再灌注晚期CEC受损脱落的作用优于缬沙坦和卡维地洛
循环血内皮细胞(CEC)是损伤脱落于血液循环中的血管内皮细胞。其数量变化可以反映病理情况下内皮细胞的损伤程度,也是活体组织内惟一直接反映血管内皮损伤的特异性指标。
脱落的CEC计数 我们的研究显示,再灌注后2小时对照组脱落的CEC明显多于假手术组和通心络组,而通心络组与假手术组无显著差异,且显著少于其他治疗组。这表明,通心络具有保护内皮细胞、防止其受损脱落的突出作用。
光镜下各组脱落CEC数及形态 我们通过光镜观察了各组脱落的CEC数量及其形态(图1),假手术组1个,对照组3个,通心络组1个,卡维地洛组3个,而缬沙坦组可见3个多形CEC,盐酸噻氯匹定+阿司匹林组为成团的CEC。这提示,通心络组脱落的CEC数量及其形态与假手术组无显著差异,且CEC显著少于对照组和其他治疗组。这表明,通心络具有保护内皮细胞结构、形态、防止其受损脱落的作用。这也同时提示,缬沙坦和盐酸噻氯匹定+阿司匹林治疗,对于AMI再灌注后缺血心肌的内皮细胞结构受损和脱落,未能起到有效的保护和改善作用。
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3. 通心络减少AMI及再灌注时心肌灶性出血的作用优于缬沙坦
本研究还显示,光镜下可见通心络组和缬沙坦组心肌灶性出血发生率(分别为12.5%、25%)显著低于对照组(62.5%,P<0.05、P<0.01)。这提示,通心络在保护血管内皮功能的基础上,对于维持和保护AMI及再灌注时心肌微血管完整性的作用突出。
4. 通心络缩小梗死面积的作用
在本研究中我们采用电镜观察发现,对照组兔的心肌梗死面积最大,为(24.86±5.91)%,通心络、卡维地洛、缬沙坦、阿司匹林+盐酸噻氯匹定各治疗组心肌梗死面积较对照组分别缩小了42.7%、45.1%、39.9%、28.8%(P<0.01),其中通心络组缩小最为突出。其机制可能与通心络对AMI再灌注后的内皮功能和微血管完整性有显著保护作用,从而减少了心肌坏死有关。
以上结果提示,AMI再灌注后毛细血管内皮完整性破坏可继发心肌灶性出血。而且,心肌灶性出血与血中NO水平降低、ET和 CEC水平升高相吻合。同时,直线相关分析显示,AMI再灌注后2小时血中NO与ET水平, NO水平与心肌梗死面积呈负相关[相关系数分别为0.884(P<0.01)、0.896(P<0.01)],ET水平与心肌梗死面积呈正相关(相关系数为0.946,P<0.01)。这表明,再灌注诱发了内皮细胞功能紊乱,血中NO水平降低和ET水平升高可加重内皮损伤,进而加重心肌损害。
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总之,实验兔AMI晚期再灌注时,心肌微血管内皮功能及其完整性明显受损,伴随MI面积增大和心肌灶性出血增加。通心络对AMI晚期再灌注时心肌微血管内皮功能及完整性有明显的保护作用。
二、通心络防治AMI和再灌注后心肌无再流
我们将小型猪进行冠状动脉结扎3小时,再灌注1小时制成AMI再灌注动物模型,采用通心络大、中、小剂量[0.5 g/(kg.d)、0.2 g/(kg.d)、0.05 g/(kg.d)]分别于AMI前、 AMI 3小时、再灌注1小时时进行干预。在AMI前后和再灌注后行血流动力学测定、心肌声学造影(MCE)检查和病理学分析。我们通过比色法、酶联免疫吸附实验(ELISA)、蛋白质印迹法(Western blot)、实时(real-time)PCR及苏木精曙红(HE)染色等方法,对通心络大、中、小剂量干预组,假手术组和对照组动物心肌正常区、再灌注区和无再流区进行观察,并与腺苷、地尔硫■和尼可地尔干预组进行比较。
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1.通心络增加AMI再灌注后CBV的作用与腺苷、地尔硫■和尼可地尔相当
我们通过电磁流量计记录各组实验猪冠状动脉血流量(CBV)。结果显示,通心络中剂量和大剂量组CBV虽均比AMI前显著降低(P<0.05~0.01),但却均比对照组显著增加(P<0.05~0.01),尤其是大剂量通心络组再灌注即刻和60分钟时CBV比AMI前分别提高到约76%和73.5%,这与MCE和病理学检查所示的无再流心肌面积的缩小相吻合。该结果提示,通心络增加AMI再灌注后CBV的作用可与西药腺苷、地尔硫■和尼可地尔相媲美,其作用机制可能与保护血管内皮结构和功能完整性相关。
2.大剂量通心络减小无再流心肌面积和梗死面积的作用与西药相当
我们对实验猪AMI再灌注后心肌进行MCE检查和病理学分析,计算并比较结扎区心肌面积(LA)、无再流心肌面积(ANR)和梗死心肌面积(NA),观察通心络对AMI心肌微血管内皮细胞超微结构损伤的影响,并与西药腺苷、地尔硫■和尼可地尔进行疗效比较。(未完待续), 百拇医药