缺血预处理对兔离体心脏长期保存的实验研究
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体外循环杂志 2001年第2期第3卷
100029 中日友好医院心脏血管外科 周明;崔仲奇;王风林
关键词:缺血预处理;心脏保存;心肌保护
摘要:
目的目的:观察缺血预处理是否在离体心脏长期保存中具有一定的心肌保护作用。
方法:24只家兔随机分为四组,每组6只,(1)空白对照组;(2)预处理组;(3)保存组;(4)预处理后保存组。离体兔心脏用Langendorff装置灌注稳定后,分别给予缺血预处理后再灌注、心脏保存18小时后再灌注及缺血预处理后再经18小时保存后再灌注60分钟,观察左室收缩功能的恢复率、冠脉回流液中心肌酶的浓度以及心肌形态结构改变。
结果:预处理组同空白对照组相比各项指标无明显差异。单纯保存组同对照组相比,左室收缩功能明显减弱,冠脉回流液中心肌酶的漏出明显增加,光镜及电镜观察心肌损伤严重。而经预处理后再保存组,左室收缩功能的恢复率较单纯保存组有明显提高(51.9±7.5% vs 36.6±4.9%,P<0.05),心肌酶漏出明显减少(CK:312±52IU/L vs 642±108IU/L,LDH:29±9IU/L vs 76±10IU/L,P<0.05),光镜及电镜观察,心肌损伤程度明显减轻。
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结论:(1)缺血预处理过程本身对心脏无明显损伤,是比较安全的;(2)缺血预处理对于离体心脏长期保存有明显的保护作用。
由于心脏供体来源的缺乏,对于离体心脏的长期保存一直是人们关注的课题。大量研究集中于心脏保存液的成份及配方改良方面,目前已有很多成熟配方的报道,如国外的University Wisconsin(UW)〔1〕液,Columia University(CU)液以及国内的长征1号液〔2〕等;虽然其保存效果已有明显改善,但远未彻底解决长期保存后心脏功能和心肌结构受损的问题。
1986年Murry〔3〕提出关于“缺血预处理”的概念,即对组织给予短暂的缺血及灌注后可以对其后的长期缺血提供一定的保护作用。虽然其机制目前尚不完全明确,但其保护作用已被大量实验证实。
本实验设想将预处理的方法引入离体心脏保存,通过对其安全性及作用效果的研究,以明确预处理是否对离体心脏长期保存具有一定的保护作用。
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材料与方法
一、动物模型的制备 健康家兔,体重2~2.5kg,雌雄不限。以3%戊巴比妥钠(30mg/kg)麻醉后,开胸暴露出心脏,给予500U肝素,3分钟后,迅速摘取心脏,将心脏悬挂于Langendorff装置,用Krebs-Henseleit缓冲溶液(K-H液):(mmol/L)(NaCl 118.5,KCl 4.7,MgSO4 1.2,KH2PO4 1.2,NaHCO324.8,CaCL2 2.5,葡萄糖10,pH7.35~7.45),新鲜配制用95%O2和5%CO2混合气体预饱和,恒温于37℃灌注心脏,灌注压控制在80~90mmHg(1mmHg=0.133kPa)。然后在左心室放置球囊导管,调节球囊容积使左室终末舒张压为3~5mmHg。每次实验前心脏灌流20分钟至血流动力学稳定。
二、实验分组 24只家兔随机分为四组,每组6例:1.空白对照组(C组):仅给予75分钟连续灌注K-H液。2.缺血预处理组(IP组):在给予5分钟缺血及10分钟灌注完成预处理后连续灌注K-H液60分钟。3.保存组(P组):先灌注15分钟,然后用改良St.Thomas液:(mmol/L)(NaCl 110,KCl 16,NaHCO3 10,MgCl2 16,CaCl2 1.2,pH7.8)灌注使心脏快速停跳,即刻置于4℃St Thomas液中保存18小时后,利用Langendorff装置灌注K-H液使心脏复跳,并持续灌注60分钟。4.缺血预处理后保存组(IP-P组):先给予5分钟缺血及10分钟灌注完成预处理后,以下处理同保存组。
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三、观察指标1.左室收缩压力(LVDP)为左室收缩末压力与舒张末压力之差 。2.冠脉流量(CF)则收集1分钟冠状静脉窦的流出液量。3.生化指标:测定冠脉回流液中心肌酶(CK,LDH)含量。以上指标分别于灌注20分钟稳定后测基础值及再灌注60分钟实验结束时测定实验值。4.形态学指标。实验结束时取心尖部小块组织(约0.5cm2)迅速放入15%福尔马林液中固定,石蜡包埋切片(厚度为1mm),HE染色以光镜观察。取心尖组织,标本切成1mm3大小,置入4℃25%戊二醛中固定,制成电镜标本,用日本H-6010透射电镜观察。 四、统计方法 所有数据资料均采用均数±标准差(` C ±s)表示,均数差异的显著性以组间t检验和方差分析测试, P值小于0.05为差异显著。
结 果
四组一般资料及基础值见表1,各组间无显著性差异。
一、冠脉流量(CF)的变化及恢复百分率 空白对照组及预处理组实验前后冠脉流量的变化无明显统计学意义(P>0.05);而经过18小时长期低温保存后,保存组及缺血预处理后保存组冠脉流量均有显著的降低(P<0.05),但两组间恢复百分率无明显差异,表明长期的低温保存可减少冠脉流量,而缺血预处理对此没有明显的保护作用,见表2。
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二、左室收缩力(LVDP)的改变及恢复百分率 经60分钟灌注后,空白对照组及预处理组左室收缩力有所减低,但无统计学意义(P>0.05),表明本实验模型对心脏收缩力本身无明显影响;而经过长期低温保存后,保存组及缺血预处理后保存组左室收缩力较基础值均有明显的减低(P<0.001),表明18小时的低温保存对心肌收缩力有明显的影响,但经过缺血预处理后保存组LVDP的恢复百分率较单纯保存组有明显升高(P<0.05),说明缺血预处理可以保护低温保存心脏的左室功能,见表2。
三、冠脉回流液中LDH及CK的浓度 空白对照组和缺血预处理组中CK和LDH的漏出在实验前后无明显差别(P>0.05);而经过18小时低温保存后,保存组及缺血预处理后保存组中CK和LDH的漏出浓度较空白对照组有显著的增加(P<0.001),但缺血预处理后保存组中CK和LDH的漏出浓度又较单纯保存组有明显的降低(P<0.05),见表3。
表1 一般资料及基础值
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空白对照组
缺血预处理组
单纯保存组
预处理后保存组
体重(Kg)
2.30±0.34
2.24±0.28
2.28±0.26
2.32±0.12
心脏重量(g)
7.35±0.39
6.75±0.64
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7.33±0.45
7.27±0.25
HR(次/分)
183±5
180±9
183±9
185±5
LVDP(mmHg)
96±4
96±5
97±2
95±4
, 百拇医药 CF(ml/min/g)
6.95±1.27
7.18±0.31
6.85±0.27
6.86±0.44
CK(IU/L)
54±7
59±9
56±11
54±10
LDH(IU/L)
13±4
, 百拇医药
15±4
15±5
15±4
表2 各组冠脉流量(CF)及左室收缩力(LVDP)的变化和恢复百分率
组别
例数
冠脉流量(ml·min-1·g-1)
LVDP(mmHg)
基础值
实验组
恢复百分率
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基础值
实验组
恢复百分率
空白对照组
6
6.95±1.27
6.89±0.51
97.8±8.4
96±4
89±2
92.6±2.8
缺血预处理组
6
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7.18±0.31
6.79±0.37
94.5±2.9
96±5
84±4
88.2±2.1
保存组
6
6.85±0.27
5.82±0.53*
85.0±2.2Δ
97±2
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35±5**
36.6±4.9Δ
预处理后保存组
6
6.86±0.44
5.69±0.26*
83.0±6.2Δ
95±4
49±7**
51.9±7.5Δ#
*同各组基础值比较P<0.05 ** 同各组基础值比较P<0.001。
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△同空白对照组比较P<0.05 # 同保存组比较P<0.05
表3 各组冠脉回流液中心肌酶的漏出浓度
组别
例数
CK(IU/L)
LDH(IU/L)
基础值
实验值
基础值
实验值
空白对照组
6
, 百拇医药
54±7
82±11
13±4
20±4
缺血预处理组
6
59±9
78±16
15±4
24±8
保存组
6
56±11
, 百拇医药
642±108*
15±5
76±10*
预处理后保存组
6
54±10
312±52*#
15±4
29±9*#
注:*同各组基础值比较P<0.001 #同保存组比较P<0.05。
四、形态学改变
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1.光镜观察结果 空白对照组及缺血预处理组标本可见心肌细胞横纹清晰,肌纤维束排列正常,仅见轻度间质水肿,未见明显病理改变。
保存组标本见心肌细胞肿胀明显,部分横纹不清,肌纤维排列紊乱,有断裂,间质水肿明显,肌纤维间隙增宽,部分心肌细胞呈散在坏死。
缺血预处理后保存组标本见心肌细胞肿胀程度较保存组轻,肌纤维排列紊乱,无明显段裂,无明显心肌细胞坏死。
2.电镜观察结果 空白对照组及缺血预处理组标本见心肌细胞核膜连续,核染色质均匀,肌原纤维排列整齐,线粒体形态正常。
保存组标本见心肌细胞核膜失去双层结构,染色质趋边凝聚,肌原纤维排列紊乱,线粒体明显肿胀变形。
缺血预处理后保存组标本见心肌细胞核核膜轻度受损,核染色质轻度凝集,部分肌原纤维排列紊乱,线粒体轻度肿胀。
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讨论
1986年,Murry首次提出了缺血预处理的概念即短暂缺血及灌注可以对其后的长期缺血提供一定的保护作用,包括减少由于长期缺血引起的心肌细胞坏死,促进心肌收缩功能的恢复心脏减少再灌注性心律失常等。
尽管缺血预处理的保护机制目前尚未完全明确,但有不少实验和临床研究的结果表明经缺血预处理后确有组织保护作用;而将这一概念应用于脏器保存方面还很少有报道。因为目前脏器保存领域主要的研究方向在于保存液的配方成份改进方面,所以我们将这一新的思路应用到离体心脏的保存当中,采取比较经典而又简单的5分钟缺血加10分钟灌注预处理方式,发现缺血预处理后,LVDP、CF及冠脉回流液中心肌酶的浓度实验值同基础值相比有一定减低但同空白对照组比较各项功能生化指标及心肌形态无明显区别,说明短暂的5分钟缺血尚不足以造成明显的损害,这证实了本实验预处理模型的安全性,也为预处理在心脏保存中的安全应用提供了有利的证据。
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实验结果表明,经过18小时低温保存,预处理后保存组同单纯保存组相比,LVDP恢复程度有明显提高,表明预处理确实可以减少由于缺血造成的收缩功能减弱。考虑可能有以下机制〔4~6〕:预处理产生了内源性递质如腺苷等,通过一系列信息传递至心肌细胞内,经蛋白磷酸化或产生新的蛋白等降低ATP的消耗,储藏能量物质,从而使复跳后的心脏有比较充足的能量用以收缩做功;另一方面,由于预处理可以对心肌细胞产生保护作用,从而减少了心肌纤维的机械性损伤,使得复跳后的心肌保留了较好的收缩功能,这一点在形态学观察中可以得到更好的证实,无论在光镜下还是电镜下预处理后保存组的病理改变均较单纯保存组轻,心肌细胞内线粒体肿胀程度减轻,心肌纤维断裂减少,而细胞核受损也减小,因此预处理保护了心肌纤维结构上的完整,也给收缩功能的恢复提供了很好的物质基础。
此外,心肌细胞受损后,质膜的完整性遭到破坏,溶酶体破裂,大量酶自细胞释放。而CK和LDH是心肌比较特异性的酶,所以,通过测定冠脉回流液中CK和LDH的浓度可以比较明确地反映心肌细胞的受损程度。与单纯保存组相比,经过缺血预处理后,保存组冠脉回流液中漏出心肌酶的浓度有明显的减少,从而也间接说明了预处理可以减少长期低温保存及再灌注引起的心肌细胞的损伤〔7,8〕。
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通过本实验研究我们认为:1.缺血预处理过程本身对心脏无明显损伤,是一种比较安全的方法;2.缺血预处理可以明显提高长期低温保存后左室收缩力(LVDP)的恢复,对心脏功能有明确的保护作用;3.缺血预处理可以减少由于低温长期保存过程中缺血引起的心肌细胞损伤,从而减少心肌酶的漏出。
总之,将缺血预处理引入到心脏保存中,可以为其提供一种新的脏器保存思路,从而更安全地适当延长供体心脏的保存时间。
参考文献
1.Stringham JC,Love RB,Welter D,et al.Impact of University of Wisconsin solution on clinical heart transplantation.A comparison with Stanford solution for extended preservation.Circulation,1998,98:II157-61.
, 百拇医药
2.郑军华,闵志廉,李建秋,等。自制长征-1液对兔心脏低温延时保存的形态学观察。中华器官移植杂志,1996,17:169-171.
3.Murry CE,Jennings RB,Reimer KA.Preconditioning with ischemic myocardium.Circulation,1986,74:1124-1136.
4.Domenech RJ,Macho P,Velez D,et al.Tachycardia preconditions infarct size in dogs:role of adenosine and protein kinase C.Circulation,1998,97:786-794.
5.Cave AC.Preconditioning induced protein against postischemic contractile dysfunction:characteristics and mechanism.J Mol Cell Cardiol,1995,27:969-979.6.Musters RJ,vander-Meulen ET,vander-Laarse WJ.Norepinephrine pretreatment attenuates Ca2+ overloading in rat trabeculae during subsequent metabolic inhibition:improved contractile recovery via an alpha 1-adrenergic,PKC-dependent signaling mechanism.J Mol Cell Cardiol.1997,29:1341-1354.
7.Schulz R,Rose J,Post H,et al.Involvement of endogenous adenosine in ischemic preconditioning in swine.Pfluger Arch,1995,430:273-282.
8.Cohen MV,Walsh RS,Goto M,et al.Hypoxia preconditions rabbit myocardium via adenosine and catechoiamine release.J Mol Cell Cardiol,1995,27:1527-1534., 百拇医药
关键词:缺血预处理;心脏保存;心肌保护
摘要:
目的目的:观察缺血预处理是否在离体心脏长期保存中具有一定的心肌保护作用。
方法:24只家兔随机分为四组,每组6只,(1)空白对照组;(2)预处理组;(3)保存组;(4)预处理后保存组。离体兔心脏用Langendorff装置灌注稳定后,分别给予缺血预处理后再灌注、心脏保存18小时后再灌注及缺血预处理后再经18小时保存后再灌注60分钟,观察左室收缩功能的恢复率、冠脉回流液中心肌酶的浓度以及心肌形态结构改变。
结果:预处理组同空白对照组相比各项指标无明显差异。单纯保存组同对照组相比,左室收缩功能明显减弱,冠脉回流液中心肌酶的漏出明显增加,光镜及电镜观察心肌损伤严重。而经预处理后再保存组,左室收缩功能的恢复率较单纯保存组有明显提高(51.9±7.5% vs 36.6±4.9%,P<0.05),心肌酶漏出明显减少(CK:312±52IU/L vs 642±108IU/L,LDH:29±9IU/L vs 76±10IU/L,P<0.05),光镜及电镜观察,心肌损伤程度明显减轻。
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结论:(1)缺血预处理过程本身对心脏无明显损伤,是比较安全的;(2)缺血预处理对于离体心脏长期保存有明显的保护作用。
由于心脏供体来源的缺乏,对于离体心脏的长期保存一直是人们关注的课题。大量研究集中于心脏保存液的成份及配方改良方面,目前已有很多成熟配方的报道,如国外的University Wisconsin(UW)〔1〕液,Columia University(CU)液以及国内的长征1号液〔2〕等;虽然其保存效果已有明显改善,但远未彻底解决长期保存后心脏功能和心肌结构受损的问题。
1986年Murry〔3〕提出关于“缺血预处理”的概念,即对组织给予短暂的缺血及灌注后可以对其后的长期缺血提供一定的保护作用。虽然其机制目前尚不完全明确,但其保护作用已被大量实验证实。
本实验设想将预处理的方法引入离体心脏保存,通过对其安全性及作用效果的研究,以明确预处理是否对离体心脏长期保存具有一定的保护作用。
, 百拇医药
材料与方法
一、动物模型的制备 健康家兔,体重2~2.5kg,雌雄不限。以3%戊巴比妥钠(30mg/kg)麻醉后,开胸暴露出心脏,给予500U肝素,3分钟后,迅速摘取心脏,将心脏悬挂于Langendorff装置,用Krebs-Henseleit缓冲溶液(K-H液):(mmol/L)(NaCl 118.5,KCl 4.7,MgSO4 1.2,KH2PO4 1.2,NaHCO324.8,CaCL2 2.5,葡萄糖10,pH7.35~7.45),新鲜配制用95%O2和5%CO2混合气体预饱和,恒温于37℃灌注心脏,灌注压控制在80~90mmHg(1mmHg=0.133kPa)。然后在左心室放置球囊导管,调节球囊容积使左室终末舒张压为3~5mmHg。每次实验前心脏灌流20分钟至血流动力学稳定。
二、实验分组 24只家兔随机分为四组,每组6例:1.空白对照组(C组):仅给予75分钟连续灌注K-H液。2.缺血预处理组(IP组):在给予5分钟缺血及10分钟灌注完成预处理后连续灌注K-H液60分钟。3.保存组(P组):先灌注15分钟,然后用改良St.Thomas液:(mmol/L)(NaCl 110,KCl 16,NaHCO3 10,MgCl2 16,CaCl2 1.2,pH7.8)灌注使心脏快速停跳,即刻置于4℃St Thomas液中保存18小时后,利用Langendorff装置灌注K-H液使心脏复跳,并持续灌注60分钟。4.缺血预处理后保存组(IP-P组):先给予5分钟缺血及10分钟灌注完成预处理后,以下处理同保存组。
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三、观察指标1.左室收缩压力(LVDP)为左室收缩末压力与舒张末压力之差 。2.冠脉流量(CF)则收集1分钟冠状静脉窦的流出液量。3.生化指标:测定冠脉回流液中心肌酶(CK,LDH)含量。以上指标分别于灌注20分钟稳定后测基础值及再灌注60分钟实验结束时测定实验值。4.形态学指标。实验结束时取心尖部小块组织(约0.5cm2)迅速放入15%福尔马林液中固定,石蜡包埋切片(厚度为1mm),HE染色以光镜观察。取心尖组织,标本切成1mm3大小,置入4℃25%戊二醛中固定,制成电镜标本,用日本H-6010透射电镜观察。 四、统计方法 所有数据资料均采用均数±标准差(` C ±s)表示,均数差异的显著性以组间t检验和方差分析测试, P值小于0.05为差异显著。
结 果
四组一般资料及基础值见表1,各组间无显著性差异。
一、冠脉流量(CF)的变化及恢复百分率 空白对照组及预处理组实验前后冠脉流量的变化无明显统计学意义(P>0.05);而经过18小时长期低温保存后,保存组及缺血预处理后保存组冠脉流量均有显著的降低(P<0.05),但两组间恢复百分率无明显差异,表明长期的低温保存可减少冠脉流量,而缺血预处理对此没有明显的保护作用,见表2。
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二、左室收缩力(LVDP)的改变及恢复百分率 经60分钟灌注后,空白对照组及预处理组左室收缩力有所减低,但无统计学意义(P>0.05),表明本实验模型对心脏收缩力本身无明显影响;而经过长期低温保存后,保存组及缺血预处理后保存组左室收缩力较基础值均有明显的减低(P<0.001),表明18小时的低温保存对心肌收缩力有明显的影响,但经过缺血预处理后保存组LVDP的恢复百分率较单纯保存组有明显升高(P<0.05),说明缺血预处理可以保护低温保存心脏的左室功能,见表2。
三、冠脉回流液中LDH及CK的浓度 空白对照组和缺血预处理组中CK和LDH的漏出在实验前后无明显差别(P>0.05);而经过18小时低温保存后,保存组及缺血预处理后保存组中CK和LDH的漏出浓度较空白对照组有显著的增加(P<0.001),但缺血预处理后保存组中CK和LDH的漏出浓度又较单纯保存组有明显的降低(P<0.05),见表3。
表1 一般资料及基础值
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空白对照组
缺血预处理组
单纯保存组
预处理后保存组
体重(Kg)
2.30±0.34
2.24±0.28
2.28±0.26
2.32±0.12
心脏重量(g)
7.35±0.39
6.75±0.64
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7.33±0.45
7.27±0.25
HR(次/分)
183±5
180±9
183±9
185±5
LVDP(mmHg)
96±4
96±5
97±2
95±4
, 百拇医药 CF(ml/min/g)
6.95±1.27
7.18±0.31
6.85±0.27
6.86±0.44
CK(IU/L)
54±7
59±9
56±11
54±10
LDH(IU/L)
13±4
, 百拇医药
15±4
15±5
15±4
表2 各组冠脉流量(CF)及左室收缩力(LVDP)的变化和恢复百分率
组别
例数
冠脉流量(ml·min-1·g-1)
LVDP(mmHg)
基础值
实验组
恢复百分率
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基础值
实验组
恢复百分率
空白对照组
6
6.95±1.27
6.89±0.51
97.8±8.4
96±4
89±2
92.6±2.8
缺血预处理组
6
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7.18±0.31
6.79±0.37
94.5±2.9
96±5
84±4
88.2±2.1
保存组
6
6.85±0.27
5.82±0.53*
85.0±2.2Δ
97±2
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35±5**
36.6±4.9Δ
预处理后保存组
6
6.86±0.44
5.69±0.26*
83.0±6.2Δ
95±4
49±7**
51.9±7.5Δ#
*同各组基础值比较P<0.05 ** 同各组基础值比较P<0.001。
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△同空白对照组比较P<0.05 # 同保存组比较P<0.05
表3 各组冠脉回流液中心肌酶的漏出浓度
组别
例数
CK(IU/L)
LDH(IU/L)
基础值
实验值
基础值
实验值
空白对照组
6
, 百拇医药
54±7
82±11
13±4
20±4
缺血预处理组
6
59±9
78±16
15±4
24±8
保存组
6
56±11
, 百拇医药
642±108*
15±5
76±10*
预处理后保存组
6
54±10
312±52*#
15±4
29±9*#
注:*同各组基础值比较P<0.001 #同保存组比较P<0.05。
四、形态学改变
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1.光镜观察结果 空白对照组及缺血预处理组标本可见心肌细胞横纹清晰,肌纤维束排列正常,仅见轻度间质水肿,未见明显病理改变。
保存组标本见心肌细胞肿胀明显,部分横纹不清,肌纤维排列紊乱,有断裂,间质水肿明显,肌纤维间隙增宽,部分心肌细胞呈散在坏死。
缺血预处理后保存组标本见心肌细胞肿胀程度较保存组轻,肌纤维排列紊乱,无明显段裂,无明显心肌细胞坏死。
2.电镜观察结果 空白对照组及缺血预处理组标本见心肌细胞核膜连续,核染色质均匀,肌原纤维排列整齐,线粒体形态正常。
保存组标本见心肌细胞核膜失去双层结构,染色质趋边凝聚,肌原纤维排列紊乱,线粒体明显肿胀变形。
缺血预处理后保存组标本见心肌细胞核核膜轻度受损,核染色质轻度凝集,部分肌原纤维排列紊乱,线粒体轻度肿胀。
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讨论
1986年,Murry首次提出了缺血预处理的概念即短暂缺血及灌注可以对其后的长期缺血提供一定的保护作用,包括减少由于长期缺血引起的心肌细胞坏死,促进心肌收缩功能的恢复心脏减少再灌注性心律失常等。
尽管缺血预处理的保护机制目前尚未完全明确,但有不少实验和临床研究的结果表明经缺血预处理后确有组织保护作用;而将这一概念应用于脏器保存方面还很少有报道。因为目前脏器保存领域主要的研究方向在于保存液的配方成份改进方面,所以我们将这一新的思路应用到离体心脏的保存当中,采取比较经典而又简单的5分钟缺血加10分钟灌注预处理方式,发现缺血预处理后,LVDP、CF及冠脉回流液中心肌酶的浓度实验值同基础值相比有一定减低但同空白对照组比较各项功能生化指标及心肌形态无明显区别,说明短暂的5分钟缺血尚不足以造成明显的损害,这证实了本实验预处理模型的安全性,也为预处理在心脏保存中的安全应用提供了有利的证据。
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实验结果表明,经过18小时低温保存,预处理后保存组同单纯保存组相比,LVDP恢复程度有明显提高,表明预处理确实可以减少由于缺血造成的收缩功能减弱。考虑可能有以下机制〔4~6〕:预处理产生了内源性递质如腺苷等,通过一系列信息传递至心肌细胞内,经蛋白磷酸化或产生新的蛋白等降低ATP的消耗,储藏能量物质,从而使复跳后的心脏有比较充足的能量用以收缩做功;另一方面,由于预处理可以对心肌细胞产生保护作用,从而减少了心肌纤维的机械性损伤,使得复跳后的心肌保留了较好的收缩功能,这一点在形态学观察中可以得到更好的证实,无论在光镜下还是电镜下预处理后保存组的病理改变均较单纯保存组轻,心肌细胞内线粒体肿胀程度减轻,心肌纤维断裂减少,而细胞核受损也减小,因此预处理保护了心肌纤维结构上的完整,也给收缩功能的恢复提供了很好的物质基础。
此外,心肌细胞受损后,质膜的完整性遭到破坏,溶酶体破裂,大量酶自细胞释放。而CK和LDH是心肌比较特异性的酶,所以,通过测定冠脉回流液中CK和LDH的浓度可以比较明确地反映心肌细胞的受损程度。与单纯保存组相比,经过缺血预处理后,保存组冠脉回流液中漏出心肌酶的浓度有明显的减少,从而也间接说明了预处理可以减少长期低温保存及再灌注引起的心肌细胞的损伤〔7,8〕。
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通过本实验研究我们认为:1.缺血预处理过程本身对心脏无明显损伤,是一种比较安全的方法;2.缺血预处理可以明显提高长期低温保存后左室收缩力(LVDP)的恢复,对心脏功能有明确的保护作用;3.缺血预处理可以减少由于低温长期保存过程中缺血引起的心肌细胞损伤,从而减少心肌酶的漏出。
总之,将缺血预处理引入到心脏保存中,可以为其提供一种新的脏器保存思路,从而更安全地适当延长供体心脏的保存时间。
参考文献
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