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编号:10285114
肾上腺髓质素在心肌缺血再灌注病人血浆中的变化及其对心肌的保护作用
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 2000年第4期
     作者:曹静 张钧华 王晓红 王晓阳 李建平 丁文惠 唐朝枢

    单位:100034 北京医科大学第一医院心内科

    关键词:心肌再灌注损伤;肾上腺髓质素;心肌梗塞;血栓溶解疗法

    中华医学杂志000407 【摘要】 目的 探讨肾上腺髓质素(Adm)是否参与心肌缺血再灌注过程及其在此过程中的作用。方法 检测17例急性心肌梗死(AMI)接受静脉溶栓治疗血管再通的病人,溶栓(再灌注)前及溶栓(再灌注)后4、12、24 h,3、7 d及2周时血浆肾上腺髓质素水平的动态变化,并在离体灌流大鼠心脏缺血再灌注模型上,观察再灌注过程中外源给予肾上腺髓质素对缺血再灌注损伤的影响。结果 AMI病人溶栓前血浆Adm水平为3.8 pmol/L±0.8 pmol/L明显高于正常对照(1.9 pmol/L±0.8 pmol/L,P<0.01),溶栓治疗成功、心肌再灌注后进一步升高,溶栓后4 h血浆Adm水平达峰值,较溶栓前升高42.9%(P<0.01),溶栓12 h后逐渐下降,24 h降至溶栓前水平,2周时仍明显高于正常值。离体大鼠心脏灌流模型,缺血45 min后,用Adm(10-7 mol/L)再灌注15 min,与单纯缺血再灌注组比较,可以使左心室内压收缩、舒张期最大变化率分别增加76.9%和67.9%,平均冠脉流量增加48.8%,灌流液中总蛋白,肌红蛋白含量和乳酸脱氢酶(LDH)活性分别减少34.3%、63.6%和29.7%。结论 AMI病人溶栓后心肌再灌注时血浆Adm明显增加。Adm对离体大鼠心脏缺血再灌注损伤心肌具有保护作用。
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    Changes and cardiac protective effects of adrenomedullin during myocardial ischemia-reperfusion period

    CAO Jing

    (Department of Cardiology, The First Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100034, China)

    ZHANG Junhua

    (Department of Cardiology, The First Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100034, China)

    WANG Xiaohong
, 百拇医药
    (Department of Cardiology, The First Hospital, Beijing Medical University, Beijing 100034, China)

    【Abstract】 Objective To investigate if adrenomedullin (Adm) is concerned with cardiac ischemia-reperfusion (I/R) process and to study its effects on I/R injury. Methods Plasma Adm dynamic levels were tested in 17 patients with acute myocardial infarction (AMI), who had got successful blood reperfusion through intravenous thrombolytic therapy. The indices of I/R injury were measured in I/R models of isolated perfused rat heart when Adm (10-7 mol/L) was given in reperfusion period. Results Plasma Adm concentrations before thrombolytic therapy in AMI patients were significantly higher than those of control group (3.8 pmol/L±0.8 pmol/L vs 1.9 pmol/L±0.8 pmol/L,P<0.01), and rose further after successful thrombolytic therapy, which resulted in efficient myocardial reperfusion. The peak level of plasma Adm, which appeared 4 hours after thrombolytic therapy, was 42.9% higher than that before therapy. The levels began to decrease and dropped to the levels before therapy at 12 and 24 hours after thrombolysis, respectively. In isolated perfused rat heart models, when Adm (10-7 mol/L) was added in perfusion fluid for 15 minutes reperfusion after 45 minutes ischemic period, ±LVdp/dt max of the heart increased 76.9% and 67.9%, and the average volume of coronary efflux increased 48.8%, respectively, compared with that of control group of ischemia-reperfusion. The amount of total protein, myoglobin and activities of LDH in effluent samples of Adm group were 34.3%, 63.6% and 29.2% lower than those of control group, respectively. Conclusion Plasma Adm concentrations in AMI patients increase significantly during myocardiac reperfusion period after thrombolytic therapy. To some extent, Adm may have myocardial protective effects during ischemia-reperfusion period.
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    【Key words】 Myocardial reperfusion injury; Myocardial infarction; Adrenomedullin; Thrombolytic therapy

    研究表明,多种血管活性物质影响心肌缺血再灌注损伤过程,如血管紧张素Ⅱ、内皮素等可介导缺血再灌注损伤[1,2],而降钙素基因相关肽则可减轻心肌缺血再灌注损伤[3]。肾上腺髓质素(Adm)是一种于1993年发现的血管活性肽,具有扩张血管、排尿利钠、抑制血管平滑肌细胞增殖等广泛生物学作用,是体内重要的内源性保护物质[4]。在心力衰竭、高血压等心血管疾病时血浆Adm水平代偿性升高[5,6]。我们观察急性心肌梗死(AMI)病人溶栓治疗成功、心肌再灌注过程中血浆Adm水平的变化,并在离体大鼠心脏缺血再灌注模型上观察Adm对再灌注心肌损伤的影响,以探讨Adm在心肌再灌注损伤中的病理生理意义。
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    对象和方法

    一、对象

    再灌注组根据WHO诊断标准,选择自1998年12月~1999年7月入我院心脏监护病房进行静脉内溶栓治疗的急性Q波心肌梗死病人17例,均根据临床表现、心电图及血清心肌酶的改变判断梗死血管再通[7],并排除严重肝、肾及内分泌疾病,其中男13例,女4例,年龄45~75岁,平均63岁±9岁,溶栓距发病时间平均为4.7 h±1.8 h,其中应用重组链激酶者13例,尿激酶者4例。17例病人中前壁梗死8例(男7例,女1例),下壁梗死9例(男6例,女3例),两组病人年龄,溶栓距发病时间等一般情况差异均无显著意义。对照组为健康人18名,男9名,女9名,平均年龄46岁±12岁,与再灌注组年龄差异无显著意义,并均经全面体检及实验室检查排除心、肺、肝、肾及内分泌疾病。此外,本研究还观察了3例经溶栓治疗血管未开通者,均为男性,平均年龄74岁±3岁,溶栓距发病平均时间6 h±4 h。
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    二、方法

    1.血浆Adm测定:急性心肌梗死病人于静脉溶栓治疗前、溶栓治疗后4、12、24 h,3、7 d、2周时分别采集肘静脉血,对照组取晨起空腹肘静脉血,经EDTA-Na2抗凝,并加抑肽酶(100 IU/ml全血),4℃离心(3 500 r/min)10 min后分离血浆于-70℃冻存待测Adm含量。血浆Adm的测定用放射免疫分析法,测定前样品过C18柱处理。人Adm(1-52)放免药盒购自美国Phoneix Pharmaceuticals,参照试剂盒说明进行,所有标本的检测均在同一批测定中完成。

    2.大鼠离体心脏灌流模型制作[8]:健康雄性Wistar大鼠,体重200~250 g,12只(北京医科大学实验动物部提供)。术前禁食过夜,自由饮水。戊巴比妥钠40 mg/kg腹腔注射麻醉,摘取心脏悬挂于Langendorff灌流装置上,以95% O2~5% CO2持续平衡的Krebs-Hensleit(KH)液,恒温(37℃)恒压(75 cm H2O)经主动脉逆行灌注。KH液成分(mmol/L):NaCl 118.0, KCl 4.74, MgSO4 1.2, KH2PO4 1.2, NaHCO3 25.0, 葡萄糖10.0, CaCl2 1.5。经左心耳插入球囊导管抵左心室,经压力换能器连接多导生理仪,调节球囊充盈使左心室舒张末压在10 mm Hg以下。离体心脏经KH液预灌流平衡15 min后,停灌(缺血)45 min(保温、保湿),复灌(再灌注)用40 ml KH液(再灌组,6只)或含Adm(美国Phoenix Pharmac Inc) 10-7 mol/L 的KH液(Adm 组,6只) 循环灌流15 min,最后再用KH液开放灌流15 min。
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    3.观测指标:测定预灌流15 min末及再灌30 min末心率,左心室收缩峰压(LVPSP),左心室舒张峰压(LVPDP)和左心室内压的最大变化率(±LVdp/dt)。收集预灌流期间及复灌末15 min心脏灌流液,记录冠脉灌流量(CPF),按Elz等[9]的方法测定灌流液心肌肌红蛋白(Mb)含量,Bradford法[10]测定其总蛋白含量,全自动生化分析仪(Beckman CX5, USA)测定乳酸脱氢酶(LDH)活性。实验结束后心室肌组织制备匀浆,硫代巴比妥酸法[11]测定脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量。

    4.统计学处理:实验结果以±s表示。两组间差异显著性用t检验。

    结果

    一、AMI病人溶栓治疗前后血浆Adm水平改变
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    对照组血浆Adm水平为1.9 pmol/L±0.8 pmol/L。17例AMI经溶栓治疗血管再通的病人,溶栓前血浆Adm 水平为3.8 pmol/L±0.8 pmol/L,明显高于对照组水平(P<0.01), 与3例溶栓未通病人血浆Adm水平接近(3.4 pmol/L±1.0 pmol/L,P>0.05)。溶栓治疗血管再通后血浆Adm进一步升高,于溶栓后4 h达峰值(5.4 pmol/L±1.2 pmol/L),较溶栓前升高42.9%,然后逐渐下降,24 h基本降至溶栓前水平(P>0.05),7 d和14 d时较溶栓前水平分别低24.6%和28.5%,但仍明显高于正常对照水平(P<0.01,图1)。溶栓再通病人中,前壁梗死组与下壁梗死组溶栓前及溶栓后4 h血浆Adm水平差异均无显著意义。溶栓未通组血浆Adm水平在观察期间较平稳,溶栓后4 h轻度升高,但与溶栓前相比差异

    图1 AMI患者溶栓再灌注中血浆Adm水平的变化
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    无显著意义,与再灌注组溶栓后4 h水平相比差异有显著意义,3 d后有下降趋势,7 d时较治疗前低 31.4%,但无统计学意义(图1)。

    二、Adm对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响

    单纯再灌组与Adm处理组各项心功能指标在缺血前差异均无显著意义(表1)。再灌注末再灌组左心室±dp/dt max明显下降(P<0.01),灌流液中有心肌组织蛋白,肌红蛋白和LDH漏出,表明严重的再灌注损伤,Adm处理组各项心功能指标较再灌组均有明显改善,+LVdp/dt max增加76.9%(P<0.05),-LVdp/dt max增加67.9%, 左心室收缩舒张压差与心率乘积较再灌组明显升高(P<0.001),每分平均冠脉流量较再灌组增加48.8%。Adm组灌流液中组织蛋白,肌红蛋白含量和LDH活性分别较再灌组减少34.3%(P<0.01), 63.6%及29.7%(表2)。

    表1 Adm对大鼠缺血再灌注损伤心脏功能的影响(±s) 分组
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    鼠数

    +dp/dt

    max

    (kPa/s)

    -dp/dt

    max

    (kPa/s)

    (左室收缩峰

    压-左室舒

    张峰压)×

    心率

    (kPa)

    CPF
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    (ml/min)

    平衡末

    再灌组

    6

    181±

    71

    95±

    33

    1 816±

    464

    6.4±

    0.8

    Adm组
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    6

    139±

    21

    75±

    24

    1 581±

    230

    5.1±

    1.3

    再灌末

    再灌组

    6

    65±
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    25

    28±

    11

    299±

    232△△

    2.4±

    0.5△△

    t值

    3.77

    4.72

    7.16

    10.08
, 百拇医药
    Adm组

    6

    115±

    30*

    47±

    15*

    1 069±

    299**

    3.6±

    0.8*

    t值

    3.13
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    2.50

    4.98

    3.15

    注:与再灌末再灌组比较*P<0.05,**P<0.001;与平衡末再灌组比较P<0.01,△△P<0.001表2 Adm对心肌总蛋白、肌红蛋白、LDH释放及

    MDA生成的影响(±s) 组别

    鼠数

    总蛋白

    (mg/L)

    肌红蛋白
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    (mg/L)

    LDH

    (IU/L)

    MDA

    (nmol/mg蛋白)

    再灌组

    6

    25±

    4

    14.8±

    8.4

    173±

    24
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    0.92±

    0.35

    Adm组

    6

    16±

    4**

    5.4±

    2.0*

    121±

    25*

    0.78±

    0.17
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    t值

    3.41

    2.68

    3.67

    0.88

    注:与再灌组比较*P<0.05,**P<0.01讨论

    本研究观察AMI病人溶栓治疗过程中血浆Adm的动态变化,发现AMI病人溶栓治疗前(心肌缺血后)血浆Adm水平较健康人明显升高,与文献报道一致[12]。溶栓治疗血管再通后血浆Adm水平迅速增高,于溶栓后4 h达高峰,其后逐渐下降,有明显的动态变化,提示Adm可能参与了心脏缺血再灌注过程。前壁与下壁梗死病人溶栓后血浆Adm动态变化无明显差异,表明溶栓后Adm的增加与梗死部位无明显关系。溶栓不成功,血管未开通,无心肌再灌注的病人其血浆Adm在溶栓前后无明显变化,溶栓后4 h值明显低于再灌注组,进一步提示溶栓治疗成功的病人溶栓后血浆 Adm的升高与心肌再灌注密切相关。
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    心肌缺血再灌注过程中血浆Adm升高的机制目前尚不清楚。在心血管系统,血管内皮细胞、心肌细胞、心脏成纤维细胞及血管平滑肌细胞均可合成分泌Adm[13,14]。有研究表明,心肌细胞在缺氧状态下合成分泌Adm的能力增加[15],据报道与心肌缺血再灌注有关的一些因子如凝血酶、白细胞介素、肿瘤坏死因子-α等,也可刺激内皮细胞、心肌细胞生成Adm[13,14]。推测这些因素均可导致AMI病人心肌缺血及再灌注过程中Adm生成增加,并进一步随再灌注血流进入体循环,使血浆Adm水平明显增加。

    心脏缺血再灌注过程中Adm升高的病理生理意义尚不明确。本实验表明Adm为改善再灌注造成的心脏低功能状态,心脏收缩舒张功能指标±LVdp/dt max均较单纯再灌组增加。并且减轻再灌注后的冠脉痉挛,增加冠脉流量,减少心肌损伤过程中心肌细胞内蛋白及酶的漏出。因此心脏缺血再灌注过程中Adm水平升高可能对再灌注心肌起到一定的代偿和保护作用。Adm是多功能血管活性肽,具有扩张冠状动脉,改善心肌供血,扩张体循环血管及利尿利钠作用,减轻心脏前后负荷。因此,Adm对缺血再灌注损伤心肌的保护作用,可能是其多种生物学效应的综合作用结果。
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    (收稿日期:1999-08-30), http://www.100md.com