體外循環(huán)心肌胰島素抵抗的實(shí)驗(yàn)研究及機(jī)理初探.pdf

1、[目的]驗(yàn)證體外循環(huán)(CPB)心肌胰島素抵抗(IR)現(xiàn)象及其與心功能障礙的關(guān)系，并初步探討其分子機(jī)制。 [方法]12條健康雜種犬，依據(jù)體外循環(huán)主動脈阻斷時間隨機(jī)分為兩組。組Ⅰ(n=6)，主動脈阻斷30min;組Ⅱ(n=6)，主動脈阻斷120min。分別于CPB轉(zhuǎn)流前、開放主動脈后15min、45min、75min時同時采集動脈、冠狀靜脈竇血標(biāo)本并行右心房、左心室心肌組織活檢，比較相應(yīng)時間點(diǎn)血漿葡萄糖、胰島素、C肽、胰高血糖素、皮

2、質(zhì)醇、生長激素、腫瘤壞死因子-a(TNF-a)、抗胰島素抗體的濃度及胰島素抵抗指數(shù)(ISI)的變化。并測定右心房組織糖原含量，同時監(jiān)測圍手術(shù)期血流動力學(xué)及直視下插管測定犬心臟冠狀靜脈竇血流量。在相應(yīng)時點(diǎn)取左心室心肌活檢用免疫組織化學(xué)法(Envisionsystem)檢測心肌葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(GLut-4)，并用圖象分析系統(tǒng)分析含量變化。并對比分析上述指標(biāo)變化與心功能恢復(fù)的關(guān)系。 [結(jié)果]1.心肌葡萄糖代謝：缺血再灌注后血漿葡萄糖

3、不同程度明顯增高，于再灌注15～45min達(dá)峰值(與轉(zhuǎn)流前比較，P值均＜0.05)，同時心肌糖原分解明顯增強(qiáng)，而心肌對葡萄糖的攝取、利用嚴(yán)重障礙。與組Ⅰ比較，組Ⅱ血漿葡萄糖增高程度更重、持續(xù)更久。心肌葡萄糖凈攝取量[Glu(a-v)]及心肌葡萄糖凈攝取率(％)[Glu(a-v)]/Glua于CPB缺血再灌注后15min均為零。在45min后有不同程度恢復(fù)。與組Ⅰ比較，組Ⅱ攝取量及攝取率恢復(fù)更慢、持續(xù)更久； 2.胰島素抵抗指數(shù)(I

4、SI)：兩組CPB期間ISI均明顯上升，在缺血再灌注后15min達(dá)到峰值，并且75min仍持續(xù)較高水平，與轉(zhuǎn)流前比較，差異有顯著性(P＜0.05)。與組Ⅰ比較，組Ⅱ更重、恢復(fù)更慢、持續(xù)更久； 3.血漿胰島素、C-肽、皮質(zhì)醇、生長激素、胰高血糖素及TNF-a：缺血再灌注后各應(yīng)激激素、TNF-a均明顯增加，在主動脈開放15min達(dá)到峰值，并且在75min仍持續(xù)較高水平。較CPB前明顯增加，差異有顯著性(P＜0.05)。與組Ⅰ比較，組

5、Ⅱ更重、恢復(fù)更慢、持續(xù)更久； 4.心肌葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4表達(dá)量：缺血再灌注后心肌Glut-4總量表達(dá)明顯下降，在缺血再灌注15min最明顯。與組Ⅰ比較，組Ⅱ更重，持續(xù)更久。與轉(zhuǎn)流前比較，差異有顯著性(P＜0.05)。缺血再灌注后心肌Glut-4由心肌細(xì)胞漿向細(xì)胞外膜轉(zhuǎn)運(yùn)障礙，在再灌注15min最明顯，與組Ⅰ比較，組Ⅱ更重，持續(xù)更久。與轉(zhuǎn)流前比較，差異有顯著性(P＜0.05)； 5.抗胰島素抗體組Ⅰ與組Ⅱ血漿抗胰島素抗體在C

6、PB期間均為陰性； 6.心功能情況與轉(zhuǎn)流前比較，兩組均有心功能不全表現(xiàn)；與組Ⅰ比較，組Ⅱ心功能障礙更重，持續(xù)更久，恢復(fù)更慢； 7.冠狀靜脈竇血流量與轉(zhuǎn)流前比較，組Ⅰ45min后冠狀靜脈竇血流量明顯增加，組Ⅱ75min后血流量明顯增加(p＜0.05)。 [結(jié)論]1.體外循環(huán)缺血再灌注后存在機(jī)體及心肌胰島素抵抗現(xiàn)象，且胰島素抵抗程度隨心肌缺血時間延長而顯著增強(qiáng)； 2.CPB缺血再灌注心肌胰島素抵抗程度與心功能

7、障礙的發(fā)生密切相關(guān)，心肌胰島素抵抗很可能是引起心肌功能障礙的原因之一。體外循環(huán)缺血再灌注后心肌胰島素抵抗及心功能障礙與冠脈血流量無關(guān)； 3.應(yīng)激激素及TNF-a可能是CPB缺血再灌注后產(chǎn)生機(jī)體IR的重要因素。抗胰島素抗體與體外循環(huán)機(jī)體及心肌胰島素抵抗的產(chǎn)生無關(guān)； 4.CPB缺血再灌注后心肌細(xì)胞葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4總量表達(dá)下降及Glut-4由心肌細(xì)胞漿向細(xì)胞外膜轉(zhuǎn)位障礙，可能是心肌胰島素抵抗發(fā)生的重要分子機(jī)制之一。并且心肌缺血