慢性間歇性低壓低氧減輕大鼠放射性心臟損傷的機(jī)制研究.pdf

1、目的:建立動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀^察放射性心臟損傷(radiation induced heartdamage，RIHD)的早期表現(xiàn)及其發(fā)生機(jī)制，以及慢性間歇性低壓低氧(chronic intermittent hypobaric hypoxia，CIHH)對其影響和作用機(jī)制。
　　方法:成年雄性Sprague-Dawlay(SD)大鼠48只隨機(jī)分為四組(n=12):空白對照組、單純慢性間歇性低壓低氧組、單純照射組和慢性間歇性低壓低氧+照射

2、組。
　　1、照射處理:直線加速器下給予大鼠心前區(qū)局部6 MV-X線照射，射野2.0 x2.0 cm，深度1.5 cm，照射劑量為單次20.0 Gy，劑量率1.8 Gy/min;
　　2、CIHH處理:動(dòng)物在接受照射前置于低壓氧倉，模擬海拔5000米高原(PB=404 mmHg，Po2=84 mmHg，6小時(shí)/天，28天)低壓低氧預(yù)處理。
　　3、心功能評定:應(yīng)用Langendroff離體心臟灌流技術(shù)檢測大鼠左心室功能

3、，給予30分鐘全心缺血和120分鐘再灌注處理，連續(xù)記錄左室發(fā)展壓(left ventricular developing pressure，LVDP)、左室舒張末壓(leftventricular end-diastolic pressure，LVEDP)、左室壓力上升和下降的最大變化速率(maximal differentials of left ventricular pressure，±LVdp/dtmax）和冠狀動(dòng)脈流量(cor

4、onary flow, CF)等心功能參數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后心臟立即置于-20℃保存，24小時(shí)后2，3，5-氯化三苯基四氮唑(2，3，5-Triphenyltetrazoliumchloride，TTC)染色測定其心梗面積。
　　4、形態(tài)學(xué)觀察:蘇木精-伊紅(Hematoxylin-eosin，HE)染色后觀察心肌細(xì)胞及細(xì)胞間質(zhì)形態(tài)學(xué)改變。Masson染色后觀察膠原纖維分布情況并定量分析。
　　5、生物化學(xué)檢測:Western b

5、lot法檢測纖維化標(biāo)志物Ⅰ型膠原(Collagen TypeⅠ，COL-1)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白GRP78和CHOP的表達(dá)情況。酶聯(lián)免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)檢測心肌組織勻漿總超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase，T-SOD)活力和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛(mylondialdehyde，MDA)含量。
　　結(jié)果:
　　1、心功能實(shí)

6、驗(yàn)結(jié)果:基礎(chǔ)狀態(tài)下，放射線引起大鼠CF下降(12.56±0.52ml/min vs8.90±0.81ml/min，P＜0.01)，照射前給予CIHH預(yù)處理可抑制照射引起的CF減少(12.96±1.26 ml/min vs8.90±0.81 ml/min，P＜0.01)，其余心功能參數(shù)與對照組大鼠比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P＞0.05)。缺血/再灌注處理導(dǎo)致大鼠心功能受損，根據(jù)LVDP，±LVdp/dtmax和LVEDP參數(shù)的改變，照射組

7、大鼠缺血/再灌注后心功能恢復(fù)程度較對照組減弱，CIHH預(yù)處理在一定程度上改善放射線所致的大鼠心功能損傷。此外放射線引起缺血/再灌注后心臟的心肌梗死面積增大(P＜0.01），CIHH預(yù)處理再照射可減小心肌梗死面積(P＜0.05)。
　　2、形態(tài)學(xué)結(jié)果:(1)石蠟切片HE染色:照射組較對照組心肌細(xì)胞明顯變性;心肌細(xì)胞核輕度固縮;心肌間質(zhì)較多炎性細(xì)胞滲出。CIHH預(yù)處理后再照射改善了上述損傷變化。(2)Masson染色及定量分析:Mas

8、son染色，所有膠原纖維被染為綠色，膠原纖維主要見于小血管周圍及心肌細(xì)胞間質(zhì)。定量分析結(jié)果顯示照射組心肌膠原容積分?jǐn)?shù)(collagen volume fraction，CVF)明顯高于對照組(P＜0.05); CIHH預(yù)處理后再照射較單純照射組CVF下降(P＜0.05）。
　　3、ELISA和Western blot結(jié)果:(1)心肌組織T-SOD活力和MDA濃度:ELISA法檢測結(jié)果顯示，照射組T-SOD活力和MDA濃度較對照組均

9、升高(二者均P＜0.05); CIHH+照射組T-SOD活力較照射組明顯升高（P＜0.05），MDA濃度較照射組下降(P＜0.05）;(2)心肌組織GRP78和CHOP的蛋白定量結(jié)果:Western blot顯示照射組與對照組比較，GRP78和CHOP蛋白水平均升高(二者均P＜0.05)，CIHH+照射組與照射組比較，GRP78和CHOP蛋白水平均降低，(二者均為P＜0.05)。(3)心肌組織COL-1蛋白定量結(jié)果:Western bl

10、ot結(jié)果顯示照射組與對照組比較，COL-1表達(dá)水平升高(P＜0.05)，CIHH+照射組與照射組比較，COL-1表達(dá)水平降低(P＜0.05)。
　　結(jié)論:
　　1、放射線照射引起大鼠心臟冠狀動(dòng)脈損傷，雖然并未影響心臟的基礎(chǔ)功能，但是降低了心臟對缺血/再灌注損傷的耐受性，增加了缺血/再灌注后心肌梗死面積。
　　2、放射性心臟損傷急性期組織病理學(xué)表現(xiàn)為心肌細(xì)胞變性，心肌間質(zhì)炎性滲出，小血管周圍和心肌間質(zhì)膠原增多。