高碳酸酸化預(yù)處理的心血管保護(hù)作用研究.pdf

1、目的；研究高碳酸酸化預(yù)處理對(duì)缺血再灌家兔心肌的保護(hù)作用。 方法； 在缺血再灌注前，用低潮氣量，低頻率的機(jī)械通氣方法造成動(dòng)物的呼吸性酸中毒。按照高碳酸酸化程度的不同，將32只新西蘭白兔(雌雄不限)隨機(jī)分成高碳酸酸化預(yù)處理A組(A組n=8)，高碳酸酸化預(yù)處理B組(B組n=8)，高碳酸酸化預(yù)處理C組(C組n=8)，缺血再灌注組(IR組n=8)四組。在缺血再灌注組，呼吸頻率設(shè)置為35次／分，潮氣量為1 5ml／kg，控制呼氣末二氧化碳

2、分壓在40～50mmHg，持續(xù)30分鐘后，接受冠狀動(dòng)脈左前分支30分鐘阻斷和3小時(shí)再灌注。在高碳酸酸化預(yù)處理A，B，C三組，呼吸頻率設(shè)置為25次／分，潮氣量為10ml／kg，A組的呼氣末二氧化碳分壓的目標(biāo)值為75～85mmHg，B組的呼氣末二氧化碳分壓目標(biāo)值為65～75mmHg，C組的呼氣末二氧化碳分壓目標(biāo)值為55～65rnmHg，在各組的呼氣末二氧化碳分壓達(dá)到目標(biāo)值后，維持在目標(biāo)值5分鐘，恢復(fù)正常的通氣，在呼氣末的二氧化碳分壓恢復(fù)到4

3、0～50mmHg后，接受冠狀動(dòng)脈左前分支30分鐘阻斷和3小時(shí)再灌注。取心肌缺血區(qū)邊緣組織用透射電鏡觀察心肌細(xì)胞形態(tài)；稱(chēng)重法測(cè)量危險(xiǎn)區(qū)心肌梗死比率。術(shù)中監(jiān)測(cè)血?dú)夥治?，持續(xù)監(jiān)測(cè)心電圖和血流動(dòng)力學(xué)。 結(jié)果；心肌梗死面積表明A組小于IR組，P<0.01，差異有顯著性。B組小于IR組，P<0.01，差異有顯著性。C組小于A組，P<0.05，差異有顯著性。C組和B組相比，P>0.05,差異無(wú)顯著性。C組和IR組相比，P>0.05，差異無(wú)顯著

4、性。電鏡下心肌細(xì)胞損害高碳酸酸化預(yù)處理A組和B組明顯輕于IR組和C組。呼吸性高碳酸酸化預(yù)處理期間未觀察到嚴(yán)重心律失常的發(fā)生和顯著血流動(dòng)力學(xué)的改變，血氧飽和度各組相比無(wú)顯著差異。 結(jié)論； l.用低容量，低頻率通氣造成呼吸性高碳酸酸化預(yù)處理動(dòng)物在一定的范圍內(nèi)安全可行(PETCO<,2><85mmHg)，不會(huì)引起嚴(yán)重的心律失常的發(fā)生和顯著的血流動(dòng)力學(xué)的改變，不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體缺氧。 2．高碳酸酸化預(yù)處理可保護(hù)心肌細(xì)胞，減少心

5、肌梗死面積。 3．高碳酸酸化預(yù)處理可減少心肌缺血再灌注時(shí)的心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的損害。 4．在一定的范圍內(nèi)(PETC02<85mm／Hg)，高碳酸酸化預(yù)處理的心肌保護(hù)作用和高碳酸的酸化程度有關(guān)，酸化程度越高，保護(hù)作用越大。 第二部分 高碳酸酸化預(yù)處理對(duì)家兔心肌的保護(hù)作用機(jī)制 目的；研究高碳酸酸化預(yù)處理對(duì)家兔心肌的保護(hù)作用機(jī)制。 方法；32只新西蘭白兔(雌雄不限)，隨機(jī)分成缺血再灌注組(ischemi

6、a-reperfusion，IR組，n=8)，高碳酸酸化預(yù)處理組(hypercarboni acidosis，H組，n=8)，高碳酸酸化預(yù)處理組+優(yōu)降糖組(hypercarboni acidosis+glibenclamide，H+G組，n=8)，假手術(shù)組P組(pseudo-operation，P組，n=8)。在IR組和P組，呼吸頻率設(shè)置為35次／分，潮氣量為15ml／kg，控制呼氣末二氧化碳分壓在40～50mmHg，持續(xù)30分鐘。在H

7、組和H+G組，呼吸頻率為25次／分，潮氣量為10ml／kg，呼氣末二氧化碳分壓的目標(biāo)值為75～85mmHg， 維持在目標(biāo)值5分鐘后，恢復(fù)正常的通氣，使呼氣末二氧化碳分壓恢復(fù)到40～50mmhg。H+G組在低通氣之前給予優(yōu)降糖0.3mg／kg靜脈注入。除P組外，各組動(dòng)物接受冠狀動(dòng)脈左前分支30分鐘阻斷和3小時(shí)再灌注。稱(chēng)重法測(cè)量危險(xiǎn)區(qū)心肌梗死比率。取心肌缺血區(qū)邊緣組織檢測(cè)超氧化物歧化酶(SOD)活性，丙二醛(MDA)含量。取心肌缺血區(qū)邊緣

8、組織測(cè)細(xì)胞內(nèi)的鈣含量。取心肌缺血區(qū)邊緣組織用免疫組化法測(cè)ICAM-1的表達(dá)。 結(jié)果 梗死面積H組顯著少于IR組，P<0.01。H+G組的心梗面積比H組顯著增大，P<0.01。H組SOD含量比IR組，H+G組顯著增多，P<0.01。MDA含量變化與SOD相反，H組MDA含量比IR組，H+G組顯著減少，P<0.01。H組，H+G組細(xì)胞內(nèi)鈣離子的含量均比IR組顯著減少，P<0.01。H組免疫組化ICAM-1的表達(dá)顯著弱于IR組，P<0

9、.01。H+G組免疫組化ICAM-1的表達(dá)也顯著弱于IR組，P<0.05。 結(jié)論 1．高碳酸酸化預(yù)處理可減輕缺血再灌注損傷。 2．高碳酸酸化預(yù)處理的心肌保護(hù)機(jī)制為減少氧自由基的產(chǎn)生，減輕細(xì)胞內(nèi)的鈣負(fù)荷，下調(diào)ICAM-1的表達(dá)，確切機(jī)制有待進(jìn)一步研究。 第三部分 高碳酸酸化預(yù)處理對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)作用 目的；研究高碳酸酸化預(yù)處理對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)作用。 方法 ； 將體外培養(yǎng)的人臍靜脈內(nèi)

10、皮細(xì)胞，隨機(jī)分成對(duì)照組(control，C組)，30％二氧化碳lO分鐘組(CO<,2>10組)。30％二氧化碳30分鐘組(CO<,2>30組)，30％二氧化碳60分鐘組(CO<,2>60組)，缺氧復(fù)氧組(hypoxia reoxyenation，H／R組)，缺氧預(yù)處理組(hypoxiapreconditioning，HPC組)，每組8例(n=8)。對(duì)照組將細(xì)胞放在正常的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，缺氧復(fù)氧組將細(xì)胞放在持續(xù)的95％N2-5％C02平衡的

11、缺氧箱中4小時(shí)，再以正常培養(yǎng)箱進(jìn)行復(fù)氧孵育24小時(shí)。二氧化碳組將細(xì)胞放在二氧化碳濃度為30％的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，再和缺氧復(fù)氧組一樣進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間缺氧復(fù)氧處理。缺氧預(yù)處理組先將細(xì)胞進(jìn)行兩個(gè)循環(huán)的10分鐘缺氧和lO分鐘復(fù)氧，再和缺氧復(fù)氧組一樣進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間缺氧復(fù)氧處理。測(cè)MTT來(lái)判斷細(xì)胞的活性，流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞的凋亡和繁殖，免疫細(xì)胞化學(xué)法測(cè)ICAM-1的表達(dá)。 結(jié)果 MTT結(jié)果顯示細(xì)胞的活性大小依次為C組>HPC組>CO<,2>30組>CO

12、<,2>60組>CO<,2>10組>缺氧復(fù)氧組。ICAM-1的表達(dá)為C組、HPC組、CO<,2>30組、CO<,2>10組顯著少于缺氧復(fù)氧組，P<0.0l。缺氧復(fù)氧組的凋亡程度要比其他組嚴(yán)重，P<0.01。 結(jié)論 1．高碳酸酸化預(yù)處理可保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞。 2．保護(hù)機(jī)制為減少缺氧復(fù)氧所致的血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)其增生。 3．通過(guò)減少缺氧復(fù)氧所致的血管內(nèi)皮細(xì)胞的ICAM-1的產(chǎn)生，抑制炎癥反應(yīng)對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞