左旋卡尼汀對大鼠移植心臟缺血再灌注損傷保護作用的研究.pdf

1、背景與目的：心臟移植(hearttransplantation，HT)是目前治療各種終末期心臟病的有效方法。但是，心肌缺血再灌注損傷(ischemia/reperfusioninjury，I/R)仍然是移植早期心功能不全的主要原因之一。心肌的缺血再灌注損傷的病理生理變化主要包括四個方面：再灌注心律失常、心肌收縮功能障礙、心肌細胞壞死以及冠狀微循環(huán)障礙。其主要原因為鈣超載、氧自由基產(chǎn)生以及白細胞的激活。但有關(guān)心肌缺血再灌注損傷的具體機制還

2、未完全闡明。 心肌缺血再灌注損傷是非特異性的。缺血導致缺氧和代謝產(chǎn)物堆積，如乳酸、各種質(zhì)子、無機磷酸鹽和腺苷，再灌注可導致氧化物質(zhì)負荷及細胞外代謝產(chǎn)物流失，進而引起心功能減弱、能量代謝障礙、氧自由基損傷和細胞內(nèi)鈣超載。自由基的連鎖放大效應、鈣超載又與細胞凋亡存在密切的相關(guān)關(guān)系。近年來研究發(fā)現(xiàn)細胞因子如腫瘤壞死因子(TNF)、白細胞介素(IL)、粘附分子、核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)等在心肌缺血再灌注損傷中起重要作用。缺血再灌注

3、心肌可產(chǎn)生大量TNF-α并伴有心功能減退和肌酸激酶(CK)漏出顯著增高。而應用抗腫瘤壞死因子α(抗TNF-α)單克隆抗體則可以減輕再灌注心肌的水腫和壞死，有利于心功能恢復。其作用機制可能與TNF-α激活NF-κB，從而引起多種細胞因子和粘附分子表達、白細胞激活、氧自由基大量產(chǎn)生、細胞內(nèi)鈣超載有關(guān)。 卡尼汀，又名肉毒堿，廣泛分布于體內(nèi)不同組織細胞中，作用是攜帶長鏈脂酰CoA通過線粒體內(nèi)膜，促進三羧酸循環(huán)正常進行，協(xié)助細胞維持生理活

4、動所需的能量生成。根據(jù)其生化特性，卡尼汀能夠在相應的病理生理狀態(tài)下，通過節(jié)約能量代謝底物、促進酶的活性和葡萄糖的氧化利用、清除乳酸、提高做功能力等方面，發(fā)揮對細胞的保護作用。目前，卡尼汀在各種能量代謝缺乏相關(guān)性疾病治療中，已得到廣泛的重視和應用。已有研究表明，左旋卡尼汀作為一種有效的氧自由基清除劑，在緩解氧化應激、減少脂質(zhì)過氧化中均具有明顯的保護作用。但是到目前為止，關(guān)于能否通過左旋卡尼汀的抗氧化作用、改善缺氧狀態(tài)下心肌細胞的能量代謝、

5、進而減少細胞凋亡來發(fā)揮其對大鼠移植心缺血再灌注損傷的保護作用，國內(nèi)外報道較少。本實驗通過建立大鼠異位心臟移植模型，探討左旋卡尼汀預處理對大鼠移植心再灌注損傷的保護作用為臨床實踐提供理論依據(jù)。 材料和方法：采用成年健康封閉群大鼠，雌雄不拘，體重在260～300g，平均280±10g。84只Wistar大鼠隨機分為對照組(C組)和實驗組(E組)。實驗組和對照組兩組均分為0h、3h、6h、24h四個時間點，每個時間點6只動物。0h作為

6、每組缺血再灌注前正常對照。每組的3h、6h、24h三個時間點動物移植心缺血時間均為50min。E組受體術(shù)前4h腹腔注射左旋卡尼汀(50mmol/kg體重)，C組受體術(shù)前4h腹腔注射等量生理鹽水。分別于0h移植心再灌注3h、6h、24h取移植心分別用流式細胞術(shù)(FCM)檢測心肌凋亡指數(shù)、ELISA法測定心肌TNF-α水平、比色法檢測心肌MDA含量和SOD活性并測定心肌含水量變化。 統(tǒng)計方法用統(tǒng)計軟件SPSS12.0進行統(tǒng)計學處理。

7、計數(shù)資料均以均差士標準差((x)士s)表示，以α=0.05為差異顯著性標準。 結(jié)果：1.對照組移植心再灌注后心肌中TNF-α明顯升高，于再灌注3h最顯著，且明顯高于0h，兩者具有顯著性差異(P＜0.05)，以后逐漸下降。與對照組相比，實驗組再灌注后TNF-α升高不明顯，且再灌注3h、6h、24h實驗組均明顯低于對照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計學意義。 2.對照組移植心再灌注后心肌細胞凋亡指數(shù)明顯升高，于再灌注

8、3h最顯著，且明顯高于0h，兩者具有顯著性差異(P＜0.05)，以后逐漸下降。與對照組相比，實驗組再灌注后心肌細胞凋亡指數(shù)升高不明顯，且再灌注3h、6h、24h實驗組均明顯低于對照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計學意義。 3.對照組移植心再灌注后心肌中SOD活性明顯降低，于再灌注3h降至最低，且明顯低于0h，兩者具有顯著性差異(P＜0.05)，以后逐漸升高。與對照組相比，實驗組再灌注后SOD活性降低不明顯，且再灌注3h、

9、6h、24h實驗組均明顯高于對照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計學意義。 4.對照組移植心再灌注后心肌中MDA含量明顯升高，于再灌注6h升高最顯著，且明顯高于0h，兩者具有顯著性差異(P＜0.05)。與對照組相比，實驗組再灌注后MDA含量升高不明顯，且再灌注3h、6h、24h實驗組均明顯低于對照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計學意義。 5.移植后對照組心肌含水量逐漸升高，再灌注6h最明顯，與0h相比有顯著

10、性差異(P＜0.05)。再灌注3h、6h、24h實驗組明顯均低于對照組(均為P＜0.05)。差異有顯著性統(tǒng)計學意義。 結(jié)論：1.本實驗提示冷保存心肌再灌注損傷時TNF-α含量明顯升高，TNF-α參與了再灌注損傷；再灌注損傷時心肌細胞凋亡數(shù)目明顯升高，細胞凋亡亦可能是移植心再灌注組織損傷的重要機制之一。 2.本實驗提示左旋卡尼汀預處理可以抑制再灌注時心肌脂質(zhì)過氧化、減少氧自由基的生成和減輕心肌水腫，抑制TNF-α的產(chǎn)生，從