CO-,2-對(duì)犬缺血心肌側(cè)支循環(huán)建立及保護(hù)心功能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：心臟移植物血管病(Cardiac allograft vasculopathy,CAV)是影響心臟移植患者術(shù)后長(zhǎng)期存活的重要原因。缺血性心臟病尤其是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病也稱為冠心病(Coronary artery disease,CAD)在我國(guó)的發(fā)病率及病死率正呈明顯的上升趨勢(shì)，兩種疾病雖然病因不完全相同，但最終對(duì)心肌的病理?yè)p害卻非常相似，都引起心肌缺血、梗死。CAD中冠狀動(dòng)脈彌漫性狹窄、閉塞者與CAV相似，目前常規(guī)治療方法如

2、PTCA(Percutaneous transllJminal coronary angioplasty，經(jīng)皮腔內(nèi)冠狀血管成形)、CABG(Coronary artery bypass grafling，冠狀動(dòng)脈旁路移植)和藥物等都不適宜，迫切需要找到、開展療效好、創(chuàng)傷小的治療方法。促進(jìn)缺血心肌內(nèi)側(cè)支循環(huán)的形成是目前醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)，人類和哺乳類動(dòng)物一樣，心臟自身側(cè)支血管貯備不足，內(nèi)源性血管新生不足，冠狀動(dòng)脈狹窄和閉塞后便會(huì)產(chǎn)生心肌缺血

3、、缺氧及梗死。冠狀動(dòng)脈并非終末動(dòng)脈，他們之間有許多在正常情況下處于關(guān)閉狀態(tài)的吻合支，這些吻合支的直徑大約20～350 μm，當(dāng)冠狀動(dòng)脈狹窄和閉塞時(shí)，這些吻合支逐漸開放，形成有功能意義的側(cè)支循環(huán)。良好的側(cè)支循環(huán)在減少缺血心肌壞死范圍、保護(hù)頓抑和冬眠心肌、抑制細(xì)胞凋亡、改善心室重構(gòu)等方面有著積極作用，然而單靠自身調(diào)節(jié)側(cè)支循環(huán)的建立遠(yuǎn)不夠彌補(bǔ)缺血心肌損失的血液供應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)通過建立犬心肌缺血模型，觀察經(jīng)冠狀動(dòng)脈注入CO2灌注缺血心肌對(duì)改善缺血心

4、肌側(cè)支循環(huán)形成及對(duì)心功能的保護(hù)作用。 方法：采用健康雜種犬，體重15～20kg，犬齡1～3歲，雌雄不拘。第一部分，動(dòng)物模型的建立：全麻下經(jīng)左側(cè)第四肋間前外側(cè)切口開胸，在犬冠狀動(dòng)脈前降支(Left anterior descending artery,LKD)向左室前外側(cè)發(fā)出第二分支(第二斜角支)背部皮下，胸前V<,1>導(dǎo)聯(lián)心電圖ST段明顯抬高(≥2mm)，T波高聳直立，局部 心肌變暗紫，術(shù)后藥泵通暢，視造模成功，30只犬中成

5、功建立犬急性心肌缺血 模型19只。第二部分，觀察犬缺血心肌內(nèi)灌注C0<,2>對(duì)缺血心肌內(nèi)側(cè)支循環(huán)形成 及心功能的作用：將模型犬分成兩組，實(shí)驗(yàn)組10只，麻醉蘇醒后每日自藥泵注 射95％的C0<,2>(2ml/Kg)，注射前后用肝素生理鹽水沖洗藥泵；對(duì)照組9只，每 日只注射與實(shí)驗(yàn)組等量的肝素生理鹽水，共14天；另選5只健康同類雜種犬作 為空白對(duì)照組，同條件下一塊飼養(yǎng)。2周后行超聲心動(dòng)圖、冠狀動(dòng)脈造影、冠脈 血流顯像、心肌聲學(xué)造影

6、、病理和免疫組化染色檢查，評(píng)價(jià)各組心功能、觀察心 肌梗死面積及側(cè)支血管形成狀況。 結(jié)果：1．側(cè)支循環(huán)觀察。實(shí)驗(yàn)2周后冠狀動(dòng)脈造影側(cè)支循環(huán)分級(jí)顯示：實(shí)驗(yàn)組0級(jí)1只，Ⅰ級(jí)3只，Ⅱ級(jí)5只，Ⅲ級(jí)1只；對(duì)照組0級(jí)1只，Ⅰ級(jí)7只，Ⅱ級(jí)1只，Ⅲ級(jí)0只，兩組比較差異有顯著性(P<0.05)。說明實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物心臟缺血部位新生血管明顯增多，閉塞的LAD遠(yuǎn)端充盈良好，側(cè)支循環(huán)形成較好；而對(duì)照組動(dòng)物心臟缺血部位新生血管不如實(shí)驗(yàn)組明顯，閉塞LAD遠(yuǎn)端充盈較

7、少或沒有充盈，側(cè)支循環(huán)形成較差。實(shí)驗(yàn)2周后冠脈血流顯像檢查：LAD結(jié)扎后遠(yuǎn)端血流檢出情況：實(shí)驗(yàn)組共有9只犬檢出LAD閉塞后遠(yuǎn)端血流，對(duì)照組只有3只檢出，差異有顯著性意義(P<0.05)，提示LAD閉塞后實(shí)驗(yàn)組犬心肌缺血區(qū)側(cè)支交通建立較為充分。后降支血流檢出情況：空白對(duì)照組后降支血流檢出率較低，只有1只犬檢出后降支血流，對(duì)照組8只犬檢出后降支血流，血流速度平均為0.35±0.08m/s，實(shí)驗(yàn)組中共有9只犬檢出后降支血流，血流平均速度為0.

8、61±0.09m/s，對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組后降支血流檢出率與空白對(duì)照組相比均有提高(P<0.05)，對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組無差別(P>0.05)，但實(shí)驗(yàn)組后降支血流速度較對(duì)照組提高明顯(P<0.05)。后間隔支血流檢出情況：空白對(duì)照組未檢出后間隔支的血流信號(hào)，對(duì)照組中4只被檢出，實(shí)驗(yàn)組中5只被檢出，三組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。但以上檢查能提示犬的LAD閉塞后，后降支與前降支血管末梢間吻合，后降支與前降支通過間隔支的吻合都是最常見的側(cè)支吻合方

9、式，這些側(cè)支交通形成后，后降支及后間隔支的血流速度就會(huì)明顯增快，檢出率增高。心肌聲學(xué)造影：對(duì)照組8只犬前問隔和前壁心尖可見較明顯的灌注缺損區(qū)，造影效果評(píng)分，5條為0分，3條為1分，1條為2分；明顯低于實(shí)驗(yàn)組評(píng)分，1條0分，7條1分，2條2分，差異有顯著性意義(均值分別為0.56±0.73 vs 1.10±0.57，P<0.05)。造影充填缺損區(qū)面積：對(duì)照組為(1.28±0.64)cm<'2>，實(shí)驗(yàn)組為(0.69±0.43)cm<'2>

10、，對(duì)照組較實(shí)驗(yàn)組大，差異有顯著性意義(P<0.05)。HE染色高倍鏡下(400x)觀察：實(shí)驗(yàn)組部分標(biāo)本可見梗死區(qū)，無梗死區(qū)的標(biāo)本可見心肌間質(zhì)內(nèi)有局域性少量淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，在其附近有少數(shù)心肌細(xì)胞顆粒樣變性，心肌纖維間可見較多的小血管結(jié)構(gòu)，薄壁血管較多，偶見有平滑肌細(xì)胞、腫脹的內(nèi)皮細(xì)胞及成形的毛細(xì)血管組成的細(xì)胞條索樣，呈溝渠樣走行于心肌纖維間，延其走行有較多的紅細(xì)胞伴隨分布，實(shí)驗(yàn)組缺血心肌內(nèi)毛細(xì)血管記數(shù)，每高倍視野(12.91±8.2)條；對(duì)

11、照組內(nèi)部分標(biāo)本可見心肌梗死區(qū)，伴有較廣泛的肌溶解及心肌細(xì)胞空泡變性，周邊部明顯炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，心肌纖維間小血管結(jié)構(gòu)明顯減少，對(duì)照組缺血心肌內(nèi)毛細(xì)血管記數(shù)，每高倍視野(6.13±6.20)條，兩組比較差異有顯著性意義(P<0.05)。免疫組化染色(每高倍視野200x)：實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組缺血中央?yún)^(qū)心肌組織側(cè)支循環(huán)血管數(shù)量分別為(20.6±3.8)與(15.4±5.3)條，實(shí)驗(yàn)組缺血中央?yún)^(qū)心肌側(cè)支血管數(shù)量明顯高于對(duì)照組，兩組比較有顯著性差異(P<

12、0.05)；缺血邊緣區(qū)心肌側(cè)支循環(huán)血管數(shù)量比較發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組缺血邊緣區(qū)心肌側(cè)支循環(huán)血管數(shù)量分別為(33.4±4.5)與(21.4±3.5)條，實(shí)驗(yàn)組缺血邊緣區(qū)心肌組織側(cè)支血管數(shù)量明顯高于對(duì)照組，兩組比較有顯著性差異(P<0.05)；非缺血區(qū)兩組心肌側(cè)支循環(huán)血管數(shù)量比較無顯著性差異(P>0.05)。組內(nèi)比較發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)組缺血邊緣區(qū)心肌組織側(cè)支循環(huán)血管數(shù)量較缺血中央?yún)^(qū)及非缺血區(qū)高，比較有顯著性差異(P<0.05)。2.梗死面積比較：各切

13、片經(jīng)Masson’s三色染色后，用病理圖像分析儀測(cè)得的梗死面積(梗死面積占總面積比)，實(shí)驗(yàn)組梗死面積為(26.5±3.3)％，明顯低于對(duì)照組(32.6±1.5)％，兩組差異有顯著性意義(P<0.05)。3.心功能比較。超聲心動(dòng)圖檢查：開胸體內(nèi)超聲心動(dòng)圖檢查，三組左室局部和整體心功能的比較，LVEF(Left ventricular ejection fraction，左室射血分?jǐn)?shù))(％)均值分別為：空白對(duì)照組(76.89±5.17)；對(duì)

14、照組(34.84±7.17)；實(shí)驗(yàn)組(53.73±5.29)。AWT(Anterior wall thickening,左室前壁收縮期增厚率)(％)均值分別為：空白對(duì)照組(48.02±4.32)；對(duì)照組(14.28±3.74)；實(shí)驗(yàn)組(3159±4.53)。與空白對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組LVEF均有降低(P<0.01)，AWT也分別有顯著性降低(p<0.01)。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的LVEF和AWT進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)組均高于對(duì)照組(p<0.0

15、1)，差異有顯著性意義，說明實(shí)驗(yàn)組心功能有明顯的改善，但仍不及空白對(duì)照組。體外超聲結(jié)果與體內(nèi)相似。 結(jié)論：1．成功建立犬急性心肌缺血模型。2．缺血本身能誘導(dǎo)犬缺血心肌貯備的側(cè)支血管擴(kuò)張，并增加微血管間交通，增加心肌缺血區(qū)的血流供應(yīng)，但靠自身調(diào)節(jié)遠(yuǎn)不足以補(bǔ)償由于冠狀動(dòng)脈閉塞損失的血流。3．經(jīng)冠狀動(dòng)脈注射CO<,2>灌注缺血心肌能擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈側(cè)支血管，啟動(dòng)貯備微血管開放，增加缺血區(qū)心肌的微血管密度，加速缺血區(qū)冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)的建立，改