預先應用甲狀腺激素對心肌缺血-再灌注損傷保護作用的實驗和臨床研究.pdf

1、實施體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)心臟直視手術(shù)的患者在經(jīng)歷了手術(shù)中的全心缺血—再灌注損傷之后，T3血清水平可顯著降低。這種情況在小兒患者中尤為常見。研究發(fā)現(xiàn)，在實施CPB心臟直視手術(shù)的全部小兒，手術(shù)后均出現(xiàn)了T3和T4血清水平降低，即Ⅱ型正常甲狀腺病態(tài)綜合征(euthyroid sick syndrome，ESS)，并可對小兒的預后造成不利影響。 目前針對手術(shù)后ESS的主要治療措施是：在手術(shù)后發(fā)

2、現(xiàn)患者的甲狀腺激素血清水平降低后，通過補充性應用外源性甲狀腺激素使其血清水平恢復到正常范圍。但是，手術(shù)后補充性應用外源性甲狀腺激素不能保證對ESS獲得一致的滿意治療效果，并有可能對患者CPB心臟直視手術(shù)后已發(fā)生紊亂的內(nèi)環(huán)境造成進一步的干擾，不利于患者的康復。另外，通過手術(shù)后補充性應用外源性甲狀腺激素使其血清水平恢復到正常范圍亦有可能消除ESS對機體的有益作用。 已有研究證實，甲狀腺激素具有明確的心肌保護作用。有鑒于手術(shù)后補充性應

3、用外源性甲狀腺激素的種種不良影響，本研究設想如果在小兒CPB心臟直視手術(shù)前預先應用外源性甲狀腺素，不僅可通過促使心肌組織肌球蛋白重鏈(myosin heavy chain，MHC)α和熱休克蛋白70(heat shock protein70，HSP70)表達增強來發(fā)揮抗缺血—再灌注損傷的心肌保護作用，而且可避免手術(shù)后補充性應用外源性甲狀腺素所致的不良影響。但是，目前尚無在小兒CPB心臟手術(shù)前應用外源性甲狀腺激素進行手術(shù)中心肌缺血—再灌注

4、損傷保護和手術(shù)后ESS預防的研究報道。 為此，設計了本研究，其內(nèi)容包括動物實驗和臨床試驗兩部分。目的在于明確預先應用外源性甲狀腺激素是否對心肌缺血—再灌注損傷具有保護作用，并探討其心肌保護的相關(guān)機制。旨在為今后臨床工作中應用這一簡單的心肌保護干預措施提供有價值的理論依據(jù)。其中動物實驗包括三方面的內(nèi)容。 第一部分、動物實驗。 一、預先應用不同劑量左旋甲狀腺素鈉對心肌缺血—再灌注損傷的保護作用。 采用未成年健

5、康雌性Wistar大鼠(鼠齡35天)48只，稱重后隨機平均分為六組(每組8只)：空白對照組(BC組)、對照組(C組)、10μg組、20μg組、40μg組和80μg組。BC組和C組大鼠在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天；10μg組、20μg組、40μg組和80μg組大鼠在實驗前除了采用普通飼料喂養(yǎng)7天之外，每天還通過灌胃方式分別應用左旋甲狀腺素鈉(levothyroxine—sodium，L)10μg/100g體重、20μg/100g體重、40

6、μg/100g和80μg/100g體重進行預處理。第8天對大鼠再次稱重，并抽取外周靜脈血檢測甲狀腺激素血清水平。大鼠麻醉后將其心臟取出，采用Langendorff裝置建立離體心臟缺血—再灌注模型，BC組心臟持續(xù)灌注80min而不實施停灌注，其他各組的心臟均順序經(jīng)歷平衡30min、常溫停灌注20min和再灌注30min的處理過程。實驗中連續(xù)監(jiān)測心率、收縮壓、±dp/dtmax等血流動力學指標；測定平衡10min和再灌注10min時的冠脈流

7、量；再灌注15min時收集冠脈流出液測定肌酸激酶心肌型同工酶(myocardial—bound creatine kinase，CK—MB)活性；實驗結(jié)束時留取心室肌標本，采用Western—blotting技術(shù)檢測HSP70表達，采用實時定量PCR技術(shù)檢測MHC和甲狀腺激素受體(thyroid hormone receptor，TR)mRNA表達。 二、芬太尼和舒芬太尼對預先應用左旋甲狀腺素鈉心肌保護作用的影響。 采用

8、未成年的健康雌性Wistar大鼠(鼠齡35天)56只，隨機分為七組(每組8只)：空白對照組(BC組)、對照組(C組)、左旋甲狀腺素鈉10μg組(10μg組)、芬太尼組(F組)、舒芬太尼組(S組)、芬太尼加左旋甲狀腺素鈉組(F+L組)和舒芬太尼加左旋甲狀腺素鈉組(S+L組)。BC組、C組、F組和S組大鼠在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天；10μg組、F+L組和S+L組大鼠除了在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天之外，每天還通過灌胃方式應用左旋甲狀腺素鈉

9、10μg/100g體重進行預處理。第8天大鼠麻醉后將其心臟取出，采用Langendorff裝置建立離體心臟缺血—再灌注模型，BC組心臟持續(xù)灌注80 min而不實施停灌注，其他各組心臟均順序經(jīng)歷平衡30 min、常溫停灌注20 min和再灌注30 min的處理過程。其中F組和F+L組采用含芬太尼30μg/L的KH液灌注，S組和S+L組采用含舒芬太尼3μg/L的KH液灌注，其余各組采用KH液灌注。實驗中連續(xù)監(jiān)測心率、收縮壓、±dp/dtma

10、x等血流動力學指標；測定平衡10 min和再灌注10 min時的冠脈流量；再灌注15 min時收集冠脈流出液測定CK—MB活性；實驗結(jié)束時留取大鼠心室肌標本，采用Western—blotting技術(shù)檢測HSP70表達，采用實時定量PCR技術(shù)檢測MHC和TRmRNA表達。 三、線粒體ATP敏感性鉀離子通道與預先應用左旋甲狀腺素鈉心肌保護作用的關(guān)系。 采用未成年的雌性健康Wistar大鼠(鼠齡35天)32只，隨機分為四組(

11、每組8只)：空白對照組(BC組)、對照組(C組)、左旋甲狀腺素鈉10μg組(10μg組)和格列本脲加左旋甲狀腺素鈉組(G+L組)。BC組和C組大鼠在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天；10μg組和G+L組大鼠除了采用普通飼料喂養(yǎng)7天之外，每天還通過灌胃方式應用左旋甲狀腺素鈉10μg/100g體重進行預處理。第8天大鼠麻醉后將其心臟取出，采用Langendorff裝置建立離體心臟缺血—再灌注模型，BC組心臟持續(xù)灌注80min而不實施停灌注，其他各

12、組心臟均順序經(jīng)歷平衡30 min、常溫停灌注20 min和再灌注30 min的處理過程，其中G+L組采用含有格列本脲30μmol/L的KH液灌注，其余各組采用KH液灌注。實驗中連續(xù)監(jiān)測心率、收縮壓、±dp/dtmax等血流動力學指標；測定平衡10 min時和再灌注10 min時的冠脈流量；再灌注15 min時的收集冠脈流出液測定CK—MB活性：實驗結(jié)束時留取大鼠心室肌標本，采用Western—blotting技術(shù)檢測HSP70表達，采用

13、實時定量PCR技術(shù)檢測MHC和TR mRNA表達。 結(jié)論： 1.預先應用小劑量左旋甲狀腺素鈉可對心肌缺血—再灌注損傷產(chǎn)生明確的保護作用，但是應用較大劑量的左旋甲狀腺素鈉可減弱其心肌保護作用，而且可導致高甲狀腺素血癥。 2.在本實驗所采用的四個左旋甲狀腺素鈉劑量中，以10μg/100g體重的心肌保護作用最佳，而且不導致高甲狀腺素血癥的發(fā)生。 3.預先應用左旋甲狀腺素鈉的心肌保護作用可能是與心肌組織HSP70

14、和MHCαmRNA表達增強有關(guān)。 4.芬太尼和舒芬太尼對預先應用左旋甲狀腺素鈉的心肌保護作用無影響。 5.線粒體ATP敏感性鉀離子通道可能與預先應用左旋甲狀腺素鈉的心肌保護作用機制無關(guān)。 第二部分臨床試驗部分：小兒體外循環(huán)心臟直視手術(shù)前應用小劑量甲狀腺素片的心肌保護作用。 本臨床試驗共包括40例年齡3～12歲、擬在CPB下實施擇期簡單先天性心臟病(房間隔缺損、室間隔缺損、卵圓孔未閉和動脈導管未閉)矯正手術(shù)

15、的小兒，將小兒隨機平均分為兩組(每組20例)：對照組和試驗組。試驗組小兒在手術(shù)前每天按0.4mg/kg體重口服甲狀腺素片，共4天；對照組小兒手術(shù)前不服用此藥。所有小兒的圍手術(shù)期處理嚴格按照醫(yī)院操作常規(guī)進行。檢測小兒入院時、麻醉前以及手術(shù)后第1天、第2天、第4天的甲狀腺激素血清水平變化，并在小兒入院時、手術(shù)后即刻以及手術(shù)后第1天和第2天觀察并記錄小兒的血流動力學指標，記錄小兒保留氣管插管時間、ICU停留時間以及在ICU中正性肌力藥物的使用

16、情況。 在手術(shù)結(jié)束前，每組隨機選取6例小兒留取右心房肌肉標本，采用Western—blotting技術(shù)檢測心房肌組織HSP70表達，采用實時定量PCR技術(shù)檢測心房肌組織TR和MHCmRNA表達。在手術(shù)后24h時取血，采用AXSYM全自動免疫分析儀定量測定CK—MB血清活性，定性檢測肌鈣蛋白Ⅰ(troponinⅠ，TnⅠ)的陽性率。 結(jié)論： 1.在CPB下實施簡單先天性心臟病矯正手術(shù)的小兒，手術(shù)后可發(fā)生Ⅱ型ESS。