高碳酸酸化預(yù)處理的心血管保護作用研究.pdf

1、目的；研究高碳酸酸化預(yù)處理對缺血再灌家兔心肌的保護作用。 方法； 在缺血再灌注前，用低潮氣量，低頻率的機械通氣方法造成動物的呼吸性酸中毒。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，接受冠狀動脈左前分支30分鐘阻斷和3小時再灌注。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值為75～85mmHg，B組的呼氣末二氧化碳分壓目標值為65～75mmHg，C組的呼氣末二氧化碳分壓目標值為55～65rnmHg，在各組的呼氣末二氧化碳分壓達到目標值后，維持在目標值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，接受冠狀動脈左前分支30分鐘阻斷和3小時再灌注。取心肌缺血區(qū)邊緣組織用透射電鏡觀察心肌細胞形態(tài)；稱重法測量危險區(qū)心肌梗死比率。術(shù)中監(jiān)測血氣分析，持續(xù)監(jiān)測心電圖和血流動力學。 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,差異無顯著性。C組和IR組相比，P>0.05，差異無顯著

4、性。電鏡下心肌細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重心律失常的發(fā)生和顯著血流動力學的改變，血氧飽和度各組相比無顯著差異。 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)處理動物在一定的范圍內(nèi)安全可行(PETCO<,2><85mmHg)，不會引起嚴重的心律失常的發(fā)生和顯著的血流動力學的改變，不會導(dǎo)致機體缺氧。 2．高碳酸酸化預(yù)處理可保護心肌細胞，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的心肌細胞超微結(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)處理的心肌保護作用和高碳酸的酸化程度有關(guān)，酸化程度越高，保護作用越大。 第二部分 高碳酸酸化預(yù)處理對家兔心肌的保護作用機制 目的；研究高碳酸酸化預(yù)處理對家兔心肌的保護作用機制。 方法；32只新西蘭白兔(雌雄不限)，隨機分成缺血再灌注組(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值為75～85mmHg， 維持在目標值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，各組動物接受冠狀動脈左前分支30分鐘阻斷和3小時再灌注。稱重法測量危險區(qū)心肌梗死比率。取心肌缺血區(qū)邊緣組織檢測超氧化物歧化酶(SOD)活性，丙二醛(MDA)含量。取心肌缺血區(qū)邊緣

8、組織測細胞內(nèi)的鈣含量。取心肌缺血區(qū)邊緣組織用免疫組化法測ICAM-1的表達。 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的表達顯著弱于IR組，P<0

9、.01。H+G組免疫組化ICAM-1的表達也顯著弱于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)處理的心肌保護機制為減少氧自由基的產(chǎn)生，減輕細胞內(nèi)的鈣負荷，下調(diào)ICAM-1的表達，確切機制有待進一步研究。 第三部分 高碳酸酸化預(yù)處理對血管內(nèi)皮細胞的保護作用 目的；研究高碳酸酸化預(yù)處理對血管內(nèi)皮細胞的保護作用。 方法 ； 將體外培養(yǎng)的人臍靜脈內(nèi)

10、皮細胞，隨機分成對照組(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)。對照組將細胞放在正常的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，缺氧復(fù)氧組將細胞放在持續(xù)的95％N2-5％C02平衡的

11、缺氧箱中4小時，再以正常培養(yǎng)箱進行復(fù)氧孵育24小時。二氧化碳組將細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)氧組一樣進行長時間缺氧復(fù)氧處理。缺氧預(yù)處理組先將細胞進行兩個循環(huán)的10分鐘缺氧和lO分鐘復(fù)氧，再和缺氧復(fù)氧組一樣進行長時間缺氧復(fù)氧處理。測MTT來判斷細胞的活性，流式細胞儀檢測細胞的凋亡和繁殖，免疫細胞化學法測ICAM-1的表達。 結(jié)果 MTT結(jié)果顯示細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重，P<0.01。 結(jié)論 1．高碳酸酸化預(yù)處理可保護血管內(nèi)皮細胞。 2．保護機制為減少缺氧復(fù)氧所致的血管內(nèi)皮細胞的凋亡，促進其增生。 3．通過減少缺氧復(fù)氧所致的血管內(nèi)皮細胞的ICAM-1的產(chǎn)生，抑制炎癥反應(yīng)對血管內(nèi)皮細胞