吸入氢气和(或)一氧化碳可改善大鼠心肌冷缺血再灌注损伤

马量 吴胜军摘译自Nakao A，Kaczorowski DJ，Wang Y，et al.Amelioration of rat cardiac cold ischemia/reperfusion injury with inhaled hydrogen or carbon monoxide，or both.J Heart Lung Transplant，2010，29(5):544-553.

手术中心肌缺血再灌注损伤是心脏移植物失功的关键因素。它不仅能直接损伤心肌细胞，还能使内皮细胞受损，继而加速移植心脏冠状动脉疾病的进展。有关医学气体最近的研究显示氢气、一氧化碳、硫化氢、一氧化氮等对缺血再灌注损伤具有治疗作用。美国研究者们利用大鼠模型试图评估吸入氢气和(或)一氧化碳在心肌冷缺血及再灌注损伤后对心脏的保护作用。

供心在细胞溶解液中经过6 h或18 h冷缺血处理后，行大鼠同种异体心脏移植。分别在体内单纯吸入氢气(质量分数为1% ～3%)、单纯吸入一氧化碳(体积分数为0.5×10－8～2.5×10－8)、同时吸入氢气和一氧化碳，以及单纯吸入空气4种情况下评估移植心脏存活率、形态学改变、细胞凋亡及有关基因表达等指标。所有供、受体均在再灌注前后各1 h吸入气体。

研究结果发现，经过6 h的冷缺血处理并吸入质量分数＞2%的氢气或体积分数为2.5×10－8的一氧化碳气体后，心肌损伤减弱;经过18 h长时间冷缺血处理后心肌损伤严重，单独吸入氢气或一氧化碳对心肌的保护作用不明显，但联合使用氢气和一氧化碳能明显减弱心肌缺血再灌注损伤、减少梗死范围、降低血清肌钙蛋白Ⅰ及肌酸磷酸激酶水平等。与单纯吸入空气相比，吸入氢气能显著降低丙二醛及血清高迁移率族蛋白B1水平;吸入一氧化碳虽仅能少量阻碍脂质过氧化反应，部分保护氧化损伤，但却能抑制缺血再灌注引起的炎症因子mRNA过度调节，并减少细胞凋亡。

以上研究结果提示:吸入氢气和(或)一氧化碳的治疗方法能通过抗氧化及抗炎症反应等多种机制加强治疗效果进而减轻心肌缺血再灌注损伤，其效果与冷缺血时间和吸入气体浓度等多种因素有关。医学气体治疗如运用得当可能成为临床防治心肌缺血再灌注损伤的一个有效途径。