缺血修饰白蛋白对大鼠急性失血性心肌缺血的早期预测价值

赵东　朱仕杰　张致琦

(复旦大学附属中山医院心脏外科， 上海　200032)

·论著·

缺血修饰白蛋白对大鼠急性失血性心肌缺血的早期预测价值

赵东朱仕杰张致琦

(复旦大学附属中山医院心脏外科， 上海200032)

摘要目的：探讨缺血修饰白蛋白(ischemia-modified albumin, IMA)作为早期预测因子在大鼠急性失血性心肌缺血中的价值。方法： 采用SD大鼠制作急性失血动物模型，24只大鼠(实验A组)间断放血，分别使血红蛋白(Hb)降至100、90、80、70、60 g/L，当血清IMA明显升高时处死大鼠，取心肌组织判断是否有心肌损害。24只大鼠(实验B组)间断放血，分别使Hb降至100、90、80、70、60 g/L，当血清心肌肌钙蛋白T(cTnT)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)明显升高时处死大鼠，取心肌组织判断是否有心肌损害。另外24只大鼠进行干预实验(干预实验对照组)，间断放血，分别使Hb降至100、90、80、70、60 g/L，放血的同时输注少量人血白蛋白以抑制血清IMA变化，当血清cTnT、CK-MB明显升高时处死大鼠，取心肌组织判断是否有心肌损害。结果：实验A组大鼠当Hb降至80 g/L时，血清IMA明显升高至(64.2±3.0) U/mL(P<0.05)，而此时cTnT、CK-MB、NT-proBNP数值均没有明显变化。此时处死大鼠，在显微镜下观察心肌组织，未发现缺血坏死。实验B组大鼠当Hb降至60 g/L时，血清IMA为(90.2±9.0) U/mL，NT-proBNP含量上升至(1 175.3±274.1) pg/mL，cTnT上升至(1.48±0.33) ng/mL，CK-MB上升至(91.8±7.0) U/L，此时IMA、NT-proBNP、cTnT、CK-MB变化均有统计学意义(P<0.05)。此时处死大鼠，在显微镜下观察心肌组织，发现有心肌坏死。干预实验对照组大鼠Hb降至不同水平时，血清IMA均无明显变化；当Hb降至60 g/L时，血清NT-proBNP含量上升至(879.8±83.5) pg/mL (P<0.05)，cTnT上升至(1.03±0.02) ng/mL(P<0.05)，CK-MB上升至(86.2±7.0) U/L(P<0.05)。此时处死大鼠，取其心肌组织，显微镜下观察，发现有心肌坏死。结论：血清IMA升高可用于早期预测急性失血性心肌缺血，值得进一步研究。

关键词缺血修饰白蛋白;急性失血性心肌缺血;干预实验

Early Diagnostic Value of Ischemia-Modified Albumin in Rat Acute Hemorrhagic Myocardial Ischemia ModelZHAODongZHUShijieZHANGZhiqiDepartmentofCardiacSurgery,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China

AbstractObjective：To prove ischemia-modified albumin (IMA) is an early index to adjust acute hemorrhagic myocardial ischemia with animal experiment. Methods:Twenty-four SD rats (group A) were bleeding with Hb dropped to 100,90,80,70,60 g/L. When serum IMA ascended obviously, killed the rats and judged myocardial damage.Twenty-four SD rats (group B) were bleeding with Hb dropped to 100, 90, 80, 70, 60 g/L. When serum cTnT,CK-MB ascended obviously, killed the rats and judged myocardial damage. Twenty-four SD rats (control group) were bleeding with Hb dropped to 100, 90, 80, 70, 60 g/L, and they were infused with albumin at the same time. When cTnT, CK-MB of blood ascended obviously, killed the rats and judged myocardial damage. Results: IMA of blood in SD rats of group A increased to (64.2±3.1) U/mL when Hb was 80 g/L (P<0.05). cTnT, CK-MB, NT-proBNP of blood had no changes at this time, and no myocardial damage have been found. NT-proBNP of group B increased to (1175.3±274.1) pg/mL when Hb was 60 g/L (P<0.05), cTnT of group B increased to (1.48±0.33) ng/mL when Hb was 60 g/L (P<0.05), CK-MB of blood increased to (91.8±7.0) U/L when Hb was 60 g/L (P<0.05), and rats had myocardial damage at this time point. IMA of blood in SD rats of intervention control group had no changes at each time point. NT-proBNP of blood climbed to (879.8±83.5) pg/mL when Hb was 60 g/L(P<0.05). cTnT of blood climbed to (1.03±0.02) ng/mL when Hb was 60 g/L (P<0.05). CK-MB of blood climbed to (86.2±7.0) U/L when Hb was 60 g/L (P<0.05), and rats had myocardial damage. Conclusions: The animal experiment had proved that ischemia-modified albumin is an early index to adjust acute hemorrhagic myocardial ischemia.

Key WordsIschemia-modified albumin;Acute hemorrhagic myocardial ischemia;Interventional experiment

缺血修饰白蛋白(ischemia-modified albumin, IMA)是一种心肌缺血标志物，其能够在心肌缺血但尚未出现心肌损伤的情况下，预测冠状动脉综合征引起的心肌缺血[1-4]。IMA对急性失血性心肌缺血的早期预测价值目前尚不明确。因此，本研究采用急性失血动物模型探讨IMA对急性失血性心肌缺血是否有早期预测作用。

1资料与方法

1.1实验动物与分组72只SD大鼠购于上海义森生物科技有限公司，饲养在复旦大学附属中山医院动物中心的屏障环境中，室内温度控制在20~26℃，相对湿度50%~70%，光照明暗交替12 h/d。雌雄不限，体质量200~230 g，平均(220±24) g，随机分为实验A组、实验B组和干预实验对照组，每组24只。

1.2急性失血动物模型的制备采用股动脉穿刺法制作急性失血动物模型，方法如下：腹腔注射戊巴比妥钠(40 mg/100 g体质量)麻醉大鼠，仰卧位固定后,一侧股三角区剪毛，触及股动脉搏动，辨明股动脉走行，沿动脉走行做长1～2 cm切口，在股三角区即可见股动脉、股静脉，分离股动脉、股静脉。经股动脉向心端方向穿刺插入导管，接三通管，备放血及查血用。同时，股静脉穿刺，插入注射管，股静脉注射肝素0.1 mL/100 g，使全身血液肝素化，并每隔1 h维持给药，完成急性失血动物模型的制备。3组均以此法制备模型。

1.3实验A组的处理实验A组的24只大鼠开放股动脉插管，用肝素化的烧杯收集流出血液，放血5 mL后，关闭三通管，测量血红蛋白(Hb)。每隔30 min放血1次，分别使Hb降至100、90、80 g/L，并在不同阶段测量血清中IMA、cTnT、CK-MB、BNP数值，当血清IMA明显升高时处死大鼠，取心肌组织，显微镜下观察，判断是否有心肌损害。

1.4实验B组的处理实验B组24只大鼠每隔30 min放血1次，分别使Hb降至100、90、80、70、60 g/L，并在不同阶段测量血清中IMA、cTnT、CK-MB、BNP数值，当血清cTnT、CK-MB明显升高时处死大鼠，取心肌组织判断是否有心肌损害。

1.5干预实验对照组的处理干预实验的24只大鼠，每隔30分钟放血一次，使Hb降至100、90、80、70、60 g/L。放血前每只大鼠注射0.5 g人血白蛋白(人血白蛋白购于上海义森生物科技有限公司，5 g/瓶，共3瓶，放置于冰箱中保存)进行干预，以此抑制血清IMA升高，并在不同阶段测量血清中IMA、cTnT、CK-MB、BNP水平，当血清cTnT、CK-MB明显升高时处死大鼠，取心肌组织，判断是否有心肌损害。

1.6统计学处理采用SPSS 11.5软件进行统计分析。计量资料用Levene检验方差齐性，计数资料采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1实验A组各时间点心肌标志物的变化实验A组大鼠Hb为100 g/L时，血清IMA为(22.6±0.5)U/mL；当Hb降至90 g/L时，血清IMA为(30.8±2.1)U/mL；Hb降至80 g/L时，血清IMA明显升高至(64.2±3.0)U/mL(P<0.05)，而此时cTnT、CK-MB、BNP数值均没有明显的变化，处死大鼠，在显微镜下观察心肌组织未发现有缺血坏死(图1A)。具体数据见表1。

2.2实验B组各时间点心肌标志物实验B组大鼠Hb降至90 g/L时，血清IMA为(25.9±1.5)U/mL；Hb降至80 g/L时，血清IMA明显升高至(54.5±3.4) U/mL，P<0.05，而此时cTnT、CK-MB、BNP数值均没有明显变化；当Hb降至60 g/L时，血清IMA为(90.2±9.0)U/mL，NT-proBNP含量明显上升至(1 175.3±274.1)pg/mL，cTnT明显上升至(1.48±0.33)ng/mL，CK-MB明显上升至(91.8±7.0) U/L，此时间点IMA、NT-proBNP、cTnT、CK-MB的变化均有统计学意义(P<0.05)，此时处死大鼠，在显微镜下观察心肌组织发现有心肌坏死(图1B)。具体数据见表1。

H-E染色，光学显微镜，×400；A为正常心肌，B为缺血心肌

2.3干预实验对照组心肌标志物的变化干预实验对照组大鼠当Hb降至不同水平时，血清IMA均无明显变化。当Hb降至60 g/L时，血清NT-proBNP含量明显上升至(879.8±83.5)pg/mL，cTnT明显上升至(1.03±0.02) ng/mL，CK-MB明显上升至(86.2±7.0) U/L，此时NT-proBNP、cTnT、CK-MB的变化均有统计学意义(P<0.05)。此时处死大鼠，在显微镜下观察心肌组织发现有心肌坏死。具体数据见表1。

表1　实验A、B组及干预实验对照组心肌标志物的变化情况及比较　　(n=24)

与IMA升高前比较，*P<0.05

3讨论

20年前有学者发现，人血清白蛋白的化学性质在心肌缺血时会发生变化,同时又发现人血清白蛋白和Co、Cu等金属结合能力较强；急性冠状动脉综合征患者中，缺血造成人血清白蛋白的结构发生改变，其结合外源性钴离子(Co2+)的能力降低，因而通过白蛋白-钴结合试验来测定IMA可用于临床检测心肌缺血[1]。

研究发现，IMA的形成与多项因素相关，包括氧张力下降、自由基的产生、酸中毒等，这些因素造成钠-钙泵功能紊乱、游离铜离子(Cu2+)增多，人血清白蛋白易受烃自由基损害，而形成IMA；在急性缺血后数分钟内即可发生这些反应，使得IMA在缺血后数分钟内便明显升高[2-10]。

通过研究缺血引起的白蛋白对Co2+结合位置的修饰，Bar-Or等[11-12]证实了上述机制，继而他们还应用白蛋白-钴结合试验，证实了早期心肌缺血时白蛋白被修饰，在cTnT、CK-MB升高之前IMA就已显著升高。通过进行双盲研究，Bhagavan等[13]证明IMA为缺血标志物而非坏死标志物，其对心肌缺血的诊断灵敏度和特异性分别为88%和94%。

近年来，大量的研究[14-18]已经证实，IMA作为检测心肌缺血的一项指标,具备理想标志物的特征，尤其是结合心电图、cTnT、CK-MB后，其敏感度及特异度明显提高，临床可用于急性心肌缺血的早期诊断。2003年2月,美国食品药品管理局(FDA)批准IMA测定作为早期心肌缺血的生化标志物，而急性失血造成的贫血，会使冠脉血流量减少，血液携氧能力降低，进而引起心肌缺血，这一点也已经被许多学者的研究[17, 19]所证实。据此我们有理由推断，IMA同样可以作为一项早期指标预测急性失血性心肌缺血，其变化可以反映冠状动脉旁路移植术(CABG)术后少量失血直至休克的过程，对于判断CABG术后是否需要输血具有重要价值。

本研究用大鼠制作急性失血动物模型，进行动物实验及干预研究，证实血浆IMA是一种理想的早期失血性心肌缺血标志物，其敏感性强于cTnT、CK-MB、BNP。当Hb降至80 g/L时，血清IMA明显升高，而此时cTnT、CK-MB、BNP数值尚无明显变化。此时处死大鼠，在显微镜下观察心肌组织，未发现有缺血坏死。当Hb降至60 g/L时，血清NT-proBNP、cTnT、CK-MB明显上升，此时处死大鼠，在显微镜下观察心肌组织，发现有心肌坏死。通过输注人血白蛋白干预了血清IMA后，IMA不能及时预测心肌缺血的发生。

通过实验我们得出结论，血浆IMA变化能够早期预测急性失血性心肌缺血。

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中图分类号R 654.3

文献标识码A