舒芬太尼预处理对老年大鼠脊柱脊髓损伤后心肌的保护作用

邓雪峰 周 昶 朱延浩

(安徽中医药大学第一附属医院，安徽 合肥 230031)

脊柱脊髓损伤后，患者的部分心血管系统功能可能发生紊乱，包括心肌缺血再灌注损伤、低血压及心动过缓等，严重影响患者围术期安全及术后康复〔1,2〕。药物预处理是心肌保护的重要方法，其中包括麻醉药物预处理〔3〕。研究表明〔4〕，阿片类药物具有早期心肌保护作用，也具有延迟性心肌保护作用。舒芬太尼是比较常用的阿片类药物，临床对于其是否具有延迟性心肌保护作用的报道较少。本研究探讨舒芬太尼预处理对老年大鼠脊柱脊髓损伤后心肌的保护作用。

1 材料与方法

1.1试验动物 健康雄性SD大鼠120只均为20月龄，体重400～580〔平均(523.52±29.64)〕g，均购自苏州工业园区爱尔麦特科技有限公司。放于相对湿度40%～50%、温度22℃～24℃、通风良好的饲养室中进行分笼饲养，每笼6只，维持12 h昼夜节律。所有大鼠均自由饮水、摄食，适应性饲养7 d，饲料购自上海玉博生物科技有限公司。

1.2主要仪器和试剂 GS200全自动生化分析仪购自康进医疗器械有限公司；恒温动物实验台购自北京迈迪思维生物技术有限公司；电子天平购自东莞市谱标实验器材科技有限公司；光学显微镜购自洛阳惠尔纳米科技有限公司；肌酸激酶同工酶(CK-MB)试剂盒购自上海博谷生物科技有限公司；肌酸激酶(CK)试剂盒购自上海莼试生物技术有限公司；肌钙蛋白(cTn)I试剂盒购自上海鑫乐生物科技有限公司；丙二醛(MDA)试剂盒购自北京索宝生物科技有限公司；超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒购自上海乔羽生物科技有限公司。

1.3分组、模型制备及干预 120只大鼠随机分空白对照组、模型组和干预组各40只。空白对照组大鼠自由饮水、摄食，正常饲养，模型组和干预组大鼠建立脊柱脊髓损伤模型，具体方法：制备前大鼠禁食12 h，可自由饮水。采用45 mg/kg的1%戊巴比妥钠(上海新亚药业有限公司，国药准字H31021725)进行腹腔麻醉，以T9椎体棘突为中心进行剪毛并行背正中切口，长3～5 cm，将各层皮下组织依次切开，暴露T9棘突，使用咬骨钳将T9棘突和椎板及部分T10 椎板咬除，暴露T9段脊髓，并垫一与脊髓表面弯曲度一致的塑料垫片，用重量为10 g的砝码，从高度为50 mm处自由垂直下落撞击脊髓，建立大鼠脊柱脊髓损伤模型，依次缝合肌肉及筋膜。术后肌肉注射20万U青霉素(国药集团威奇达药业有限公司，国药准字H14022196)。模型制备成功后，采用按压膀胱法进行人工排尿，直至恢复自主排尿功能。模型成功判断标准：大鼠双后肢扑动，尾部痉挛性摆动，受损部脊髓表面迅速瘀血。空白对照组、模型组自由饮水、摄食，正常饲养，干预组在脊柱脊髓损伤模型制备前给予静脉泵输注5 μg/kg舒芬太尼(宜昌人福药业有限责任公司，国药准字H20054171)。

1.4指标检测 于干预组给药后24 h测定各检测指标：①CK-MB、CK、cTnI、MDA、SOD。采用45 mg/kg的1%戊巴比妥钠对大鼠进行腹腔麻醉，胸部、腹部剪毛，以剑突为中心取正中切口，剪开腹膜，将腹主动脉显露出来，用头皮针进行穿刺，采集2 ml动脉血，应用全自动生化分析仪进行测定。②心肌梗死面积。采用伊文氏蓝-TTC 法测定，具体措施如下：将左心室分离出来，应用氯化三苯基四氮唑法测定心肌梗死区、缺血危险区面积，计算左心室的总重量，心肌梗死面积为梗死区心肌重量/缺血区心肌重量，心肌缺血面积为缺血区心肌重量/左室重量。③心肌细胞组织形态学变化。取出心脏，摘除右心室、心房及结缔组织，取左心室心尖部，切取2片厚2 μm心肌片，使用中性甲醛进行固定，常规石蜡包埋、切片，进行苏木素-伊红(HE)染色，应用光学显微镜进行观察。

1.5统计学方法 应用SPSS20.0软件进行t检验、F检验。

2 结 果

2.1各组心肌细胞组织形态学变化 空白对照组心肌组织无病理学变化，心肌细胞形态正常，排列整齐，且呈长条形排列，可见心肌横纹；核膜清楚，胞质、细胞核均匀。模型组心肌组织病理变化明显，部份心肌组织表现为区域性坏死。病变区域心肌细胞纤维界限不清，排列紊乱、稀疏，可见心肌细胞肿胀，心肌纤维断裂，肌丝溶解，部份细胞核溶解碎裂。干预组心肌细胞病理变化程度明显轻于模型组，心肌纤维基本排列整齐，胞质染色较均匀，可见少部分胞质溶解，部分细胞核溶解碎裂，少部分细胞可见轻度间质水肿。见图1。

图1 3组心肌细胞组织形态学变化(HE，×200)

2.2各组心肌梗死面积比较 由于空白对照组大鼠无明显缺血区，因此未与模型组、干预组进行比较。干预组左心室总重量、心肌缺血面积与模型组相比，差异无统计学意义(P>0.05)；干预组心肌梗死面积较模型组明显更低(P<0.05)。见表1。

表1 模型组和干预组心肌梗死面积比较

2.3各组CK-MB、CK、cTnI、MDA、SOD水平比较 与空白对照组比较，模型组、干预组CK-MB、CK、cTnI、MDA水平均明显上升，SOD水平显著下降(均P<0.05)；干预组CK-MB、CK、cTnI、MDA水平明显低于模型组，SOD水平明显高于模型组(P<0.05)。见表2。

表2 各组大鼠CK-MB、CK、cTnI、MDA、SOD水平比较

3 讨 论

本研究表明老年大鼠脊柱脊髓损伤后存在明显的心肌损伤，可能原因为脊柱脊髓损伤后，大鼠脊髓(损伤平面以下)失去神经中枢(损伤平面以上)的控制，不再维持由交感神经产生的心脏收缩、血管紧张性等的传递调控功能，破坏内环境稳定的调控机制，表现为心动过缓或低血压等〔5〕。此外，由于大鼠脊柱脊髓损伤后上位交感中枢不再对心血管进行控制，同时损伤瞬间会产生强烈应激，导致副交感神经占据优势地位，再加上全身及心肌局部产生过多的内皮素-1，使心肌受到一定损伤，造成心肌舒张和收缩功能减退，从而提高CK-MB、CK、cTnI水平且心肌细胞组织形态发生明显变化〔6〕。

采用舒芬太尼预处理可明显改善脊柱脊髓损伤所致的心肌损伤程度，其作用机制可能与舒芬太尼抑制氧化产物的产生，提高机体抗氧化能力有关。脊柱脊髓损伤导致心肌细胞产生大量的氧自由基，同时又降低了线粒体消除氧自由基的能力，增强脂质过氧化物反应，从而造成心肌损伤〔7，8〕。SOD是一种特异酶，可催化超氧化物通过歧化反应转化为过氧化氢和氧气，同时可以对氧自由基进行清除，保护细胞免受氧自由基损害，血液中SOD浓度可以对抗氧化能力进行反映〔9〕。MDA是一种醛类物质，主要在因自由基导致脂质过氧化过程中产生，故检测MDA水平可以对脂质过氧化程度进行反映。临床发现，心肌在短暂缺血状态下可产生少量活性氧，可对再灌注时氧自由基的大量产生进行抑制，从而改善心肌损伤程度〔10〕。舒芬太尼是一种特异性μ-阿片受体激动剂，也是一种强效的阿片类镇痛药，其与μ受体的亲和力明显高于芬太尼，镇痛持续时间也明显长于芬太尼，且安全性更好。此外，与芬太尼相比，舒芬太尼还可以保证充足的心肌氧供应，具有良好的血流动力学稳定性，在静脉给药后数分钟之内就可以发挥最大药效〔11，12〕。

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10Yamaya S，Ozawa H，Kanno H，etal.Low-energy extracorporeal shock wave therapy promotes vascular endothelial growth factor expression and improves locomotor recovery after spinal cord injury〔J〕.J Neurosurg，2014;121(6)：1514-25.

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