黄芪对儿童缺血再灌注心肌保护作用的临床研究

黎昆伟　宋匀韵　吴永红　蔡明阳　孙维国　邓恋　孙善权　胡祖荣

【摘要】 目的：探究黃芪对儿童缺血再灌注心肌的保护作用。方法：选取2015年11月-2017年3月本院拟择期行室间隔缺损修补术或房间隔缺损修补术的儿童60例，按照随机数字表法分为试验组和对照组，各30例。两组麻醉方法、灌注方法及体外循环方法相同，对照组给予常规治疗，试验组在对照组基础上给予黄芪注射液治疗。比较两组不同时间的血浆肌钙蛋白（cTnI）和肌酸磷酸激酶同工酶（CK-MB），心肌超微结构变化及心脏电生理指标。结果：电镜观察显示试验组心肌细胞超微结构损伤比对照组小；主动脉开放后3、6、12、24、48 h，试验组血清CK-MB水平均明显低于对照组（P<0.05）；开放即刻及开放后3、6、12、24、48 h，试验组cTnI水平均低于对照组（P<0.05）；主动脉开放后，两组均自动复跳，心脏自动复跳率比较差异无统计学意义（P>0.05）；试验组心律失常发生率为3.33%，明显低于对照组的20.00%（字2=4.043，P=0.044）。结论：黄芪对儿童缺血再灌注心肌保护作用显著。

【关键词】 黄芪； 心肌缺血再灌注； 保护； 儿童

Clinical Study on the Myocardial Protection of Astragalus on Ischemia-Reperfusion in Children/LI Kunwei，SONG Yunyun，WU Yonghong，et al.//Medical Innovation of China，2018，15（12）：066-069

【Abstract】 Objective：To investigate the protective effect of Astragalus on myocardial ischemia-reperfusion in children.Method：A total of 60 children who underwent repair of ventricular septal defect or atrial septal defect repair in our hospital from November 2015 to March 2017 were selected.According to the random number table method，they were divided into experimental group and control group，30 cases in each group.The anesthetic methods，perfusion methods and cardiopulmonary bypass in two groups were the same，the control group was given routine treatment，and experimental group was treated with Astragalus injection on the basis of control group.Plasma troponin（cTnI） and creatine phosphokinase isoenzyme（CK-MB） at different times，myocardial ultrastructural changes and cardiac electrophysiological indexes in two groups were compared.Result：Electron microscopy showed that the ultrastructural damage of myocardial cells in experimental group was smaller than that of control group.After aortic opening 3，6，12，24 and 48 h，the levels of CK-MB in experimental group were significantly lower than those of control group（P<0.05）.Open immediate and after opening 3，6，12，24 and 48 h，the levels of cTnI in experimental group were lower than those of control group（P<0.05）.After aortic opening，they were automatically recovered，the rate of automatic heart beating was compared，the difference was not statistically significant（P>0.05），the incidence of arrhythmia in experimental group was 3.33%，which was significantly lower than 20.00% in control group（字2=4.043，P=0.044）.Conclusion：Astragalus has a significant protective effect on myocardial ischemia-reperfusion in children.

【Key words】 Astragalus； Myocardial ischemia-reperfusion； Protection； Children

First-authors address：Guangdong Women and Children Hospital，Guangzhou 511400，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.12.019

黄芪是重要的补气固表中药，研究表明黄芪中的黄芪多糖、黄芪皂苷等成分具有调节血压、影响血管生成、改善心功能等作用[1-4]，黄芪用于儿童体外循环心脏手术的研究较为少见。本研究在儿童体外循环心脏手术心肌缺血前给予黄芪注射液预处理，通过观察不同组患儿不同治疗时期的血浆肌钙蛋白（cTnI）和肌酸磷酸激酶同工酶（CK-MB）水平以及心脏复苏后的循环状况，探究黄芪对儿童缺血再灌注心肌的保护作用。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年11月-2017年3月本院拟择期行室间隔缺损修补术或房间隔缺损修补术的儿童60例为研究对象。纳入标准：术前诊断为室间隔缺损或房间隔缺损；年龄3～8岁。排除标准：术前有严重肝、肾、脑功能障碍、感染、术前射血分数<60%或有其他不适合参与该项治疗的患儿。按照随机数字表法分为试验组和对照组，各30例。患儿家属治疗前均签署知情同意书，本研究经本院医学伦理委员会同意。

1.2 方法 患儿均在本院进行手术，两组麻醉方法、灌注方法及体外循环方法均相同，对照组给予常规治疗，试验组在对照组基础上给予黄芪注射液治疗，具体如下。采用咪唑唑仑、氯胺酮、芬太尼、维库溴铵及七氟醚行经鼻气管插管静吸复合全麻。麻醉诱导及药物维持基本相同，肝素化后常规建立体外循环。术中用Philips MP70心电监护仪监测心电图、血氧饱和度、有创动脉压、中心静脉压、鼻咽温、肛温、灌注压、血气分析和电解质等。两组患儿常态体内肝素化后连接德国MAQUET人工心肺机及MAQUET氧合器。试验组于体外循环前将黄芪注射液（神威药业集团有限公司，国药准字Z13020999）按0.4 mL/kg加入预充液中。体温降至32 ℃时，行升主动脉阻断，经主动脉根部灌注针顺行灌注HTK液。两组心脏停搏液用法及用量均相同，灌注量为10 mL/kg，灌注时间5 min。术中中度血液稀释（Hct 25%～30%），中度低温（28～30℃），灌注流量65～100 mL/（kg·min），维持静脉血氧饱和度60%～75%，术后降低头部，经主动脉根部灌注针排气，辅助循环。体外循环停止使用鱼精蛋白中和肝素，肝素与鱼精蛋白的比例为1︰1.2。所有患儿均由同一治疗组麻醉医生麻醉，全部手术操作均在同一治疗组由同一医师完成。

1.3 观察指标

1.3.1 观察心肌超微结构变化 主动脉阻断前及主动脉开放后30 min分别于右心耳的同一部位取心肌组织，按常规制备心肌超薄切片，透视电镜观察心肌细胞超微结构。

1.3.2 比较两组不同时间的cTnI和CK-MB水平变化 分别于胸骨劈开后肝素化前，主动脉开放后即刻，开放后3、6、12、24、48 h共7个时点于桡动脉抽血3 mL，标本收集齐后对各个时点的cTnI及CK-MB进行单盲检测。cTnI采用免疫放射法定量分析，CK-MB采用比色法定量测定。

1.3.3 评价心脏电生理指标 主动脉开放后观察心脏自动复跳率、心律失常发生率。

1.4 统计学处理 使用SPSS 13.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，组间比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组基线资料比较 对照组男18例，女12例；年龄3～6岁，平均（4.12±1.41）岁；体重13.56～20.10 kg，平均（16.81±2.45）kg。试验组男17例，女13例；年龄3～7岁，平均（4.39±1.78）歲；体重13.18～21.05 kg，平均（16.25±2.74）kg。两组患儿一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

2.2 两组心肌细胞电镜下观察结果 对照组心肌组织在电镜下见肌丝明显肿胀、肌膜不完整、部分破裂，肌纤维排列紊乱，收缩带不均匀或间有松弛肌节，细胞内线粒体显著肿胀，肌浆网有空泡样变，部分核膜破裂，核染色质周变化。试验组电镜下可见肌丝轻度水肿，心肌细胞基本结构完整，排列整齐，线粒体含量较多且少数轻度肿胀、外膜完整，部分肌丝断裂，少数肌浆网空泡样变且肿胀不明显，心肌细胞核基本正常，染色质分布均匀。试验组心肌细胞超微结构损伤比对照组小。

2.3 两组不同时间点血清cTnI、CK-MB水平变化比较 两组肝素化前、开放即刻CK-MB水平比较，差异均无统计学意义（P>0.05），开放后3、6、12、24、48 h，试验组CK-MB水平均明显低于对照组（P<0.05），见表1。两组肝素化前cTnI水平比较差异无统计学意义（P>0.05），开放即刻及开放后3、6、12、24、48 h，试验组cTnI水平均低于对照组，比较差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.4 两组心律失常发生率、心脏自动复跳率比较 主动脉开放后，两组均自动复跳，心脏自动复跳率比较差异无统计学意义（P>0.05）；试验组心律失常发生率为3.33%（1/30），明显低于对照组的20.00%（6/30），比较差异有统计学意义（字2=4.043，P=0.044）。

3 讨论

本研究结果显示，试验组心肌细胞超微结构损伤比对照组小；开放后3、6、12、24、48 h，试验组CK-MB、cTnI水平均明显低于对照组（P<0.05）。血清CK-MB、cTnI是临床诊断急性心肌梗死的血清指标，当发生心肌损伤时，血清中CK-MB、cTnI水平迅速提高。研究结果显示，肝素化前，两组CK-MB、cTnI水平比较差异均无统计学意义（P>0.05），但随着主动脉开放时间增加，试验组患儿心肌损伤程度明显低于对照组，笔者认为作用机制有以下几点：（1）黄芪能增强心肌肌浆网Ca2+-ATP酶活力，调节细胞内Ca2+浓度，使Ca2+浓度下降，减轻细胞内钙超载，从而减轻心肌损伤[5-15]。Huang等[16]研究证明黄芪甲苷Ⅳ通过Notch1/Hes1信号通路，上调Hes1蛋白的表达保护心肌细胞免于缺氧/复氧损伤。（2）清除氧自由基，提高超氧化歧酶（SOD）活力，Zhang等[17]研究发现黄芪中的黄芪总皂苷能通过提高SOD活性和降低脂质过氧化作用，减轻离体豚鼠心脏的损伤。（3）黄芪及其有效成分黄酮、皂苷能有效保护心肌细胞线粒体改善能量代谢[18]。而本研究中对两组患儿心肌细胞中线粒体形态观察也发现对照组患儿细胞内线粒体显著肿胀，试验组患儿心肌细胞电镜下可见线粒体含量较多、少数轻度肿胀、外膜完整，如上述结论一致。

而对两组患儿主动脉开放后心律失常发生率以及心脏自动复跳率进行比较，结果显示，主动脉开放后，两组均自动复跳，心脏自动复跳率比较，差异无统计学意义（P>0.05）；试验组心律失常发生率为3.33%（1/30），明显低于对照组的20.00%（6/30），比较差异有统计学意义（P<0.05）。这主要因为黄芪可抑制心肌细胞中磷酸二酯酶的活性[19]，增加细胞内cAMP浓度，Ca2+内流增加，产生正性肌力，加强心功能，同时降低缺血再灌注后组织中PLA2含量[20]，稳定心肌细胞膜，减少心肌细胞内Ca2+的蓄积及细胞内CK-MB的漏出，从而减少再灌注心律失常的发生率并延迟其发生时间[21]，缩短其持续时间。

综上所述，黄芪对儿童缺血再灌注心肌保护作用显著。

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（收稿日期：2018-04-03） （本文编辑：董悦）