舒芬太尼后处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护机制及其与mito-KATP的关系

庞 勇，王于蓝 (.川北医学院附属医院麻醉科,四川 南充 637000;.川北医学院附属医院手术室,四川南充 637000)

麻醉预处理是减少缺血再灌注损伤(IRI)的常见手段,然而该处理方式需要预防心肌缺血事件的发生,提前用药,操作的可行性较低[1]。随着临床研究的不断深入,有报道指出麻醉后处理可以在心肌缺血的事件后立刻实施,这较预处理而言,更符合临床工作[2]。舒芬太尼在临床使用中广泛,安全剂量范围大,常应用于心血管手术，其麻醉剂量可达到8～30 μg/kg,在心肌保护方面已经得到了证实,但其作用机制仍未明确,因此有较高的探究价值[3]。为此,本研究针对舒芬太尼后处理的作用机制及其与线粒体ATP敏感性钾通道(mito-KATP)的关系展开分析。

1 资料与方法

1.1动物与分组：健康雄性成年SD大鼠,体重180～200 g,川北医学院动物实验中心提供。本次研究经过本院医学伦理委员会同意。随机选择成SD年大鼠,总共32只,随机分为四组，每组各8只：A组为假手术组,B组为心肌缺血再灌注组,C组为心肌缺血再灌注+舒芬太尼,D组为缺血再灌注组+舒芬太尼+mito-KATP阻断剂5-HD(5-羟葵酸)。

1.2研究方法：麻醉方式为腹腔注射50 mg/kg戊巴比妥钠,成功后切开气管,并与小动物呼吸机(HX-300S)进行连接,行机械通气干预。右颈动脉置管对血压水平予以测量,右颈静脉置管进行输液、给药。采用热板对大鼠直肠的温度进行控制,使其稳定在37～38℃范围内。以阻断及开放冠状动脉左前降支(LAD)的方法建立大鼠心肌缺血再灌注模型。 发生严重低血压(MAP<30 mmHg)或顽固性室颤的大鼠剔除出本研究。

A组LAD下只穿线,不结扎；B组、C组和D组先经历缺血30 min,随后再进行120 min的再灌注。在再灌注前10 min和3 min两个时间点时,各组分别经颈动脉注入相应药物,容量均控制为1 ml/kg。A组：生理盐水；B组：生理盐水；C组：生理盐水+舒芬太尼1 μg/kg；D组：生理盐水+舒芬太尼1 μg/kg+5-HD 10 μg/kg。

1.3观察指标：①于再灌注120 min时,采集大鼠颈动脉血1 ml,1 500 r/min离心处理10 min,静置15 min后分离上层血清,保存于-80℃的冰箱中及时送检。采用全自动生化分析以,行酶联免疫吸附试验(ELISA)对血清心肌肌钙蛋白(cTn)I水平进行检测,试剂盒均购自美国R&D公司,操作时严格按照试剂盒说明操作。②灌注90 min后每组随即取出两个心脏,沿平行房室沟方向切割成1.0～1.5 mm薄片,置于1% TTC溶液中显色,静置20 min后放在10%甲醛溶液中固定24 h后照相,采用Image-Pro Plus5.0图像分析软件测定左心室面积、缺血危险面积和梗死面积，心肌梗死严重程度以梗死(IA)与缺血危险面积(AAR)的比值(IA/AAR)表示。

1.4统计学分析：采用SPSS23.0统计学软件进行t检验。

2 结果

B组、C组和D组大鼠cTnI水平显著高于A组，差异有统计学意义(P<0.05),C组和D组大鼠cTnI水平显著低于B组，差异有统计学意义(P<0.05),D组大鼠cTnI水平显著高于C组，差异有统计学意义(P<0.05)。C组大鼠IA/AAR比值低于B组、D组，差异有统计学意义(P<0.05),D组大鼠IA/AAR比值与B组差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 各组cTnI、IA/AAR比值水平比较

3 讨论

急性心肌缺血、心肌梗死在临床上并不少见,是发病率较高的心脑血管疾病之一,会对人类的健康乃至生命安全构成巨大的威胁,由于该病好发于中老年群体中,随着人口老龄化进程的加剧,其发病率逐年上升,已经引起全社会的广泛关注[4]。目前,临床对于急性心肌梗死的治疗中,溶栓、经皮冠状动脉介入(PCI)治疗、冠状动脉搭桥术等较为常见,上述方法均可促进冠状动脉再通,使得心肌重新获得血供,即心肌再灌注(RP)[5]。但是,RP后仍有部分患者伴有IRI,导致预后受到极大的影响。因此,必须加强对急性心肌梗死的相关研究。

cTn是心肌收缩的调节蛋白,对心肌的正常运动有十分重要的指导意义。cTnI是cTn的具体表现形式,在心肌损伤的早期诊断中有非常高的特异度和敏感度,经常被认为是诊断心肌损伤的“金标准”[6-7]。本研究中,大鼠模型制备成功，进一步研究证实舒芬太尼可以对心肌起到保护作用。但是有报道指出,不同剂量的舒芬太尼,可能对心肌的保护作用不同,而本研究设计剂量组过少,无法深入了解舒芬太尼不同剂量对心肌的保护作用。研究指出,芬太尼、瑞芬太尼、舒芬太尼们均可以模拟心肌缺血预适应对心脏IRI产生保护作用,主要是通过心脏上的δ-OR和κ-OR激活G蛋白,后者通过一系列的级联反应,激活蛋白激酶C、mito-KATP通道,从而产生心脏保护作用[8-10]。但是由于上述有关报道并不多见,对于急性心肌IRI大鼠心肌保护而言,舒芬太尼是否通过蛋白激酶C、mito-KATP通道起到保护作用仍不明确。本研究中,静脉给予mito-KATP抑制剂5-HD后,舒芬太尼对心肌的保护作用明显减弱,提示这种保护作用于mito-KATP相关的信号转导通路密切相关。

综上所述,舒芬太尼后处理对大鼠心肌I/R有保护作用,其机制可能与mito-KATP通路参与该过程有关。