大蒜素后處理對離體大鼠心肌缺血再灌注損傷的作用及機制研究.pdf

1、隨著心臟外科手術(shù)的發(fā)展，動脈搭橋術(shù)、心臟外科體外循環(huán)和器官移植等手術(shù)的相繼開展，術(shù)中冠脈血運的阻斷都不可避免地造成心肌缺血-再灌注(ischemia reperfusion，I/R)損傷。因此，對心肌缺血-再灌注損傷基礎(chǔ)實驗研究具有重要的臨床意義。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，缺血預(yù)處理(IPC)可通過不同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，發(fā)揮心肌細胞抗缺血作用，減輕I/R損傷，是一種比較有效的內(nèi)源性保護機制。應(yīng)用大蒜素來模擬缺血預(yù)處理，觀察對心肌的保護作用

2、，可以起到與預(yù)處理相似的保護效應(yīng)，但是在臨床工作中經(jīng)常遇到的情況是已經(jīng)發(fā)生了的心肌缺血，而實際上能夠干預(yù)的是心肌缺血以后的再灌注時期，因此限制了它作為臨床心肌保護策略的應(yīng)用。缺血后處理(IPO)與IPC相比，具有類似的心肌保護作用，它能縮小心肌梗死面積，提高缺血后心肌收縮能力，保護血管內(nèi)皮細胞，減少再灌注心律失常的發(fā)生，減輕心肌細胞的凋亡等。由于IPO的干預(yù)是在缺血發(fā)生之后的再灌注階段實施，預(yù)知性和可控性較強，應(yīng)用前景良好。在再灌注早期

3、使用某些藥物來模擬IPO的心臟保護，即藥物性后處理(PPO)。它可以明顯減輕Ca2+超載、保護血管內(nèi)皮、縮小無復(fù)流面積、改善心肌收縮功能。藥物性后處理與IPO相比，安全，方便，劑量易于控制，不需要短暫反復(fù)缺血再灌注，有利于保護血管，實施方便，而受到人們更多的的關(guān)注。
　　 大蒜素(Allicin)，又名大蒜新素，是從百合科蔥屬草本植物大蒜(garlic)中提取的一種含硫化合物，其化學(xué)名稱為二烯丙基三硫化物(Diallyl Tri

4、sulfide，DATS)，具有易得、結(jié)構(gòu)簡單、易合成、生物活性作用明顯等特點。它有較強的殺菌力，被譽為天然的廣譜抗生素。近年來國內(nèi)外學(xué)者對其進行了大量研究，發(fā)現(xiàn)大蒜素還有抑制腫瘤生長、降低血糖和血脂、抗血小板聚集、保護肝臟、預(yù)防心血管疾病、抗氧化、預(yù)防和治療動脈粥樣硬化、提高機體免疫力等作用。新近的研究進一步證實，大蒜素對于防治心肌缺血及心肌缺血-再灌注損傷也具有重要作用。大蒜素通過降低心肌耗氧、抗心肌凋亡作用，可減輕心肌細胞損傷，縮

5、小梗死面積，提高心臟功能，有助于保護缺血心肌及缺血-再灌注損傷。
　　 目的：本實驗利用大鼠的心肌I/R模型，在再灌注早期給予大蒜素進行干預(yù)，觀察大蒜素對缺血-再灌注心臟的影響。初步探討大蒜素后處理在心肌缺血-再灌注損傷中的作用及其機制。
　　 方法：雄性Wistar大鼠，隨機分為4組，每組6只，分別為①缺血再灌注(I/R)組、②缺血后處理(IPO)組、③大蒜素(Al0)組、④正釩酸鈉(Na3VO4)加大蒜素(Al0)組

6、。大鼠麻醉固定，迅速開胸，取出心臟，應(yīng)用Langendorff離體心臟灌流技術(shù)制備心肌缺血再灌注損傷模型，即灌流穩(wěn)定20min后，缺血30min，再灌注60min。再灌注開始至灌流20min之間，分別給予含有大蒜素及正釩酸鈉(Na3VO4)加大蒜素的灌流液，建立不同藥物干預(yù)組。各組處理方案如下：
　　 ①組（I/R組）：心臟穩(wěn)定20min，缺血30min，用K-H液再灌注，持續(xù)灌流60min。
　　 ②組（IPO組）：心

7、臟穩(wěn)定20min，缺血30min，再灌注開始用K-H液復(fù)灌20s，缺血20s，循環(huán)3次，用K-H液再灌注，持續(xù)灌流60min。
　　 ③組（Al0組）：心臟穩(wěn)定20min，缺血30min，再灌注開始即給予大蒜素灌流，直到再灌注20min，始終保持灌流液中大蒜素的濃度為10μmol/L，持續(xù)灌流60min。
　　 ④組（Na3VO4+Al0組）：心臟穩(wěn)定20min，缺血30min，再灌注開始即給予正釩酸鈉和大蒜素，始終保持

8、灌流液中正釩酸鈉和大蒜素的濃度分別為100μmol/L、10 l.tmol/L，直到再灌注20min，持續(xù)灌流60min。
　　 觀察離體大鼠心臟基礎(chǔ)狀態(tài)和缺血再灌注狀態(tài)下心臟功能指標的變化和冠脈流量。心功能參數(shù)包括左心室收縮壓(left ventricular systolicpressure，LVSP)、左室舒張末期壓(left ventricular end diastolic pressure，LVEDP)、左心室發(fā)展壓

9、(left ventricular develop pressure，LVDP)和左室內(nèi)壓最大變化速率( maximal positive and negative velocity of left ventrichlarpressure，±LVdp/dtmax)、心率(heart rate，HR)、冠脈灌流量（coronaryperfusion flow, CF）。此外，留取各監(jiān)測時間點心臟灌流漏出液，測定其中乳酸脫氫酶(lactat

10、e dehydrogenase，LDH)活性，留取左心室心肌組織檢測其中超氧化物岐化酶(superoxide dismudase，SOD)活力和丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量。
　　 結(jié)果：
　　 1 大蒜素對缺血再灌注心臟灌流液LDH活性的影響大蒜素組動物的心臟灌流液LDH活性明顯低于I/R組(P＜0.05)。
　　 2 大蒜素對缺血再灌注心臟功能的影響
　　 2.1 LVDP:復(fù)

11、灌60min末，大蒜素組動物心臟的LVDP恢復(fù)率(32.78％±5.6％)相比I/R組（21.79％士6.58％）明顯升高（P＜0.05）；大蒜素組動物心臟的LVDP恢復(fù)率（32.78％±5.6％）相比正釩酸鈉加大蒜素組(20.67％±5.01％)明顯升高（P＜0.05）；大蒜素組動物心臟LVDP的恢復(fù)率與IPO組相比無顯著性差異（P＞0.05）。
　　 2.2 +LVdp/dtmax:復(fù)灌60min末，大蒜素組動物心臟的+LV

12、dp/citmax恢復(fù)率(58.12％±4.87％)相比I/R組(41.92％士11.86％)明顯升高(P＜0.05)；大蒜素組動物心臟的+LVdp/dtmax恢復(fù)率（58.12％士4.87％）相比正釩酸鈉加大蒜素組（48.02％士12.41％）明顯升高（P＜0.05）；大蒜素組大鼠心臟+LVdp/dtmax的恢復(fù)率與IPO組相比無顯著性差異（P＞0.05）。
　　 2.3 -LVdp/dtmax:復(fù)灌60min末，大蒜素組動物

13、心臟的-LVdp/dtmax恢復(fù)率（65.64％±6.82％）相比I/R組（46.71％士16.29％）明顯升高（P＜0.05）；大蒜素組動物心臟的-LVdp/dtmax恢復(fù)率（65.64％±6.82％）相比正釩酸鈉加大蒜素組（54.15％±8.38％）明顯升高（P＜0.05）；大蒜素組大鼠心臟-LVdp/dtmax的恢復(fù)率與IPO組相比無顯著性差異（P＞0.05）。
　　 2.4 HR:復(fù)灌60min末，大蒜素組HR（100.

14、83士46.88）次/min相比I/R組（172.5士18.02）次/min、IPO組（171.83±27.73）次/min明顯減慢（P＜0.05），其它各組之間心率的恢復(fù)率無顯著性差異(P＞0.05)。
　　 3 大蒜素對缺血再灌注心臟功能CF的影響
　　 復(fù)灌60min末，各組之間冠脈流量的恢復(fù)率無顯著性差異(P＞0.05)。
　　 4 大蒜素對缺血再灌注心臟的心肌組織SOD活力和MDA含量的影響
　　

15、 大蒜素組與I/R組相比，SOD活性明顯升高(P＜0.05)，MDA含量明顯減少（P＜0.05）；大蒜素組和正釩酸鈉加大蒜素組相比，SOD活性明顯升高，MDA含量明顯減少（P＜0.05）；大蒜素組與IPO組相比，SOD活性和MDA含量無顯著性差異（P＞0.05）。
　　 結(jié)論：
　　 1 再灌注早期給予適量大蒜素能夠顯著降低缺血再灌注引起的心肌損傷，改善心功能，可減低心率，而對冠脈流量無明顯影響。
　　 2 大