劉永欣 曹東平 劉奎甲 吳超 彭應(yīng)心
自1981年,De Bold發(fā)現(xiàn)心房鈉尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP)以來,人們對(duì) ANP進(jìn)行了大量研究。Ma等[1]研究表明,急性心肌梗死患者給予冠狀動(dòng)脈(冠脈)再灌注治療后,血漿ANP釋放增加。據(jù)推測(cè),ANP釋放增加可能是對(duì)心肌的一種保護(hù)作用。心房肽Ⅲ(atriopeptinⅢ,APⅢ)是ANP的一種,保存了ANP的功能結(jié)構(gòu)。本文以APⅢ為代表,研究ANP對(duì)離體大鼠心臟缺血再灌注損傷的保護(hù)作用。
1.1 材料 取健康雄性SD大鼠,體重250~300 g。腹腔內(nèi)注射肝素,150 U/100 g,15 min后擊昏,迅速開胸,取心臟,立即置于0℃冷K-H灌流液中,使其停跳。在液面下經(jīng)主動(dòng)脈斷端行主動(dòng)脈逆行插管,以線結(jié)扎固定,立即開始灌流。心臟自然灌流平衡30 min,符合下列條件的心臟入選:(1)心率(HR)>230次/min;(2)冠脈流量7~11 ml。
1.2 方法 共選取36個(gè)心臟,隨機(jī)分成6組,每組6個(gè):(1)正常對(duì)照組。(2)模型組。(3)維拉帕米組:給藥時(shí)陽性對(duì)照組濃度1×10-7mol/L。(4)APⅢ高劑量實(shí)驗(yàn)組:給藥時(shí)APⅢ濃度1×10-7mol/L。(5)APⅢ中劑量實(shí)驗(yàn)組:給藥時(shí)APⅢ濃度3×10-8mol/L。(6)APⅢ低劑量實(shí)驗(yàn)組:給藥時(shí)APⅢ濃度1×10-8mol/L。除正常對(duì)照組持續(xù)灌流90 min外,其余各組均停灌30 min,復(fù)灌60 min。復(fù)灌時(shí),各用藥組均先采用含藥物的K-H液灌注15 min后,換用不含藥物的K-H液灌注。Ⅲ:購(gòu)自Calbiochem公司,純度>97%,批號(hào):90817-13-3。
Langendroff離體心臟恒壓灌流裝置,溫度維持在37℃。灌流液為Krebs-Henseleit液(K-H液)。灌流前,配制新鮮 K-H液,通含95%O2和5%CO2的混合氣體10 min使其飽和,測(cè)pH值為7.4。灌流過程中持續(xù)低流量通氣。
1.3 檢測(cè)和觀察指標(biāo) (1)測(cè)定冠脈流出液乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性;(2)測(cè)定心肌組織SOD活性和丙二醛MDA的含量。
2.1 APⅢ對(duì)冠脈流出液SOD、LDH的影響 模型組冠脈流出液中SOD活性顯著低于正常對(duì)照組(P<0.01)。給予3種劑量的APⅢ和維拉帕米,灌流液中SOD活性均高于模型對(duì)照組(P<0.05),各給藥組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。模型組冠脈流出液中LDH的釋放高于正常對(duì)照組(P<0.01)。給予3種劑量的APⅢ和維拉帕米后,灌流液中LDH活性均低于模型組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。見表1。
2.2 APⅢ對(duì)心肌組織SOD、NO濃度及MDA含量的影響 模型組心肌組織SOD活性顯著低于正常對(duì)照組(P<0.01)。給予3種劑量APⅢ和維拉帕米,心肌組織SOD活性均顯著高于模型對(duì)照組(P<0.01)。APⅢ各劑量組與維拉帕米組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。MDA測(cè)定結(jié)果顯示,模型組心肌組織MDA含量顯著高于正常對(duì)照組(P<0.01)。高、中劑量APⅢ組MDA含量低于模型組(P<0.05);低劑量APⅢ組和維拉帕米MDA含量低于模型組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。APⅢ各劑量組與維拉帕米組MDA含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。見表2。
氧化應(yīng)激是機(jī)體受到有害因素作用后的共同反應(yīng)機(jī)制。SOD、MDA是反應(yīng)氧化應(yīng)激的重要指標(biāo)。SOD是人體天然的自由基清除酶,其活性高低直接影響自由基的平衡。MDA是氧自由基與生物膜多聚不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物,其產(chǎn)生量與氧自由基的量相平行,間接反映出細(xì)胞損傷的程度[2]。
表1 APⅢ對(duì)冠脈流出液SOD、LDH的影響
表1 APⅢ對(duì)冠脈流出液SOD、LDH的影響
注:與模型組比較,*P<0.05;與正常對(duì)照比較,#P<0.01
組別 SOD(NU/ml) LDH(U/L)14.5±1.0 164±82模型組 8.3±2.0# 605±207#維拉帕米組 11.6±2.8* 398±220 APⅢ高劑量實(shí)驗(yàn)組 12.1±2.4* 358±260 APⅢ中劑量實(shí)驗(yàn)組 12.0±3.1* 455±209 APⅢ低劑量實(shí)驗(yàn)組 11.3±2.5*正常對(duì)照組486±257
表2 APⅢ對(duì)心肌組織SOD濃度及MDA含量的影響
表2 APⅢ對(duì)心肌組織SOD濃度及MDA含量的影響
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,△P<0.01
分組 SOD(NU/g protein) MDA(mmol/g protein)289±42 1.8±0.4模型組 145±22* 2.8±0.5*維拉帕米組 201±29△ 2.1±0.6 APⅢ高劑量實(shí)驗(yàn)組 223±47△ 1.9±0.5#APⅢ中劑量實(shí)驗(yàn)組 216±43△ 2.1±0.5#APⅢ低劑量實(shí)驗(yàn)組 182±11△正常對(duì)照組2.1±0.7
心肌缺血再灌注損傷的病理過程與氧化應(yīng)激密切相關(guān)[3]。由于缺血再灌時(shí)產(chǎn)生大量氧自由基(OFR)。消耗SOD,產(chǎn)生MDA,損傷心肌組織。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),APⅢ能顯著提高缺血再灌注心肌以及灌流液中SOD的活性,減少心肌MDA的含量,說明APⅢ能有效對(duì)抗氧化應(yīng)激,保護(hù)缺血再灌注心肌。
APⅢ能有效對(duì)抗氧化應(yīng)激,其機(jī)制可能與APⅢ降低胞漿內(nèi)Ca2+含量有關(guān)[4]。細(xì)胞膜上ANP受體實(shí)際上是鳥苷酸環(huán)化酶的一種膜形式,ANP與受體結(jié)合后,激活鳥苷酸環(huán)化酶,細(xì)胞內(nèi) cGMP水平升高,又可進(jìn)一步激活G-激酶,G-激酶可促進(jìn)細(xì)胞膜上鈣泵的轉(zhuǎn)運(yùn),使細(xì)胞內(nèi)Ca2+外流;又可抑制鈣通道,減少Ca2+內(nèi)流。G-激酶還可抑制肌漿網(wǎng)內(nèi)儲(chǔ)存Ca2+的釋放。而OFR產(chǎn)生和鈣超載在心肌缺血再灌注損傷中互相促進(jìn)。因此,在缺血再灌注中,APⅢ可能通過抑制再灌注時(shí)細(xì)胞內(nèi)鈣超載,減少氧自由基的形成,對(duì)抗氧化應(yīng)激,減輕心肌組織的再灌注損傷。
總之,APⅢ能夠減少心肌缺血再灌注中SOD的消耗和MDA的產(chǎn)生,保護(hù)心肌組織,并且有劑量依賴性。LHD是心肌壞死標(biāo)志物,冠脈流出液中,漏出減少差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能主要是由于未能達(dá)到標(biāo)本檢測(cè)所須的精確度,使檢測(cè)結(jié)果離散度過高所至。
1 Ma XJ,Yin HJ,Chen KJ,et al.Appraisal of the prognosis in patients with acute myocardial infarction treated with primary percutaneous coronary intervention.Chin J Integr Med,2009,15:236-240.
2 Madamachi NR,Vendrov A,Rungs MS,et al.Oxidative stress and vascular disease.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2005,25:29-38.
3 Lorgis L,Zeller M,Dentan G.The free oxygen radicals test(FORT)to assess circulating oxidative stress in patients with acute myocardial infarction.Atherosclerosis,2010,213:616-621.
4 De Vito P,Incerpi S,Pedersen JZ,et al.Atrial natriuretic peptide and oxidative stress.Peptides,2010,31:1412-1419.