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随着社会发展,我国已逐渐步进入老龄化社会,心脑血管病已成为威胁人民健康的重大疾病之一。据联合国预测,到2020年我国65岁以上老龄人口将达1.67亿人,约占全世界老龄人口6.98亿人的24%,全世界四个老年人中就有一个是中国老年人,心血管疾病将在我国大流行。为了应对心血管疾病,心肌血运重建技术已在临床上广泛应用并蓬勃发展。由于溶栓疗法、冠脉搭桥术、导管技术、经皮冠状动脉血管成形术及心脏外科体外循环的建立和推广,患者生存率已明显提高。但临床工作者不得不面对一个难题,就是心肌缺血-再灌注损伤(miocardialischemia-reperfusion injury,MIRI)。MIRI越来越受到人们的关注,许多临床工作者尝试模拟心肌缺血再灌注损伤过程。但如何进行有效的、符合临床疾病特征且具有操作相对简单、稳定性高、重复性好的模拟,成为众多专家学者研究的热点。鉴于缺血再灌注损伤的临床实验受到限制,本实验以阻断大鼠LAD造成急性心肌缺血,并在预定时间内恢复血流,模拟人缺血再灌注过程,结合本实验室条件建立一种有效的、适合临床研究的在体缺血再灌注模型,为以后研究缺血再灌注损伤机制及药物在缺血再灌注损伤中起到的可能机制打下基础。
材料与方法:
健康SD大鼠30只(SPF级,由中国医科大学附属盛京医院实验动物中心提供),体重(240±10)g,雌雄不限。30只大鼠随机分为2组,每组15只。A组为假手术组(对照组),B组为缺血再灌注组(手术组)。实验时10%水合氯醛(0.32ml/100g)腹腔注射麻醉大鼠,颈部及左胸备皮,并仰位固定于手术台,颈胸部碘伏常规消毒。大鼠颈动脉置管,以备取血补液及全身肝素化,后经口插入适当长度的16G套管针作为气管插管,气管插管接小动物呼吸机,连接多导生理记录仪心电监护,记录各组各时间段通用导联心电图的波形变化,自左侧3~4肋间开胸,打开心包暴露心脏,用镊子掀开左心耳,自左心耳下方2~3mm入针,以prolene:6-0线在冠脉左前降支下缝过,缝扎的中点在左心耳和肺动脉圆锥的交界和心尖连线上,在肺动脉圆锥旁出针,结扎时用一细硬膜外麻醉管垫子血管与结扎线之间,对照组只穿线不结扎冠脉,直接关胸,手术组缺血30min后抽出硬膜外麻醉管,剪断结扎线使心肌再灌注,待心电图恢复稳定5min后关胸。术前经颈动脉注射肝素(150u/kg)一避免血栓形成,分别于术前30min及心肌缺血再灌注24h后取血,取血后3000转/分,离心10分,取血清保存于-20度冰箱,后统一分装,经全自动生化分析仪测定肌酐激酶同工酶MB(Creatine Kinase-MB),乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase)。实验结束后经原切口开胸,经升主动脉根部迅速摘取大鼠心脏,应用TTC心肌染色法计算心肌梗死范围。采用SPSS17.0软件包分析,用均数±标准差表示(x±s),两组间行t检验,以P<0.05作为检验标准。
结果:
1、心电图的变化
假手术组(对照组)大鼠在正常开胸状态下,仅偶尔出现室性早搏,手术组结扎后及再灌注时均见典型心电图(ECG)变化,表现为结扎冠状动脉后,心电图表现为R波增高、变宽,伴ST段抬高,伴有心律失常(包括室性早搏及短阵室性心动过速),再灌注后表现为增高的R波振幅回落,抬高的ST段下降,并伴有室早等心律失常,时间延长,心律失常逐渐消失。
2、心肌梗死范围的影响
对照组大鼠心肌TTC染色后,未见明显心肌梗死;手术组大鼠心肌梗死范围为30.8±4.55%。
3、对血清肌酸激酶同工酶MB影响
手术组血清肌酸激酶同工酶MB较对照组在缺血前30分变化无差异;手术组再灌注24小时后血清肌酸激酶同工酶MB明显高于对照组(P<0.05),差异有统计学意义。
4、对血清乳酸脱氢酶影响
手术组血清乳酸脱氢酶较对照组在缺血前30分变化无差异;手术组再灌注24小时后血清乳酸脱氢酶明显高于对照组(P<0.05),差异有统计学意义。
结论:
1、本实验联合心电图改变,心肌标记物(肌酸激酶同工酶MB,乳酸脱氢酶)及心肌梗死范围作为造模成功的标志,成功建立大鼠缺血再灌注模型。
2、此模型基本符合临床疾病特征,且具有操作相对简单、易得、廉价、稳定性高、成功率高,重复性好的特征。