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前言
心源性猝死是全世界最常见的死因之一,心源性猝死的鉴定也是法医病理学最主要的任务之一。传统的法医病理学对心肌损伤的认定主要集中在形态学指标的检测,客观评价心功能障碍的指标尚未引起足够的重视。然而,一些心源性猝死的案件中引起猝死的形态学病变往往不特异或者很轻微,例如心肌病、心律失常以及一些没有明显的缺血性损伤的缺血性心肌病,死亡原因主要为急性心功能障碍或者慢性心功能障碍急性加剧,因此,从法医病理学的观点来看,客观评价死亡之前的心功能状态能更好地阐明猝死的确切机制,尤其在缺乏典型形态学损伤的心源性猝死的案件中具有重要的法医学意义。
尽管研究表明检测心包液中BNP的浓度有助于推测死前心功能状态,但相关研究也表明,心包液中BNP浓度的升高主要出现在慢性充血性心衰以及部分心肌梗死的案例中,而在一些由急性缺血性心脏病发作引起的猝死的案件中,心包液中BNP通常比较低。由于BNP首先在心肌组织中合成而后才到达心血和心包液,因此探索急性心功能障碍后心肌组织中BNP合成、释放及表达规律并开发能够客观检测心功能早期变化的实验方法很有必要。因此,本实验以大鼠心肌组织作为研究对象,研究大鼠急性心功能障碍时心肌组织中BNP的表达变化规律,探讨检测心肌组织中BNP在急性心功能障碍的法医学诊断中的应用价值。
材料与方法
健康成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,体重300-350g左右,手术前饲养一周,每天更换垫料,饲养室保证空气流通,维持正常的光照时间和黑暗时间,大鼠随机分成8组,每组5只,7个实验组(1h,2h,4h,6h,8h,10h,12h)和1个空白对照组。手术前以40mg/kg戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后,气管插管,将心电图电极固定在大鼠肢体上,实验过程中全程监测心电图。胸骨右侧2、3肋间切口,分层打开胸腔,在主动脉根部钝性游离胸主动脉,将内径为0.8mm的针头平行置于胸主动脉上,用4号手术丝线将胸主动脉和注射器针头一同结扎,使胸主动脉缩窄约40%-50%左右,然后缓慢将注射器针头撤出,关胸,分层缝合,青霉素抗感染,老鼠恢复自主呼吸后,拔出气管插管。结扎后0h,1h,2h,4h,6h,8h,10h,12h对大鼠的血流动力学指标进行测定,然后将大鼠断颈处死,取心血以及左室前壁心肌组织,心肌组织分为三部分,分别作Elisa、免疫组化、Western Blot、real-time RT PCR分析
实验结果
大鼠急性心功能障碍模型建立后1-2小时大鼠心肌组织中能检测到点片状免疫阳性着色,而且阳性反应的强度和面积随着心功能障碍持续时间的增加而增强,4小时到6小时表现为强阳性,10小时到12小时心肌组织呈现弥漫性阳性反应。Elisa结果显示,在开始的两小时内,血清中的BNP浓度急速升高,1h和2h血清中的浓度分别为215pg/ml和298pg/ml,10h大鼠血清中BNP达到峰值,浓度为464pg/ml,12h呈现下降趋势。心肌组织中BNP蛋白和mRNA定量结果均显示,心肌组织中BNP含量变化随心功能障碍程度和持续时间增加表现出一定的时间规律性。BNP mRNA较BNP蛋白变化时间提前,而且与对照组之间的差异更明显。急性心功能障碍后1h,大鼠心肌组织中BNP mRNA含量即达到对照组的3.2倍,BNP mRNA含量在6h达到峰值,6h到12h BNP mRNA含量呈下降趋势。
结论
检测心肌组织中BNP的表达是判断心功能状态的一种有效手段,BNP mRNA是反应急性心功能障碍更敏感的指标。从法医病理学的观点来看,检测心肌组织中BNP蛋白及BNP mRNA的表达极有可能为法医病理学者客观评价死前心功能状态提供了一种新的途径。