中图分类号R972.3; R972.4; R322.11
文献标识码A文章编号1000-1492(2000)04-0260-04
Effect of addition of trimetazidine to two crystalloid cardioplegias on immature myocardium during global ischemia
Mei Yunqing, Long Cun,Cheng Bangchang et al
(Anesthesiology and CPB Research Group, Fuwai Hospital, CAMS & PUMC, Beijing100037)
AbstractObjectiveTo investigate the effect of addition of trimetazidine to two cardioplegias (Modified St. Thomas No 1-MST、 Tyers solution, and final concentration of each solution was 10-6 mol.L-1) on immature myocardium. MethodsTo observe the change of hemodynamics, myocardial biochemistry of the perfused immature rabbit heart in vitro for two hours of ischemia. ResultsCompared with the control group, cardioplegias containing trimetazidine could markedly enhance the post-ischemic hemodynamics, tremendously lower the myocardial enzyme leakage and production of oxygen free radical, and improve high-energy phosphates preservation. ConclusionCytoprotective agent trimetazidine can significantly improve the myocardial protective effect of the two crystalloid cardioplegias on immature heart.
MeSHtrimetazidine/pharmacology; myocardium; rabbits
晶体停搏液对成熟心肌可提供满意的心肌保护效果,但临床上所用的5种晶体停搏液(Modified St. Thomas Hospital No 1-MST、 St. Thomas Hospital No 2-STH、 Tyers、 Bretschneider-HTK和Roe),对未成熟心肌保护效果均不满意。目前认为,晶体停搏液对未成熟心肌保护效果欠佳的主要原因是适合成熟心肌的停搏液,不适合用于未成熟心肌,其配方(组成)还有待于改进和完善〔1〕。因此,诸多研究均集中在探索较理想的停搏液离子浓度、pH值、渗透压等方面,但结果仍不理想;进而又在停搏液中添加各种成分,以改善心肌的能量代谢,减少再灌注时自由基生成,减轻钙离子超载和组织酸中毒,但仍无定论。而在心脏缺血期间直接用药物的方法改善心肌的代谢,阻断或最大限度的减轻心肌的缺血再灌注损伤,为近年来围体外循环期心肌保护研究的方向之一。为此,本实验以离体灌注幼兔心脏为模型,以常用的两种停搏液(Modified St. Thomas Hospital No 1-MST、Tyers)为研究对象,添加一种在细胞水平发挥作用,能从多个环节提高和改善心肌代谢,减轻心肌缺血再灌注损伤的细胞保护剂三甲氧苄嗪(Tmetazidine,TMZ),通过观察TMZ对离体灌注幼兔心脏血流动力学、心肌酶和心肌生化的变化,探讨TMZ对未成熟心肌的作用,进而为临床使用提供理论依据。
1材料与方法
1.1实验仪器与试剂多导生理记录仪(Macintosh, Quadra 610, Japan),Stockert血泵(Germany),混合气(O2:CO2=95%:5%,北京普莱克斯公司)。离体心灌注装置:根据Neely介绍的方法设计改进。心停搏液和Krebs-Henseleit重碳酸盐缓冲液试剂均为国产分析纯,三甲氧苄嗪为法国Servier公司产品,药品批号:023006388-5.98。
1.2动物模型的建立实验用兔为中国医学科学院、中国协和医科大学实验动物中心提供(纯种新西兰白兔)。幼兔重150~220 g,兔龄7~14天。以戊巴比妥钠腹腔麻醉(50 mg·kg-1),经股静脉肝素化(150 IU*kg-1)。快速开胸取出心脏,浸入4℃生理盐水,立即连于Langendorff灌注装置开始灌注,初始灌注用通以混合气(O2:CO2=95%:5%)的经改良的Krebs-Henseleit重碳酸盐缓冲液,温度37℃,剪开肺动脉根部,结扎肺静脉,上、下腔静脉,剪开左心耳,插入左房灌注管,立即将心脏移入保温缸内。主动脉灌注15 min后,开启左房灌注管,阻断主动脉灌注管,转为工作模型,稳定后同步收集主动脉流量(AF),冠状动脉引流量(CF),计算心输出量(CO,CO=AF+CF),左室最大压力变化速率(±dp/dtmax),根据心电图计算心率(HR)。做功稳定30 min后,关闭左房灌注管;启动低温恒温器,使恒温器的温度恒定在14℃;经主动脉根部灌注4℃的MST、Tyers停搏液,2 min内灌注完毕;心脏保温缸内置冷生理盐水,心脏停搏120 min。120 min后,灌注装置复温至37℃,从主动脉以Krebs-Henseleit重碳酸盐缓冲液灌注15 min,灌注压力同前;收集冠脉回流液,测定心肌酶CK、LDH;15 min后转为做功模型,工作30 min,测定心功能指标(同缺血前,心功能指标以恢复百分比表示)。再灌注毕,快速取下心脏,滤纸吸净心脏表面水分,分析天平称重,置于液氮中保存,用于测定有关的指标。
1.3灌注液与停搏液均用超纯水配制。两种停搏液和Krebs-Henseleit碳酸盐缓冲液(KH)成分见表1。
表1KH液和两种停搏液的成分与理化特性
组成(mmol·L-1) MST KH Tyers NaCl 114.0 118.5 88.0 KCl 20.0 4.8 5.0 MgCl2 16.0 1.5 CaCl2 2.4 1.8 0.5 NaHCO3 25.0 - KHCO3 20.0 Na acetate 27.0 Na gluconate 23.0 MgSO4 7H2O 1.8 KH2PO4 1.2 Glucose 11.0 - pH 7.2 7.4 7.8 Osmolarity(mOsm*L-1) 320 320 332Krebs-Henseleit重碳酸盐缓冲液的pH值在37℃、通以混合气时为7.4。
1.4实验分组将36只幼兔随机分为6组(n=6),含TMZ停搏液的终浓度为10-6 mol·L-1。
1.5检测指标与方法
1.5.1乳酸脱氢酶(LDH)、磷酸肌酸激酶(CK)采用自动生化分析仪检测。
1.5.2ATP的测定采用高效液相色谱技术。采用美国Waters公司高效液相色谱仪,510泵,490E型紫外检测器,4.6 mm×250 mm Spherisorb ODS2柱;5’-ATP钠盐和CP均为美国Sigama公司产品,甲醇为色谱纯,其它试剂均为分析纯,用水为超纯水。称取适量心肌组织(200 mg),加入1 ml 0.4 mol·L-1 HClO4溶液沉淀,匀浆,冰浴中提取。低速离心,上清液用碱调pH为中性,高速离心,取上清液20 μl进行高效液相色谱仪(HPLC)分析。色谱条件:ODS反相分离柱,流动相为甲醇-KH2PO4缓冲液,流速1.2 ml·min-1,检测波长259 nm。单位μmol·g-1。
1.5.3心肌丙二醛的测定单位μmol·g-1。主要仪器:匀浆器,721分光光度计。主要试剂:10 μmol·L-1 TEP,0.67% TBA,8.1%的SDS,正丁醇。实验步骤:取0.5 g的心肌组织,冰浴中制成10%的组织匀浆;取20 ml的具塞比色管一只,加入匀浆组织0.1~0.2 ml 8.1%的SDS 0.2 ml,摇匀,静置2 min,依次加入20%的醋酸缓冲液(pH为3.5)1.5 ml,0.67%的TBA 1.5 ml,蒸馏水1 ml,摇匀,加塞密封;将比色管放入95℃的水浴中温浴50 min,取出后流水冷却至室温,加蒸馏水1 ml,正丁醇吡啶抽提液5 ml,旋转震荡1 min;混匀的抽提液1 000 g离心15 min,取正丁醇用于测定;制作标准曲线,测定样品管及标准管光密度,比色波长为532 nm;结果以每克组织中所含的MDA的量表示。
1.6数据处理与统计分析所测数据以±s表示,在SPSS统计软件上行均数t检验、ANOVA方差分析。
2结果
2.1血流动力学的变化见表2、3。加入TMZ前,与对照组A0相比,除HR、±dp/dt无明显变化外(P>0.05),其余各组差异有显著性(P<0.05或P<0.01)。加入TMZ后,与对照组B0相比和相应组别的A组相比,除HR、AP无明显变化外,其
