去甲肾上腺素参与大鼠心脏缺血预处理的保护机制
作者：张振刚 张钧华 汪丽惠 刘俊昌 张敏
单位：100034 北京医科大学第一医院心血管内科
关键词：
中华医学杂志960425
迄今已发现，参与缺血预处理(IPC)机制的因素可能包括肾上腺素α1、毒蕈碱M2和腺苷A1受体、与受体偶联的Gi蛋白、5'核苷酸酶、ATP依赖性钾通道以及蛋白激酶C活性变化[1~3]。本研究探讨IPC中肾上腺素能受体活化与蛋白激酶C活性变化的相互关系。
一、材料和方法
动物模型和分组：将体重200~230g，雄性Wistar大鼠，用1.0g/kg乌来糖腹腔麻醉，舌下静脉注射肝素钠500U/kg后立刻开胸取出心脏，4℃冰盐水预冷后，经主动脉插导管联于Langendorff装置上，应用Krebs-Henseleit(KH)液以10.7kPa(1kPa=7.5mmHg)恒压、37℃恒温港口注。然后，剪去左心耳，向左心室内插入一球囊(6mm×4mm)，充水0.1~0.2ml，将左心室舒张压调至0~0.66kPa，预灌注20~30分钟，左心室收缩压稳定在12~17.3kPa、心率大于250次/分者入选。
, 百拇医药
实验随机分为4组。单纯缺血再灌注组：5只正常灌注309分钟后，停止灌注30分钟，再灌注20分钟；缺血预处理组：5只，反复3次5分钟，停止灌注5分钟后再灌注，停止灌注30分钟，再灌注20分钟，应用含5µmol/L去甲肾上腺素的KH液灌注2分钟，再用正常KH液灌注10分钟后停止灌注30分钟，再灌注20分钟；去甲肾上腺素+多粘菌素B组：5只，方案同前组，但在去甲腺素预处理及随后的10分钟灌注过程中，KH液含多粘菌素B 5µmol/L。
心功能指标和乳酸脱氢酶(LDH)的检测：在心脏活动稳定的情况下，分不同时间点在多导记录仪上阅读左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张压(LVDP)、心率(HR)、收缩期左心室内压上升速度峰值(+dp/dt max)和舒张期左心室内压下降速度峰值(-dp/dt max)，并分点收集冠状动脉流出液检测LDH。
二、结果
缺血再灌注以后，再灌注组各心功能指标明显下降(表1)，再灌注20分钟时左心室收缩舒张压差与心率乘积[(LVSP-LVDP)×HR]和+dp/dt max恢复率分别为35.1%±4.4%、41.6%±4.3%和40.9%±5.4%，冠脉流出液中LDH释放量于再灌嘛后3分钟达高峰，IPC组各心功能指标恢复率上升为87.7%±7.8%、92.3%±6.1%、91.5%±3.3%，再灌注30分钟LDH释放量也减少，与再灌注线比较差异有非常显著意义(表2)。去甲肾上腺素组可产生与缺血预处理组同样强度的保护作用。两组各指标接近，与再灌注组比较差异有非常显著意义。多粘菌素B可以阻断去甲肾上腺素诱导的保护作用，加多粘菌素B组各指标变化与再灌注组接近。
, 百拇医药
表1 各组间心功能指标的比较(kPa/s,
±s) 组别
(LVSP-LVDP)×HR(×100)
+dp/dtmax
-dp/dtmax
平衡末
再灌注 20min
平衡末
再灌注 20min
平衡末
再灌注 20min
, http://www.100md.com
缺血再灌注
33.0±2.4
12.0±1.0
453±24
187±20
253±10
104±12
缺血预处理
33.1±2.7
27.3±1.9*
413±24
387±33*
, http://www.100md.com
253±12
227±17*
去甲肾上腺素
29.4±1.9
23.5±1.8*
427±21
387±25*
240±15
227±10*
去甲肾上腺素+多粘茵素B
30.9±1.9
14.4±2.3
, http://www.100md.com
427±20
187±25
240±19
116±16
注：与缺血再灌注组比较* P<0.01 1kPa=7.5mmHg表2 各组冠状动脉流出液乳酸脱氢酶含量(U/ml,±s) 组别
乳酸脱氢酶含量
1min
3min
5min
10min
, 百拇医药
缺血再灌注
566±45
1131±70
1108±50
391±60
缺血预处理
244±32△
350±44△
405±38△
251±57*
去甲肾上腺素
297±43△
, 百拇医药
404±42△
425±41△
207±39*
去甲肾上腺素
+多粘茵素B
520±40
944±56
736±55
413±67
注：1~10分钟为再灌注后时间；与再灌注组比较△ P<0.01 *P<0.05
三、讨论
, http://www.100md.com
迄今虽已发现多种因素参与IPC机制，但在不同种属动物上不能取得一致结果，尤以受体水平为著。虽已反复观察到腺苷A1受体参与猪、狗和兔的IPC保护机制[2，4，5]，但其可能不参与鼠的IPC机制[1，2，6]。鼠的预处理机制可能由肾上腺素能α受体启动[4]。用大鼠离体心脏模型，观察到去甲肾上腺素可代替IPC起到同样的诱导保护作用，也提示这种假设的可能性。近来有报道，蛋白激酶C参与鼠的IPC机制[3]。我们曾观察到大鼠的IPC机制也与蛋白激酶C有密切关系。这提示蛋白激酶C参与IPC与某些受体机制不同，可能具有种属差异的特点。我们进一步观察到，蛋白激酶C阻滞剂多粘菌素B可以阻断去甲肾上腺素诱导的心肌保护作用，提示，大鼠的IPC保护作用经肾上腺素能受体启动后，可能需要通过蛋白激酶C活化参与保护作用。
参考文献
1 Lawson CS. Precontioning: state of the art myocardial protection. Cardiovasc Res, 1993, 27: 542.
, 百拇医药
2 Parrat JR. Protection of the heart by ischemic preconditioning: mechanisms and possibilities of pharmacological exploitation. Trends Pharmacol Sci, 1994, 15: 19.
3 Ytrehus K, Liu Y, Downey JM. Preconditioning protects ischemic rabbit heart by protein kinase C activation. Am J Physio, 1994, 255: H445.
4 Murry CE, Richard VI, Reimer KA, et al. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Cirulation, 1986, 74: 1124.
, 百拇医药
5 Downey JM, Liu GS, Thornton JD. Adenosine and the antiinfarct effects of preconditioning. Cardiovasc Res, 1993, 27: 3.
6 Li Y, Kloner RA. The cardioprotective effects of ischemic preconditioning ard not mediated by adenosine receptor in rat hearts. Circulation, 1993, 87: 1642.
(收稿：1995-06-13 修回：1995-12-26), 百拇医药
单位：100034 北京医科大学第一医院心血管内科
关键词：
中华医学杂志960425
迄今已发现，参与缺血预处理(IPC)机制的因素可能包括肾上腺素α1、毒蕈碱M2和腺苷A1受体、与受体偶联的Gi蛋白、5'核苷酸酶、ATP依赖性钾通道以及蛋白激酶C活性变化[1~3]。本研究探讨IPC中肾上腺素能受体活化与蛋白激酶C活性变化的相互关系。
一、材料和方法
动物模型和分组：将体重200~230g，雄性Wistar大鼠，用1.0g/kg乌来糖腹腔麻醉，舌下静脉注射肝素钠500U/kg后立刻开胸取出心脏，4℃冰盐水预冷后，经主动脉插导管联于Langendorff装置上，应用Krebs-Henseleit(KH)液以10.7kPa(1kPa=7.5mmHg)恒压、37℃恒温港口注。然后，剪去左心耳，向左心室内插入一球囊(6mm×4mm)，充水0.1~0.2ml，将左心室舒张压调至0~0.66kPa，预灌注20~30分钟，左心室收缩压稳定在12~17.3kPa、心率大于250次/分者入选。
, 百拇医药
实验随机分为4组。单纯缺血再灌注组：5只正常灌注309分钟后，停止灌注30分钟，再灌注20分钟；缺血预处理组：5只，反复3次5分钟，停止灌注5分钟后再灌注，停止灌注30分钟，再灌注20分钟，应用含5µmol/L去甲肾上腺素的KH液灌注2分钟，再用正常KH液灌注10分钟后停止灌注30分钟，再灌注20分钟；去甲肾上腺素+多粘菌素B组：5只，方案同前组，但在去甲腺素预处理及随后的10分钟灌注过程中，KH液含多粘菌素B 5µmol/L。
心功能指标和乳酸脱氢酶(LDH)的检测：在心脏活动稳定的情况下，分不同时间点在多导记录仪上阅读左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张压(LVDP)、心率(HR)、收缩期左心室内压上升速度峰值(+dp/dt max)和舒张期左心室内压下降速度峰值(-dp/dt max)，并分点收集冠状动脉流出液检测LDH。
二、结果
缺血再灌注以后，再灌注组各心功能指标明显下降(表1)，再灌注20分钟时左心室收缩舒张压差与心率乘积[(LVSP-LVDP)×HR]和+dp/dt max恢复率分别为35.1%±4.4%、41.6%±4.3%和40.9%±5.4%，冠脉流出液中LDH释放量于再灌嘛后3分钟达高峰，IPC组各心功能指标恢复率上升为87.7%±7.8%、92.3%±6.1%、91.5%±3.3%，再灌注30分钟LDH释放量也减少，与再灌注线比较差异有非常显著意义(表2)。去甲肾上腺素组可产生与缺血预处理组同样强度的保护作用。两组各指标接近，与再灌注组比较差异有非常显著意义。多粘菌素B可以阻断去甲肾上腺素诱导的保护作用，加多粘菌素B组各指标变化与再灌注组接近。
, 百拇医药
表1 各组间心功能指标的比较(kPa/s,
±s) 组别(LVSP-LVDP)×HR(×100)
+dp/dtmax
-dp/dtmax
平衡末
再灌注 20min
平衡末
再灌注 20min
平衡末
再灌注 20min
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缺血再灌注
33.0±2.4
12.0±1.0
453±24
187±20
253±10
104±12
缺血预处理
33.1±2.7
27.3±1.9*
413±24
387±33*
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253±12
227±17*
去甲肾上腺素
29.4±1.9
23.5±1.8*
427±21
387±25*
240±15
227±10*
去甲肾上腺素+多粘茵素B
30.9±1.9
14.4±2.3
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427±20
187±25
240±19
116±16
注：与缺血再灌注组比较* P<0.01 1kPa=7.5mmHg表2 各组冠状动脉流出液乳酸脱氢酶含量(U/ml,
±s) 组别乳酸脱氢酶含量
1min
3min
5min
10min
, 百拇医药
缺血再灌注
566±45
1131±70
1108±50
391±60
缺血预处理
244±32△
350±44△
405±38△
251±57*
去甲肾上腺素
297±43△
, 百拇医药
404±42△
425±41△
207±39*
去甲肾上腺素
+多粘茵素B
520±40
944±56
736±55
413±67
注：1~10分钟为再灌注后时间；与再灌注组比较△ P<0.01 *P<0.05
三、讨论
, http://www.100md.com
迄今虽已发现多种因素参与IPC机制，但在不同种属动物上不能取得一致结果，尤以受体水平为著。虽已反复观察到腺苷A1受体参与猪、狗和兔的IPC保护机制[2，4，5]，但其可能不参与鼠的IPC机制[1，2，6]。鼠的预处理机制可能由肾上腺素能α受体启动[4]。用大鼠离体心脏模型，观察到去甲肾上腺素可代替IPC起到同样的诱导保护作用，也提示这种假设的可能性。近来有报道，蛋白激酶C参与鼠的IPC机制[3]。我们曾观察到大鼠的IPC机制也与蛋白激酶C有密切关系。这提示蛋白激酶C参与IPC与某些受体机制不同，可能具有种属差异的特点。我们进一步观察到，蛋白激酶C阻滞剂多粘菌素B可以阻断去甲肾上腺素诱导的心肌保护作用，提示，大鼠的IPC保护作用经肾上腺素能受体启动后，可能需要通过蛋白激酶C活化参与保护作用。
参考文献
1 Lawson CS. Precontioning: state of the art myocardial protection. Cardiovasc Res, 1993, 27: 542.
, 百拇医药
2 Parrat JR. Protection of the heart by ischemic preconditioning: mechanisms and possibilities of pharmacological exploitation. Trends Pharmacol Sci, 1994, 15: 19.
3 Ytrehus K, Liu Y, Downey JM. Preconditioning protects ischemic rabbit heart by protein kinase C activation. Am J Physio, 1994, 255: H445.
4 Murry CE, Richard VI, Reimer KA, et al. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Cirulation, 1986, 74: 1124.
, 百拇医药
5 Downey JM, Liu GS, Thornton JD. Adenosine and the antiinfarct effects of preconditioning. Cardiovasc Res, 1993, 27: 3.
6 Li Y, Kloner RA. The cardioprotective effects of ischemic preconditioning ard not mediated by adenosine receptor in rat hearts. Circulation, 1993, 87: 1642.
(收稿：1995-06-13 修回：1995-12-26), 百拇医药