康斯特保护液对中低温离体大鼠心肌的保护作用.docx

1、康斯特保护液对中低温离体大鼠心肌的保护作用康斯特保护液对中低温离体大鼠心肌的保护作用【摘要】 目的对比康斯特保护液和St. Thomas 停搏液在中低温缺血期对离体大鼠心肌的保护作用。 方法12只大鼠分为HTK液组和St. Thomas 液组，利用改良的Langendorff离体鼠心灌注装置，对比HTK液及 St. Thomas 液对于离体鼠心在15停跳2 h后血流动力学、心肌酶漏出量及心肌含水量的不同。结果两组大鼠离体心脏在复灌后30 min和60 min时心功能恢复率无显着性差异，两组心肌含水量无显着性差异，两组复灌后5 min、10 min、15 min、20 min及30 min时冠脉

2、流出液中心肌酶含量无显着性差异。结论与St. Thomas 液相比，HTK液对中低温离体大鼠心肌的保护作用并无明显不同。【关键词】 HTK液；St. Thomas 液；心肌保护；大鼠The Protective Effect of HTK solution on Middle HypothermicIsolated Rat HeartAbstract: OBJECTIVE To compare the cardiopretective effect of HTK solution and traditional St. Thomas cardioplegia solution on isola

3、ted rat hearts using Langendorff perfusion system. METHODSTwelve rats were divided into two groups: HTK group and St. Thomas group. After perfused by HTK solution or St. Thomas cardioplegia solution，isolated rat hearts were stored in saline at 15 for 120 mins, and then were reperfused with K-H solut

4、ion for 60 mins. We observed the changes of hemodynamics after reperfusing 30 and 60 mins, myocardial enzyme leakage in the coronary effluent after reperfusing 5, 10, 15, 20 and 30 mins and the myocardial water content. RESULTSThere were no significant differences in the changes of hemodynamics, myo

5、cardial enzyme (CK and LDH) leakage in the coronary effluent and myocardial water content after reperfusion between two groups (). CONCLUSIONHTK solution has no significant benefit for middle hypothermic isolated rat hearts preserving than St. Thomas solution.Key words：HTK solution; St. Thomas solut

6、ion;Myocardium protection;Rat国内外不同的研究认为，作为心脏移植术中的心肌保存液，康斯特保护液(HTK液)优于其它各种心肌保护液1-3，但对于HTK液在心脏外科常规手术中的心肌保护作用有无优势，相关文献报道较少。本研究模拟常规心脏外科手术环境，通过改良的Langendorff离体鼠心灌注装置，对比两种心脏停跳液对于离体鼠心的心肌保护作用。1材料与方法药品和试剂HTK液由德国克勒化学制药公司提供，St. Thomas心脏停搏液由北京安贞医院监制，两种液体组成成分见表1。K-H缓冲液自行配制，成分为：NaCl 118，NaHCO3 25，KCl ，KH2PO4 ，MgS

7、O47H2O ，CaCl2 2H2O ，glucose 11，pH ，用于灌注离体鼠心。实验动物及分组选用Wistar雄性大鼠12只，体重250g-350g，由解放军总医院实验动物中心提供。随机分为2组，HTK液组和St. Thomas 液组，每组各6只。实验过程大白鼠称体重后，腹腔注射戊巴比妥钠麻醉，经尾静脉肝素化。表1HTK液和St. Thomas 液成分(略)迅速开胸，于主动脉和头臂干交界处离断主动脉，取出心脏，立即放入15K-H缓冲液中并移至Langendorff灌注装置上，用K-H液灌注，维持灌注压为70 cmH2O左右。整个灌注期间用95% O2和 5% CO2混合气体平衡，灌注温

8、度维持在37。肺动脉根部切开，使冠状动脉回流充分。从开胸取心至灌注开始尽量控制在50s70s内完成，以缩短心肌缺血时间。然后切开左心耳，经左心房、二尖瓣，将测压球囊送入左心室，另一端连接多导生理记录仪。向心室球囊内缓慢注射适量生理盐水40l60l，使左室舒张末压维持于10 mm Hg左右。平衡15 min后，心脏搏动达到稳定状态，测定血流动力学基础值，并留取2 ml冠脉流出液测量心肌酶基础值。将灌注液温度降至30以下，经主动脉根部灌注4的HTK液或St. Thomas 液，灌注量为15 ml/kg，灌注时间为2 min。将离体心脏置于15生理盐水中保存2 h。为减小实验误差，心脏在低温保存时不

9、从Langendorff灌注装置上取下。2 h后，缓慢复温至37后用K-H液复灌，监测血流动力学指标，并留取冠脉流出液测量心肌酶的变化，60 min后结束复灌，取左心室游离壁的部分心肌组织测定心肌含水量。测量及观测指标血流动力学平稳灌注15 min时，记录心率、左室收缩压、左室压力上升和下降最大变化速率作为基础值，全程记录再灌注后左室内压波动图形；分别记录复灌后30 min和60 min时HR、LVDP、dp/dtmax测定值，并将其表达为对基础值的恢复率。心肌含水量切取左心室游离壁部分心肌组织，电子天平称量心肌湿重，置于60烘箱烘烤24 h后称量其干重，心肌含水量为：/湿重100%。冠脉流出

10、液心肌酶含量于复灌后5 min、10 min、15 min、20 min及30 min分别留取冠脉流出液，用全自动生化分析仪迅速测定磷酸肌酸激酶及乳酸脱氢酶含量。统计学处理数据用( s )表示，两组间用独立t检验，用SPSS 统计软件处理，为有显着性差异。2结果血流动力学恢复率两组心功能基础值无显着性差异，复灌后两组心功能恢复率情况亦无显着性差异，结果见图1及表2。图1是HTK组和St. Thomas 组中具有代表性的左室内压变化趋势图，从中可以看出在复灌后心律失常和左室内压的变化情况。表2 两组心功能基础值及复灌后恢复率心肌含水量HTK组心肌含水量为()%，St. Thomas 组心肌含水量

11、为()%，两组间无显着性差异。冠脉流出液心肌酶含量两组冠脉流出液中CK 及LDH基础值无显着性差异，复灌后两组心肌酶均明显升高，CK于复灌后20 min达峰值，LDH于15 min达峰值，复灌后30 min CK 和LDH基本恢复至基础值。但是两组间各时间点CK 及LDH含量无显着性差异，结果见图2。3讨论HTK液是由Bretschneider4于1975年创制的，并于1979年用于心脏手术，开始仅作为心脏停跳液来使用，随后在动物实验及临床研究中发现，HTK液在缺血状态下对器官具有保护作用，因此被认为是理想的器官保存液。1985年HTK液作为心肌保存液成功地应用于心脏移植手术。目前，HTK液是

12、应用最广泛的器官保存液，同时在欧洲也应用于常规心脏手术体外循环中的心肌保护。本研究模拟常规心脏外科手术环境，通过改良的Langendorff离体鼠心灌注装置，对比两种心脏保护液对于离体鼠心的保护作用。传统的St. Thomas 号心脏停搏液在成熟心肌的保护中占有非常重要的地位5，作为心脏停搏液已在临床应用了三十余年之久，被广泛地应用于各种心脏手术体外循环中的心肌保护。与St. Thomas 号液相比，HTK液具有以下特点：含钾量低：10mmol/L，故HTK液易于进入受体循环系统，且可反复或持续性原位灌洗无任何负作用及危险性；含组氨酸/组氨酸-盐酸缓冲系统：组织相容性更强，在较广泛的温度范围内

13、具有强大的缓冲能力，从而使糖酵解顺利进行，保证心肌ATP储存。同时组氨酸为有效的非渗透性因子，因此可防止内皮细胞肿胀6；含色氨酸：作为膜稳定剂，可防止组氨酸进入细胞内；含甘露醇：作为羟自由基的清除剂，可防止氧自由基的损伤；含-酮戊二酸及色氨酸：Hachida 等研究7认为作为高能磷酸化合物的底物，-酮戊二酸和色氨酸能促进心肌在缺血再灌注期间ATP的产生，维持心肌细胞完整性，减轻了细胞的水肿，提高了心肌的顺应性及收缩功能。国内外不同的研究证实，HTK 液作为离体器官保存液作用优于其它保存液。1997年Kuk，Oku H等用离体鼠心工作模型比较了HTK液、GIK液和UW液对离体鼠心的保存效果，在三

14、种保存液中低温分别保存6 h、8 h、12 h，结果表明HTK液对离体鼠心的保存效果优于GIK液和UW液1。2000年Saitoh Y，Hashimoto M等用离体鼠心工作模型在4下保存离体鼠心8 h后复灌结果表明HTK液对鼠心肌的保存效果比UW液好2。2001年张勇等人将离体鼠心分别用HTK液、UW液及St. Thomas 液灌停并4冷冻保存6 h后复灌，通过光镜、电镜形态学观察结果发现经过HTK液保存后的鼠心细胞损伤较轻，UW液鼠心细胞损伤较重、冠脉血管内膜剥脱较重，St. Thomas 液鼠心细胞损伤最重3。但是以上研究均是针对心脏保存设计的。而HTK液除了用于器官保存，也被广泛应用于

15、常规心脏手术体外循环中的心肌保护。那么与传统的St. Thomas 号心脏停搏液相比，HTK液在与常规心脏外科手术相似的条件下对于心肌保护和减轻再灌注损伤有无优势，是本研究所关注的内容。本研究结果发现：使用不同停搏液灌停离体大鼠心脏，并将其保存于15生理盐水中2 h后，HTK组及St. Thomas 组复灌后LVDP、+dp/dtmax及-dp/dtmax各项心功能指标恢复率均无显着性差异；两组心肌含水量无显着性差异；且复灌后5 mim、10 min、15 min、20 min及30 min时两组冠脉流出液中LDH、CK含量亦无显着性差异。因此，我们认为与St. Thomas 号液相比，HTK

16、液对中低温离体大鼠心肌的保护作用并无明显不同。Careaga等的临床研究8发现，与传统晶体停搏液相比，常规心脏直视手术中使用HTK液能够显着减少患者术后心律失常的发生率、辅助循环药物或装置的使用率及住院时间。但本课题是实验研究，所设定的实验条件和环境与临床研究有一定的差异，所以我们的结果并没有反映出HTK与传统晶体停搏液在心肌保护作用上的差异，亦说明本研究仍存在一定局限性，如实验例数偏少，且没有对比两组鼠心的光镜、电镜等形态学指标有无不同等，因此有关内容仍需要进一步研究。【参考文献】 1Ku K, Oku H, Alam MS. Prolonged hypothermic cardiac st

17、orag with histidine-trypophan-ketoglutarate solution: comparsion with Transplantation J.1997,64(4):971-975. 2Saitoh Y, Hashimoto M. Heart preservation in HTK solution: role of coronary vasculature in recovery of cardiac function J. Am Thorac Surg,2000,69(3):107-112.3张勇, 龙村, 吕国祯, 高百顺. HTK液, UW 液, St.

18、 Thomas 液对离体鼠心低温保存的形态学观察J.西北国防医学杂志,2001,22:356-359.4Bretschneider HJ. Myocardial protection J. Thorac cardiovasc Surg,1980;28(2):295.5Kimose HH, Lelligso P, Pandsbak F,et al. Improved recovery after cold crystalloid cardioplegia using low-dose glutamate inisolated blood perfused pig hearts J. Thorac

19、 Cardiovasc Surg,1996;44(3):118.6Sum imoto R, L indell SL, Southerd JH,et al. A comparison of histidine lactobionate and UW solution in 48-hour dog liver preservation J. Transplantation,1992, 54 (8): 610-621.7Hachida M, Ookado A, Nonoyama M, et al. Effect of HTK solution for myocardial preservation J. J Cardiovasc Srug,1996,37:269-274.8Careaga G，Salazar D, Tllez S，et al. Clinical Impact of Histidine-Ketoglutarate-Tryptophan (HTK) Cardioplegic Solution on the Perioperative Period in Open Heart Surgery PatientsJ. Archives of Medical Research,2001,32:296-299.