高同型半胱氨酸通过氧化应激介导心肌缺血再灌注损伤
发表时间：2014-04-08 浏览次数：725次
急性心肌梗死(Acute Myocardial Infarction，AMI)是严重危害人类健康的心血管疾病，尽早开通闭塞的冠状动脉、有效恢复缺血心肌的血液灌注是限制和缩小梗死面积、改善预后的关键，但由缺血再灌注治疗带来的缺血再灌注损伤仍是影响预后的关键因素。近年来，同型半胱氨酸(Homocystcinc，Hcy)在动脉粥样硬化及AMI再灌注损伤中的作用正引起人们的关注。流行病学研究表明，Hhcy是心血管疾病一个强大、独立的危险因素，且与之呈剂量-效应关系[1]，本研究拟通过Hhcy及AMI的大鼠模型观察Hhcy对AMI再灌注损伤的影响，并通过观察再灌注后血浆心肌肌钙蛋白I(Cardiac tropnin I，cTNI)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)、过氧化氢酶(Catalase，CAT)及丙二醛(Malondialdehyde，MDA)水平探讨其发生机制，旨为对伴有Hhcy的AMI患者的治疗提供依据及新的治疗靶点。现报告如下。
1 材料与方法
1.1 动物模型的制备及分组：选择8周(体重190～210 g)SD大鼠34只，雌雄各半，随机分为三组：空白组(10只)、再灌注组(12只)及Hhcy组(12只)。Hhcy组大鼠腹腔注射2%L-半胱氨酸5 ml/(kg·d)，共12周制备Hhcy的动物模型，空白组及再灌注组大鼠均腹腔注射生理盐水5 ml/(kg·d)12周。所有大鼠均给以常规动物饲料和水。12周后，于末次给药30 min后，3%戊巴比妥钠腹腔注射(45 mg/kg)麻醉大鼠，气管插管、连接呼吸机及多道生理记录仪，于胸骨左缘第5肋间打开胸腔，放置开胸器，剪开心包，挤出心脏，于左心耳与肺动脉圆锥之间寻找左室降支穿线，结扎处放置一约1 cm长橡胶条，连同少量心肌及橡胶条一起结扎，结扎成功后可见供血区心肌颜色由鲜红转为暗紫。空白组只穿线不结扎。再灌注及Hhcy组结扎90 min后，抽出橡胶条，给予心肌再灌注90 min，留取心肌及血浆标本。
1.2 血浆Hcy、cTNI、SOD、CAT及MDA的测定：分别应用血浆Hcy、cTNI、SOD、CAT及MDA的检测试剂盒(南京建成生物工程研究所)进行相应指标的检测，操作按说明书进行。
1.3 统计学处理：应用SPSS17.0软件进行分析处理，计量资料以均数±标准差(x±s)表示，采用单因素方差分析或重复测量的方差分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 Hhcy模型的检测：本研究显示连续腹腔注射2%L-半胱氨酸5 ml/(kg·d)12周后，Hhcy组血浆Hcy水平较空白组及再灌注组均显著升高，两组之间比较差异有统计学意义(P<0.001)，而空白组与再灌注组比较，两组间Hcy水平无显著性差异，证明Hhcy的动物模型成立，结果见表1。
2.2 各组心肌缺血再灌注损伤程度的检测：本研究通过测定血浆cTNI的值用以评估各组AMI的面积及缺血再灌注损伤程度。结果显示，与空白组相比，再灌注组及Hhcy组血浆cTNI水平显著增加(P<0.001)，说明AMI模型成立，而Hhcy组与再灌注组比较，cTNI的水平亦显著增加，说明Hhcy组AMI面积增加，同时也说明Hhcy组与单纯再灌注组比较心肌缺血再灌注损伤加重，见表1。
2.3 各组血浆SOD、CAT、MDA的比较：本研究显示，再灌注组大鼠血浆SOD、CAT活性较空白组显著降低，两组比较有统计学差异(P<0.001)。Hhcy组大鼠血浆SOD、CAT活性与空白组及再灌注组比较进一步显著降低，两组比较有统计学差异(P<0.001)。同时，再灌注组大鼠血浆MDA水平较空白组显著升高，两组比较有统计学差异(P<0.001)。Hhcy组大鼠血浆MDA含量较再灌注组显著升高，两组比较有统计学差异(P<0.001)。说明AMI可诱导机体出现氧化应激反应，而Hhcy能;进一步加重机体氧化应激，而Hhcy组氧化应激程度加重可能是导致其AMI预后差的主要发病机制，见表2。
3 讨论
AMI是常见的心血管系统危重疾病，再灌注治疗是改善预后的主要治疗方法，但再灌注治疗所致的再灌注损伤仍是影响AMI预后的主要因素[1-2]。目前认为，多种因素可以影响AMI后的再灌注损伤，其中，近年来同型半胱氨酸(Homocystcinc，Hcy)与动脉粥样硬化及心肌缺血再灌注损伤之间的关系日益受到重视。Hcy，又称高半胱氨酸，是一种含硫氨基酸，是蛋氨酸代谢的中间产物。人体血浆Hcy浓度很低，正常含量为5～15μmol/L，超出此范围即为Hhcy。流行病学研究表明，Hhcy是心血管疾病的一个强大、独立的危险因素，且与之呈剂量--效应关系[3-4]。目前应用遗传或饮食诱导Hhcy的动物模型实验，已经证明Hhcy是冠状动脉粥样硬化的独立危险因素，主要通过氧化应激、炎性反应反应等途径来影响冠状动脉粥样硬化的形成。为进一步观察Hhcy对AMI心肌缺血再灌注损伤的影响，笔者应用Hhcy及AMI的动物模型进行心肌缺血再灌注损伤的研究，在研究中发现，Hhcy组与再灌注组比较，血浆cTNI的表达显著增加，这证明了Hhcy组AMI面积增加，同时也说明Hhcy加重了心肌缺血再灌注损伤，对AMI的预后的不良影响，为探讨Hhcy导致心肌缺血再灌注损伤加重的机制，在笔者的研究中分别检测了内源性抗氧化剂SOD和CAT的含量以及脂质过氧化代谢产物MDA的含量，因为SOD、CAT是机体抗氧化酶体系的重要组成部分，对减少活性氧自由基的产生，防止脂质过氧化及其中间代谢产物对机体的损害，具有十分重要的生理功能，MDA是机体中氧自由基引发脂类过氧化反应后的产物，可反映机体内脂质过氧化的程度即氧自由基的水平，间接地反映出细胞损伤的程度。结果发现，氧化应激参与了AMI组再灌注损伤的过程，表现在再灌注组SOD及CAT含量下降，而Hhcy组与再灌注组比较，抗氧化能力进一步下降，表现为SOD和CAT的含量进一步下降，而MDA含量增加，这说明氧化应激可能是Hhcy导致AMI后心肌缺血再灌注损伤的主要机制。因此，Hhcy所致的氧化应激可能会成为减少心肌缺血再灌注损伤的治疗靶点，寻找针对该靶点的药物对于改善Hhcy所致的AMI的预后至关重要。
4参考文献
[1]Morishima I，Sone T，Okumura K，et al.Angiographic no-reflow phenomenon as a predictor of adverse longterm outcomein patients treated with percutaneous transluminal coronary angioplasty for first acute myocardial infarction[J].J Am Coll Cardiol，2000，36(4)：1202.
[2]Rezkalla SH，Kloner RA.No-reflow phenomenon Circulation[J]，2002，105：656.
[3]薛莉，陈树兰，贾绍斌，等.同型半胱氨酸与冠心病的相关性及其机制探讨[J].中华心血管病杂志，2002，30(9)：520.
[4]刘晓宁，张春玲，武文君，等.年轻人冠心病危险因素分布及聚集状况[J].中华心血管杂志，2003，31(2)：87.
