血管紧张素转换酶抑制剂对大鼠心肌缺血再灌注影响的超微结构观察

作者                         作者单位

周丽新         辉南县人民医院心内科，吉林 辉南 135100

李洋           吉林大学第一医院心内科，吉林 长春 130021

赵学忠         吉林大学第一医院心内科，吉林 长春 130021

急性心肌梗死最有效的治疗措施是缺血心肌再灌注，尽管溶栓药物和早期冠脉介入治疗的应用使再通血管的血流可以达到TIMI3级，但其过程是典型的缺血再灌注损伤过程。近年研究表明该过程可以导致心肌无复流，心肌顿抑和心肌冬眠，加重缺血心肌损害，导致大约25%心肌细胞坏死[1]，导致死亡率增高。而能量代谢失衡,乳酸酸中毒及细胞酸中毒又可以加重这一趋势。因而急性心肌梗死后，在相关血管再通后，如何保护心肌，避免再缺血和再灌注损伤，保护心肌功能，成为人们研究的重点。最近国外已有报道血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)具有拮抗心肌缺血再灌注损伤作用[2，3]，本研究应用电镜观察福辛普利对心肌缺血再灌注损伤后心肌组织形态学的影响，为ACEI在临床上抗心肌缺血再灌注损伤提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 动物：Wistar大鼠，体重180~220g，雌雄各半，由长春市高新医学实验动物中心提供。

1.2 药品与试剂：福新普利(Fosinopril)由上海施贵宝公司提供。

1.3 实验方法与分组：将24只Wistar大鼠随机分为正常对照组、缺血再灌注组、福辛普利组(20mg/kg)分别于术前24h及术前2h灌胃给药，每组8只。大鼠冠状动脉结扎按文献方法[4]在乙醚麻醉下仰位固定于手术台,自左侧3～4肋间开胸,暴露心脏,于肺动脉圆锥及左心房间找出冠脉左前降支,结扎冠脉,将心脏送回胸腔,并挤出胸腔内血液和气体,迅速关闭胸腔,开胸时间不超过30s。正常对照组仅置缝线而不结扎冠脉。缺血30min后再次开胸，剪断丝线使血流再通，24h后处死动物,取出心脏。

1.4 心肌组织的电镜观察：取左前壁心尖上方5mm处的心肌组织,立即投入预冷的戊二醛中固定,经PBS漂洗，四氧化锇固定后,常规脱水、包埋以制备电镜切片，用透射电镜观察超微结构的变化。

2 结果

各组心肌组织的电镜结果：

2.1 假手术组：心肌肌原纤维排列整齐，肌丝清晰;线粒体结构完整，无肿胀和空泡样变性;线粒体糖原颗粒丰富;细胞核和核仁显示良好，呈黑色，见图1。

2.2 缺血再灌注组：心肌组织肌原纤维排列紊乱，肌丝溶解消失，肌浆网扩张;线粒体肿大，大小不等，有较多空泡形成，嵴断裂、溶解;线粒体间糖原颗粒少;细胞核变形，核膜模糊，核内空洞样变，胞核固缩,见图2。

2.3 福辛普利组：心肌内肌丝肌节清楚，肌丝间线粒体增多，肌丝略松散，线粒体结构完整，无肿胀和空泡样变性，细胞核和核仁显示良好，无细胞核变形，无胞核空洞样变及核固缩等现象,见图3。

图1 假手术组心肌电镜(×10000)(略)

图2 缺血再灌注组心肌电镜(×10000)(略)

图3 福辛普利组心肌电镜(×10000)(略)

3 讨论

再灌注损伤是一种复杂的病理生理过程,本实验的电镜照片显示缺血再灌注组的心肌组织肌原纤维排列紊乱，肌丝溶解消失，肌浆网扩张;线粒体肿大，有较多空泡形成，嵴断裂、溶解;线粒体间糖原颗粒少;细胞核变形，核膜模糊，核内空洞样变，胞核固缩，说明缺血再灌注后心肌损伤坏死比较严重。再灌注后缺血区存活的心肌和血管内皮细胞发生可逆或不可逆损伤坏死,这是再灌注损伤最重要的一种表现。血管内皮细胞受损,导致缺血局部舒血管因子(如NO和PGI2)减少、缩血管因子(如内皮素和血栓素A2等)增多,引起微循环障碍,扩大缺血和梗死面积。目前对再灌注损伤机制的研究很多,其中氧自由基损伤、钙超载是比较公认的机制[5，6]。此外,炎症浸润在再灌注损伤中的作用也日益得到人们的关注。缺血再灌注导致内皮功能障碍,内源性NO生成减少,抑制中性粒细胞粘附聚集作用减弱[7]，机械性阻塞毛细血管,诱发氧耗量增加及氧自由基产生[8]。血管紧张素Ⅱ作为血管紧张素的主要活性肽,参与再灌注损伤的发生、发展[9]。一般认为缺血再灌注损伤可能与血管紧张素Ⅱ具有促交感神经末梢释放儿茶酚胺、促血管收缩和正性肌力作用以及加重水钠潴留、促血小板聚集等有关。此外,血管紧张素Ⅱ通过调节前炎性因子TNF2a、IL的分泌,参与炎症过程调控,促进粘附分子表达[10];并通过增强单核细胞化学趋化蛋白-1和脂氧合酶基因表达,促进单核细胞粘附于血管内皮[11]，引起微循环障碍,导致再灌注损伤，为此我们应用ACEI防治缺血心肌再灌注损伤。实验表明福新普利组大鼠心肌内肌丝肌节清楚，肌丝间线粒体增多，肌丝略松散，线粒体结构完整，无肿胀和空泡样变性，细胞核和核仁显示良好，无细胞核变形，无胞核空洞样变及核固缩等现象。说明ACEI能防治缺血心肌再灌注损伤。ACEI通过多种途径保护血管内皮,减轻无复流现象,改善微循环，防治缺血心肌再灌注损伤，其可能的机制有：①抑制循环和局部的血管紧张素Ⅱ和交感神经引起的血管收缩和血管痉挛,防止冠状动脉血栓形成,改善冠状动脉循环;②使缓激肽生成增多,分解减少,促进PGI2和NO生成,扩张血管,阻止PMN和血小板聚集粘附于内皮细胞,减少PMN诱导的呼吸爆发,减轻心肌耗氧和分泌毒性物质;③强化内皮依赖舒张因子,削弱内皮依赖收缩因子的作用;④保护心肌细胞,减轻水肿形成,继之减轻微循环外压作用和无复流现象。我们的实验通过观察心肌细胞超微结构证实ACEI可以有效防治心肌缺血再灌注损伤。可以预料,随着对AECI与心肌缺血再灌注损伤研究的进一步深入,ACEI在心肌缺血再灌注损伤的防治方面将发挥更大作用。

【参考文献】

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[3] Zhu BQ, Sievers RE, Browne AE, et al.Comparative effects of aspirin with ACE inhibitor or angiotensin receptor blocker on myocardial infarction and vascular function [J].J Renin Angiotensin Aldosterone Syst，2003, 4(1):31.

[4] 睢大员,吕忠智,于晓风,等.益心口服液对急性心肌缺血大鼠心梗面积及血液流变学的影响[J].中国实验方剂学杂志,1996,2(3)：14.

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[11] Greenberg S, Chernin G, Shapira I, et al. 　Captopril and larginine have asynergistic cardioprotective effect in ischemic-reperfasion injury in the isolated rat heart[J].J Cardiovasc Pharmacol Ther, 2000, 5(4):281.