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背景:随着冠状动脉再通术(溶栓、PTCA或搭桥术)的广泛应用,心肌缺血再灌注损伤仍是冠脉再通后的一个重要并发症,也是致死原因之一,其防治问题一直为研究者所关注。心肌缺血再灌注损伤由心肌细胞钙超载、心肌炎症反应和大量氧自由基产生等造成,有研究证实钙通道阻滞剂-地尔硫卓对心肌缺血再灌注损伤有保护作用,其机制可能与抑制心肌细胞钙超载有关。最近研究显示钙离子参与炎症细胞的活化、增殖和细胞因子的产生。那么心肌缺血再灌注后炎症活动,与心肌细胞钙超载有无联系,地尔硫卓是否对炎症有抑制作用,这些值得探讨。心脏缺血再灌注后炎症反应包括炎症细胞浸润和细胞因子表达。细胞因子是由炎症细胞和非炎症细胞产生。地尔硫卓对炎症细胞产生的细胞因子有无抑制作用?对非炎症细胞产生的细胞因子作用如何?对心脏缺血再灌注后炎症细胞活动有无影响?这些是本研究的重点内容。目的:(1)研究单个核细胞(淋巴细胞和单核细胞)的增殖和细胞因子的分泌,及与其胞浆内钙离子浓度的关系,地尔硫卓对单个核细胞的胞浆钙离子浓度和细胞因子的表达有无影响。(2)心肌细胞钙超载模型能否诱导心肌细胞因子的表达,地尔硫卓对心肌钙超载所致的细胞因子的表达有无影响。(3)地尔硫卓对心脏缺血再灌注后心肌炎症细胞活动和细胞因子表达的影响,及对心脏功能是否具有保护作用。方法:(1)采用聚蔗糖-泛影葡胺(ficoll)密度梯度离心法分离大鼠脾脏单个核细胞,设对照组、刀豆凝集素(Con A)处理组和地尔硫卓-Con A处理组。用荧光分光光度计检测单个核细胞内钙离子浓度的变化,ELISA法检测细胞培养液上清的细胞因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、转化生长因子(TGF)-β1和IL-10的分泌。(2)采用Langendorff装置对离体大鼠心脏进行钙反常灌流(无钙灌流液5min,立即换正常钙灌流液灌流30min),建立心肌细胞钙超载模型。设立钙超载组、正常对照组、无钙对照组、钙超载给药组(地尔硫卓)和无钙给药组。电镜和光镜观察心肌病理和超微结构的变化。原子分光光度计检测心肌钙离子浓度,RT-PCR和免疫组织化学法测心肌细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、TGF-β1和IL-10的表达。(3)结扎大鼠左前降支30min后恢复血流,建立心肌缺血再灌注模型。设立假手术组、缺血再灌注死组和地尔硫卓组,分别于术后1天、3天、1周、2周和4周做心脏超声后处死,取缺血区(或梗死交界区)心肌组织,用光镜观察心肌炎症细胞活动,RT-PCR和免疫组化法检测上述细胞因子表达。结果:(1)与对照组比较,Con A处理组单个核细胞胞浆内钙离子浓度显著增高,其上清液中IL-10、TNF-α、IL-6急剧增高,IL-1β低水平表达,TGF-β1未见明显表达。与Con A处理组比较,地尔硫卓-Con A处理组的单个核细胞内钙离子浓度明显减低,培养液上清中IL-10、TNF-α、IL-6的浓度明显下降。(2)钙超载组光镜下未见明显炎症细胞浸润,电镜结果显示心肌细胞膜、细胞核和线粒体明显破坏。与正常对照组比较, TNF-α、IL-1β和IL-6明显增高,而TGF-β1和IL-10无明显变化。钙超载给药组(地尔硫卓)显示心肌损伤明显改善,TNF-α、IL-1β和IL-6明显下降。正常对照组、无钙对照组和无钙给药组心肌光镜和电镜下无明显差异,心肌Ca2+浓度差异无统计学意义,细胞因子的表达差异也无统计学意义。(3)缺血再灌注组和地尔硫卓组及假手术组在术后1天、3天、1周和2周超声心动图变化无显著意义。在缺血再灌注后4周,与假手术组比较,缺血再灌注组左室结构明显变化,功能减弱。表现为心脏前壁变薄,后壁明显增厚。左室舒张末期内径稍大,收缩末内径则明显增大。左室射血分数和左室短轴缩短率均明显下降。左室重量明显增加。在地尔硫卓组这些指标均有逆转。缺血再灌注组梗死区心肌细胞结构破坏,间质纤维化形成。交界区有大量炎症细胞如中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等浸润。非梗死区可见炎症细胞浸润。地尔硫卓组炎症细胞浸润程度明显减轻。RT-PCR和免疫组化法显示致炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α在缺血再灌注后有显著提高,在梗死后1周至2周呈现表达高峰,在第4周仍然有高表达。使用地尔硫卓以后,致炎因子表达明显减弱。抗炎因子IL-10和TGF-β1在缺血再灌注后4周内呈低水平表达,地尔硫卓组未见IL-10和TGF-β1表达有显著意义的改变。结论:(1)Con A能刺激单个核细胞内钙离子浓度增加,其细胞因子IL-10、TNF-α、IL-6分泌增多,对TGF-β1没有影响。地尔硫卓能抑制单个核细胞内钙离子浓度增加及其细胞因子IL-10、TNF-α、IL-6分泌。(2)心肌钙反常模型诱导心肌表达TNF-α、IL-1β和IL-6,TGF-β1和IL-10无明显表达,地尔硫卓能抑制心肌细胞钙超载诱导的TNF-α、IL-1β和IL-6表达。(3)地尔硫卓可抑制心脏缺血再灌注后心肌炎症细胞浸润和致炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表达,为地尔硫卓的抗炎作用提供了重要的实验依据。