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编号:10779303
TMR与bFGF对急性心肌缺血模型心肌再血管化作用的影响
http://www.100md.com 屈根学. 王海新. 辛凌澎. 马骏.
激光心肌血管重建术.碱性成纤维细胞生长因子.急性心肌缺血.心肌再血管化
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     作者:屈根学 王海新 辛凌澎 马骏

    单位:(青岛市海慈医院 青岛市心血管病研究所,青岛 266033)

    关键词:激光心肌血管重建术;碱性成纤维细胞生长因子;急性心肌缺血;心肌再血管化

    西安医科大学学报000316摘 要:目的 探讨激光心肌血管重建术(TMR)及碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对急性心肌缺血动物模型心肌再血管化的作用。方法 将24只犬制成急性心肌缺血模型后,随机分为A组(单纯缺血,对照组)、B组(TMR组)及C组(TMR+bFGF组)。分别于饲养1周及1月后测定血压、中心静脉压及心功能指标(CO、LVEF)、心梗心肌重量/左室重量(AW/LVW)、光镜下单位面积梗塞区内的毛细血管数。结果 (1)各组在麻醉后、缝扎即刻、1周、1月后血压、中心静脉压无明显差异。(2)A组及B组饲养1周及1月时AW/LVW无明显差异,C组饲养1月时的AW/LVW明显少于饲养1周时(P<0.05)。并且C组饲养1周及1月时的AW/LVW低于A组和B组。(3)C组光镜下单位面积梗塞区的毛细血管数明显多于A组及B组(P<0.05)。结论 TMR+bFGF可以减少急性心肌梗死区域,使缺血心肌内毛细血管数明显增多。

    中图分类号:R654.3 文献标识码:A

    文章编号:0258-0659(2000)03-0239-03

    A comparative study on the efficacy of basic fibroblast

    growth factor and transmyocardial laser

    revascularization in treating acute myocardial ischemia

    Qu Genxue,Wang Haixin,Xin Lingpeng

    (Haici Hospital of Qingdao,Institute of Cardiavascular of Qingdao,Qingdao 266033,Shandong,China)

    ABSTRACT:Objective To study the effect of transmyocardial laser revascularization(TMR) and basicfibroblast growth (bFGF) on the treatment of acute myocardial infarction.Methods 24 canines were randomly divided into 3 groups:Control group (Group A, n=8),TMR group (Group B, n=8),TMR and bFGF group (Group C,n=8).The experimental myocardial infarction model was established by ligation of midportion of left anterior descending (LAD).TMR was conducted by Holmium;Yag laser to make 6 channels in the infarcted myocardila area, and in Group C,bFGF(20μg)was injected into the 6 channels immediately after TMR was performed, and bFGF(20μg) was injected intravenously one week later.In each group,4 canines were fed for one week and another 4 canines for one month, and measure blood pressure, central venous pressure and LVEF, acute infarcted myocardial weigth(AW)/left ventricular weight(LVW) and count the number of arterioles and capillaries per cubic milimeter in the infarcted area.Results ①There was no significant change in blood pressure, central venous pressure before and after using of TMR or bFGF in every group, there was no change after one week or one month as well.②No difference in AW/LVW existed between one week later and one month later in Group A and Group B,but in Group C, AW/LVW was much lower after one month than that after one week (P<0.05),and lower than in Group A and Group B respectively.③The number of arterioles and capillaries in the infarcted area was significantly larger in Group C than that in Group A and Group B(P<0.05).Conclusion Combined using of TMR and bFGF can improve the revascularization in acute myocardial infarction.

    KEY WORDS:transmyocardial laster revascularization ;acute myocardial infarction;basic fibroblaxt grow factor

    激光心肌血管重建术(TMR)有较好的临床效果,其机理可能是改善缺血区心肌灌注,激活碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达与释放,刺激并促进血管内皮细胞、平滑肌细胞等增殖、迁徒、聚集、血管化,从而促进心肌再血管化。本研究旨在探讨激光心肌打孔并加碱性成纤维细胞生长因子后,对心肌再血管化的影响。

    1 材料与方法

    1.1 实验动物 中国杂种犬,共24只,雌雄各半,体重15~20kg,由青岛市海慈医院实验动物中心提供。

    1.2 实验方法

    1.2.1 动物模型制作 实验动物均以苯巴比妥钠25~30mg/kg静脉麻醉,并用利多卡因0.8mg/min静脉点滴维持至实验结束。气管插管,呼吸、心电监护下将9F心导管经颈动脉逆行插入左右冠状动脉开口处,行冠脉造影及左室造影,计算左室射血分数(LVEF),测定动脉压(ABP)及中心静脉压(CVP),温度稀释法测心输出量(CO)。左前外侧切口开胸,暴露心脏、主动脉、冠状动脉左前降支,缝扎左前降支中段,冠状动脉造影确认左前降支远端阻塞。

    1.2.2 实验分组及方法 共分三组,每组8只犬。A组:对照组,B组:TMR组,C组:TMR+bFGF组。B组以钬激光3L/pulse在心肌缺血区域打孔6个。C组同B组打孔,并给bFGF静脉注射,注射量为2mg/kg,生理盐水稀释至浓度为10mg/10ml。一周后重复静脉给bFGF一次。

    1.2.3 检测指标及组织学检查 每组动物分别于饲养1周、1月后全麻,心导管测定指标后处死,经冠状动脉注入Evan′s蓝染料漂染心肌非梗塞区域并注入4%的Paroformal dehyde固定冠状血管。切取心脏,称重,计算心梗心肌重量/左室重量(包括室间隔重量)(AW/LVW)。将心肌标本固定,切片,光镜下观察心肌超微结构,计算单位面积梗塞区内的毛细血管数。

    1.3 统计学处理 各项指标测值以均数±标准差表示。采用配对或不配对t检验以及卡方检验进行各组内不同时间、组间差异的显著性检验,P<0.05为有显著性差异。

    2 结果

    2.1 一般情况比较 A、B、C组间体重、身长、体表面积、麻醉后基础心率、动脉压、中心静脉压等指标经统计学处理无显著性差异。

    2.2 血流动力学指标 A、B、C三组间麻醉后、缝扎即刻、1周、1月的动脉血压、中心静脉压均无显著性差异(P>0.05)(见表1)。

    表1 各组血流动力学指标比较(mmHg) 组别

    麻醉后

    缝扎后

    ABP

    CVP

    即刻

    1周

    1月

    ABP

    CVP

    ABP

    CVP

    ABP

    CVP

    A组

    85

    3.05

    75

    4.1

    85

    3.2

    83

    3.0

    B组

    82

    3.14

    70

    4.3

    85

    3.6

    85

    3.2

    C组

    81

    3.00

    73

    4.1

    83

    3.2

    85

    3.4

    各组各指标分组比较P值均>0.05;1mmHg=0.133kPa

    2.3 心功能指标(LVEF、CO) A、B、C三组缝扎后即刻心功能指标较麻醉后明显下降(P<0.05);C组缝扎1月后比缝扎后即刻心功能指标显著增加(P<0.05);A、B组缝扎1月与缝扎后即刻的心功能指标无显著性差异(P>0.05);缝扎1月后的心功能指标在C组与A组、C组与B组分别存在显著性差异(P<0.05),且C组最高,A组最低,B组居中(见表2)。

    表2 各组心功能指标比较 组别

    麻醉后

    缝扎后

    CO

    (L/min)

    LVEF

    即刻

    1周

    1月

    CO

    (L/min)

    LVEF

    CO

    (L/min)

    LVEF

    CO

    (L/min)

    LVEF

    A组

    4.09

    0.63

    1.85*

    0.52*

    2.36

    0.42

    2.78

    0.46

    B组

    3.39

    0.52

    1.84*

    0.53*

    2.74

    0.47

    3.50

    0.49

    C组

    3.57

    0.64

    2.42*

    0.56*

    3.50

    0.62

    3.60**

    0.64**

    *与麻醉后比较P<0.05,**与同组即刻缝扎后比较P<0.05,△与C组1月比较P<0.052.4 组织学检查 对照组:缺血区域心肌纤维横纹消失,肌浆凝固,呈片状或灶状凝固性坏死。坏死灶周围心肌纤维颗粒变性,有片状纤维性瘢痕形成。TMR组:打孔处心肌呈不规则“裂隙”样通道,内含红细胞及残存的纤维网状组织。在纤维组织中散在分布大小不一的新生毛细血管。TMR+bFGF组:在纤维组织中可见大量的新生毛细血管,有的为单个内皮细胞围成的新生血管腔,有的由几个内皮细胞围成管腔内含红细胞。毛细血管增生活跃,周围心肌纤维横纹较清楚,细胞核肥大。

    2.5 梗塞区域血管数量比较 毛细血管或小动脉数量的绝对数值1周及1月后,A、B、C三组组间均存在显著性差异(P<0.05),其中A与B、B与C、A与C均分别存在组间显著性差异(P<0.05)。见图1。

    图1 三组新生血管数量对比

    2.6 梗塞坏死心肌与左室重量比较(AW/LVW) 1周及1月后A、B、C三组组间存在显著性差异(P<0.05),其中A与C、B与C组间均存在显著性差异(P<0.05)。见图2。

    图2 三组AW/LVW对比

    3 讨论

    大量临床试验证实,激光心肌血管重建术(TMR)能够改善细小性、弥漫性冠状动脉病变患者的临床症状[1,2],但对其作用机制仍有争论。目前倾向认为由于激光作用于心肌组织,诱导产生新生血管,再灌注心肌,即心肌再血管化[3]。近期研究发现,TMR可激活碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达与释放,刺激并促进血管内皮细胞、平滑肌细胞等的增殖、迁徒、聚集、血管化[4,5]

    本研究中三组梗塞区域内血管的数量有组间显著性差异,TMR+bFGF组多于TMR组,而TMR组多于对照组,提示单纯应用激光或加用bFGF均可以促进缺血区域血管的增生。因此 ,单纯应用TMR后,局部缺血心肌内新生血管的增加,侧支及微循环网络的建立,使心肌灌注成为可能,从而改善临床心绞痛的的症状,这与以往的推断相吻合[4,5]

    碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)有直接诱导平滑肌细胞和血管内皮细胞增殖与血管化的作用。Atsuko等的动物实验[6]发现,在左前降支阻塞的急性心肌缺血的动物模型上,将成纤维细胞生长因子(bFGF)注入冠状动脉左右旋支,1周后靠近左回旋支的梗塞心肌周围,新生血管的数量明显多于其他梗死区域。因此,认为碱性成纤维细胞生长因子有诱导产生心肌梗塞区域新生血管的效应[6~8]。本研究中,对照组与单纯采用TMR组,血管数量的增加比TMR+bFGF组少,且均有显著性差异,因此我们认为,TMR可以促进新生血管形成[5],合用bFGF后效果更加明显,可能为二者效应产生“叠加”所致。

    本研究中以梗塞心肌与左心室重量之比(AW/LVW)作为心肌梗塞范围大小的指标,在三组间比较,梗塞后1周以及1月后,TMR+bFGF组分别与对照组、TMR组存在显著性差异,而对照组与TMR组无显著性差异。既往已有研究将bFGF作为急性心肌缺血时的心肌保护药物进行动物与临床实验,得出肯定结论[6,9]。结合本研究的结果,我们认为①TMR与bFGF合用,增强缺血区内及周围区域心肌侧支循环的形成,改善局部血供,起到“挽救心肌”的作用。而且bFGF的心肌保护效应对显著减少坏死心肌面积有重要作用。②单纯应用TMR对于减少梗塞心肌面积的作用不显著。③由于TMR、bFGF均促进心肌再血管化,对减少梗塞面积有“叠加”作用。因此,也显著改善左室收缩功能,继而改善心输出量及心功能。

    在本文中,单纯应用TMR或合用bFGF,对血流动力学指标如动脉血压、中心静脉压均无显著影响。表明在本研究中所采用的激光能量与bFGF剂量下,对血流动力学不产生显著影响。提示激光治疗或激光加成纤维细胞生长因子对急性心肌缺血的治疗具有安全性。

    通过本研究,可以得出以下结论:①单纯激光心肌打孔或激光加用碱性成纤维细胞生长因子有利于缺血心肌的再血管化。②激光心肌打孔合用成纤维细胞生长因子对减少梗塞后坏死心肌范围有显著效果。单纯激光心肌打孔对减少急性缺血坏死心肌范围效果尚待进一步排除其他影响因素后进行更精确的研究。③激光心肌打孔加成纤维细胞生长因子有利于急性心肌缺血后左室收缩功能的恢复。④激光加碱性成纤维细胞生长因子明显改善梗塞后心功能,其机制可能与增加心肌再血管化,减少梗塞面积,促进左室收缩功能恢复有关。⑤激光与碱性成纤维细胞生长因子对急性心肌缺血的治疗具有安全性。

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