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编号:10239291
卡托普利对缺血再灌注兔心肌一氧化氮及其合酶活性的影响
http://www.100md.com 《中国循环杂志》 2000年第2期
     作者:黄忠耀 朱洪生 张有荣

    单位:黄忠耀(350001 福建省福州市,福建医科大学附属协和医院 心外科);朱洪生 张有荣(上海第二医科大学附属仁济医院)

    关键词:卡托普利;心肌;缺血再灌注;一氧化氮

    中国循环杂志000227 摘要

    目的:探讨卡托普利(captopril)对局部缺血再灌注兔心肌保护作用的机制。

    方法:将18只新西兰兔随机分3组(每组n=6),对照组左冠状动脉前降支阻断30分,再灌注90分;卡托普利组阻断前30分静脉注射卡托普利每20 分2 mg/kg,再灌注时再持续静脉注射卡托普利每90分1 mg/kg,假手术组环左冠状动脉前降支置线但不阻断血流。观察心肌一氧化氮合酶(NOS)同工酶活性、过氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、肌酸激酶含量及右心房血一氧化氮(NO)的变化,监测心肌功能。
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    结果:缺血再灌注心肌原生型NOS(cNOS)活性(P<0.001)及总NOS活性(P<0.01)显著下降,NO产生减少(P<0.05~0.01),卡托普利组缺血再灌注期间NO水平高于对照组(P<0.01),再灌注30分心肌cNOS活性(P<0.01)及总NOS活性(P<0.05)显著高于对照组,心肌损害较对照组减轻。

    结论:NO产生不足是心肌再灌注损伤的重要因素,卡托普利通过调节NOS活性,维持正常NO水平起到保护作用。

    中图分类号:R6542 文献标识码:A

    文章编号:1000-6 14(2000)02-116-3

    Effect of Captopril on Nitric Oxide Production and Nitric Oxide Synthase Activity during Myocardial Ischemia-Reperfusion in Rabbits
, 百拇医药
    Huang Zhongyao,Zhu Hongsheng,Zhang Yourong.

    Department of Cardiovascular Surgery,Union Hospital, Medical University of Fujian, Fuzhou(350001),Fujian

    Abstract

    Objective:This study was to evaluate the mechanism of protective effects of captopril on myocardium after regional ischemia-reperfusion(I/R) in rabbits.

    Methods:Myocardial ischemia was induced by ligation of left anterior descending (LAD) artery for 30min followed by 90 min reperfusion (control group,n=6).Captopril of 2 mg/kg within 20min was infused i.v.30min before LAD occlusion and 1 mg/kg within 90 min was again given continuously during the reperfusion period (captopril group,n=6).Rabbits without LAD occlusion were taken as sham group (sham operation group,n=6).Myocardial nitric oxide (NO) synthase (NOS) isoenzyme activity,superoxide dismutase (SOD) activity,malondialdehyde (MDA) content,creatine phosphokinase (CPK) content and the change of the blood levels of NO in right atrium were observed,and the assessment of heart function was performed.
, 百拇医药
    Results:Myocardial constitutive NOS(cNOS) titutive activity (p<0.001) and total NOS activity (p<0.01) decreased significantly after I/R. NO production was reduced during I/R (p<0.05~0.01) in control group NO level during I/R increased significantly(p<0.01),and myocardial cNOS (p<0.01) and total NOS (p<0.05) 30min after reperfusion maintained higher activities in captopril group. These were compared with control group and myocardial injury was alleviated.

    Conclusion:The deficiency of NO production maybe one of the important factors inducing myocardial I/R injury.The mycardial protection mechanism of captopril maybe be attributed to its effect on maintaining normal NO level by increasing cNOS activity.
, 百拇医药
    Key words Captopril;Myocardium;Ischemia-reperfusion;Nitric oxide

    (Chinese Circulation Journal,2000,15:116.)

    心肌再灌注损伤有多种因素参与。近来研究显示缺血再灌注影响内皮一氧化氮(NO)释放功能是心肌再灌注损伤的重要原因[1],血管紧张素转换酶抑制剂可能通过调节一氧化氮合酶(NOS)活性及NO产生起到保护作用[2]。本实验采用兔心局部缺血再灌注模型,研究心肌再灌注损伤与NO的关系,进一步探讨卡托普利(captopril)心肌保护作用的机制。

    1 材料和方法

    1997年9月~11月期间选用新西兰兔22只,雌雄兼用,体重2.5~3.2 kg。卡托普利组(6只兔)于缺血前30分开始静脉注射卡托普利每20分2 mg/kg,再灌注时,再持续静脉注射卡托普利每90分1 mg/kg。对照组(6只兔)相应时间予生理盐水静脉注射。另6只兔为假手术组,环左冠状动脉前降支置线,但不阻断血流。另外排除4只,原因系心室颤动(3只),出血性体克(1只)。全部新西兰兔全麻后右颈总动脉、右颈外静脉、右股静脉置管,气管切开插管接呼吸机。肢体导联监测心电图。左侧第4肋间切口进胸,心尖部置管经换能器连接至SJ—42多道生理记录仪监测左心室内压力变化参数。环左冠状动脉前降支穿过丝线,备阻断血流用。血液动力学(主要包括血压、心率)平稳后30分,阻断前降支缺血30分,然后恢复灌注90分。为减少心律失常的发生,于缺血前2分,予静脉注射利多卡因1 mg/kg。
, 百拇医药
    分别于基础、缺血前5分、缺血30分、再灌注5分、30分、90分记录心率、平均动脉压、左心室收缩压、左心室舒张末压及左心室内压最大变化速率。检测血浆NO含量:于基础、缺血前5分、缺血10分、缺血30分及再灌注5分、30分、90分留取右心房血标本,按Node等[3]的方法测定硝酸盐/亚硝酸盐(NO-2/NO-3)水平,代表NO含量。心肌NOS活性:再灌注30分及实验结束时切取缺血区心肌标本,按Knowles等[4]的方法检测心肌原生型NOS(cNOS)、诱导型NOS(iNOS)及总NOS活性。实验结束时取缺血区心肌组织测定以下指标:①心肌丙二醛含量:改良硫代巴比妥酸(TBA)微量法,采用暨南大学医学院病理生理教研室的试剂盒;②心肌肌酸激酶(CK)含量:用美国Trace公司的试剂盒,生化分析仪测定;③心肌过氧化物歧化酶(SOD)活性:采用邻苯三酚自氧化法,按照文献[5]的方法检测。

    统计学方法 数据以±s表示,组内比较采用配对t检验,组间比较采用成组比较t检验,显著性标准为P<0.05。
, 百拇医药
    2 结果

    心肌功能的变化 对照组与卡托普利组再灌注后心率较基础值均增快,平均动脉压与左心室收缩压下降(P<0.05~0.001),再灌注后对照组左心室舒张末压升高(P<0.05),而卡托普利组无显著变化,两组再灌注90分左心室内压最大变化速率均下降(P<0.05)。以上各项指标两组间比较无显著性差异(P>0.05)。

    血浆NO含量的变化详见表1。

    表1 对照组和卡托普利组右心房血浆一氧化氮变化(μmol/L,±s) 组别

    例数

    基础

    一氧化氮含量
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    缺血期

    再灌注

    缺血前5分

    缺血10分

    缺血30分

    5(分)

    30(分)

    90(分)

    对照组

    6

    12.3±2.9

    12.7±3.1

    7.2±1.5**
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    7.6±1.3**

    8.3±1.4*

    9.2±1.8*

    13.5±3.0

    卡托普利组

    6

    12.0±2.8

    13.2±3.2

    11.0±2.1

    11.5±1.9

    12.9±2.4
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    13.5±2.6

    15.2±3.5

    注:与本组基础值比较 *P<0.05 **P<0.01;与对照组同时点比较 P<0.01

    对照组心肌缺血后NO含量下降(P<0.01),再灌注30分NO含量仍低于基础值(P<0.05);卡托普利组在整个缺血期及再灌注早期NO水平高于对照组同时间点(P<0.01)。

    3组心肌iNOS、cNOS及总NOS活性变化见表2。

    表2 3组心肌一氧化氮合酶同工酶活性变化[nmol/(min.g),±s] 组别
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    例数

    再灌注30分

    再灌注90分

    iNOS

    cNOS

    总NOS

    iNOS

    cNOS

    总NOS

    对照组

    6

    8.10±3.96*

    9.39±3.56***
, 百拇医药
    17.49±5.63**

    9.07±4.70*

    19.75±5.69

    28.82±6.78

    卡托普利组

    6

    5.18±2.35*

    21.38±4.91△△

    26.56±5.17

    7.45±2.86*
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    23.96±6.35

    31.34±7.52

    假手术组

    6

    1.29±1.00

    26.88±4.15

    28.17±4.87

    2.27±1.91

    24.94±5.42

    27.21±6.39

    注:与假手术组同时点比较 *P<0.05 **P<0.01 ***P<0.001;与对照组同时点比较 P<0.05 △△P<0.01。iNOS:诱导型一氧化氮合酶 cNOS:原生型一氧化氮合酶 NOS:一氧化氮合酶
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    对照组再灌注后与假手术组比较心肌cNOS活性显著下降(P<0.001),iNOS活性增高(P<0.05),总NOS活性下降(P<0.01);卡托普利组与假手术组比较iNOS活性亦增高,但cNOS活性得到保护,其总NOS活性高于对照组(P<0.05)。

    心肌丙二醛、肌酸激酶含量及过氧化物歧化酶活性变化见表3。表3 3组再灌注90分后心肌丙二醛、肌酸激酶含量及过氧化物歧化酶活性变化(±s) 组别

    例数

    丙二醛

    (μmol/g)

    肌酸激酶

    含量
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    (U/g)

    过氧化物

    歧化酶活性

    (U/mg)

    对照组

    6

    6.74±1.70△△

    191.6±44.8

    5.38±0.84

    卡托普利组

    6

    3.72±0.95
, 百拇医药
    273.5±56.4

    7.49±1.15

    假手术组

    6

    3.17±0.78

    315.7±62.2

    8.28±1.34

    注:与卡托普利组及假手术组比较P<0.05 △△P<0.01

    对照组再灌注90分心肌丙二醛含量升高(P<0.01),心肌肌酸激酶活性及过氧化物歧化酶含量下降(P<0.05),卡托普利组以上各指标与假手术组比较无显著性差异(P>0.05)。
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    3 讨论

    内皮细胞和心肌细胞存在两种类型的NOS:钙/钙调蛋白依赖的cNOS和钙/钙调蛋白非依赖的iNOS。生理情况下内皮细胞通过cNOS持续合成少量NO具有重要作用:NO弥散入血管平滑肌细胞,通过环磷酸鸟苷(cGMP)途径松弛血管;进入血流抑制血小板、白细胞的活化粘附聚集;通过直接抑制中性粒细胞的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶减少其超氧自由基的产生;调节中性粒细胞和内皮细胞粘附分子的表达[6]。心肌缺血再灌注后冠状动脉内皮细胞基础性及乙酰胆碱刺激的NO释放功能受损,并促进中性粒细胞—内皮细胞的粘附[1]。本实验进一步证实,缺血再灌注心肌cNOS活性及总NOS活性显著降低,缺血再灌注期间NO产生减少,心肌丙二醛含量增高而心肌过氧化物歧化酶活性及肌酸激酶含量减少,提示心肌再灌注损伤。

    研究表明血管紧张素转化酶抑制剂能够防护心肌再灌注损伤,其机制尚未完全明了。最近有学者提出,其作用也可能与调节NO的产生有关[2]。本实验采用载体兔心肌缺血再灌注模型探讨卡托普利的作用机制,结果发现,对照组缺血再灌注后心肌cNOS活性及总NOS活性显著下降,导致NO产生减少,应用卡托普利,保护了心肌cNOS活性,维持正常的总NOS活性和NO水平,并从心肌代谢方面证实了卡托普利的心肌保护作用。卡托普利影响心肌cNOS活性进而调节NO产生的作用可能与其抗氧化及减少缓激肽降解有关[7,8]。本实验还监测心肌功能的变化,卡托普利组与对照组比较无显著性差异。心肌整体功能可能不能确切反映局部心肌功能的变化,有学者监测节段性心肌功能来反映缺血再灌注区局部心肌功能改变,发现血管紧张素转换酶抑制剂具有保护顿抑心肌功能的作用[9]
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    本课题受国家自然科学 基金资助(39470688)

    作者简介:黄忠耀(1967-)男 主治医师 博士 主要从事心血管外科研究

    参考文献

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    4,Knowles RG,Salter M,Brooks SL,et al.Anti-inflammatory glucocorticoids inhibit the induction by endotoxin of nitric oxide synthase in the lung, liver and aorta of the rat. Biochem Biophys Res Commun,1990,172:1042—1048.

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    9,Przyklenk K,Kloner RA.Angiotensin converting enzyme inhibitors improve contractile function of stunned myocardium by different mechanisms of action.Am Heart J,1991,121:1319—1330.

    收稿:1999-09-16

    修回:1999-11-15, 百拇医药