牛磺酸对兔心肌缺血再灌注后血液流变学的影响*
作者：金寒 鄢文海 李灵红 岳鹤声 李永欣 杨莹 汤宁 王柏生
单位：金寒 李永欣 杨莹 王柏生(河南医科大学实验中心 郑州 450052)；鄢文海 汤宁(河南医科大学病理生理学教研室 郑州 450052)；李灵红 岳鹤声(光山县人民医院 光山 465450)
关键词：血液流变学；血液粘度；牛磺酸；心肌再灌注损伤
河南医科大学学报000112摘 要：目的：在兔心肌缺血再灌注模型上，观察牛磺酸对其血液流变学改变的影响。方法： 20只兔随机分2组。1组(对照组)：心肌缺血45min，再灌注180min，未给处理；2组(牛磺酸组)：再灌注前5min从耳缘静脉注入牛磺酸140mg/kg，余同1组。阻断冠脉前和再灌注180min时二次取血，测定血液流变学指标。结果：①对照组再灌注后与阻断冠脉前相比，高、低切变率下的全血粘度、血浆粘度、红细胞流动系数明显恶化(P<0.05)；②与对照组相比，牛磺酸组再灌注180min时，高、低切变率下的全血粘度、血浆粘度、红细胞流动系数均明显改善(P<0.05)。结论：牛磺酸可显著改善再灌注后的血液流变性，保护缺血再灌注损伤心肌。
, http://www.100md.com
中图分类号：R542.225；R363.21
Ameliorative effect of taurine on hemorheologic feature after ischemic neperfused myocardium in rabbits
JIN Han LI Yongxin YANG Ying WANG Baisheng
(Medical Laboratory Center, Henan Medical University, Zhengzhou 450052)
YAN Wenhai TANG Ning
(Department of Pathophysiology, Henan Medical University, Zhengzhou 450052)
, 百拇医药
LI Linghong YUE Hesheng
(People's Hospital of Guangshan, Guangshan 465450)
Abstract：Aim: To investigate the protective effect of taurine on hemorheologic feature,we reproduced the ischemic reperfused myocardium in rabbits. Methods: Twenty rabbits were divided into 2 groups. Group 1(control group): no treatment was given during the 45 min ischemia and 180 min reperfusion. Group 2 (Taurine group): 5 min before reperfusion, taurine was given to rabbits in the bolus of 140 g/kg body-weight. The blood samples were taken before ischemia and at the time of reperfusion for 180 min to be insected the fallowing parameters. Rusults: Whole blood viscosity at the high or low sheer was deteriorited significantly(P<0. 05) at the point of reperfusion for 180 min as compared with those before ischemia in control group， but those parameters were ameliorated in Taurin group as compared with those in control group at time of 180 min reperfusion.Condusion: Tourin can improve the hemorheologic condition to protect ischemic reperfusion myocardium.
, http://www.100md.com
Key words：hemorheology; blood viscosity; taurine; myocardial reperfusion injury▲
心肌缺血再灌注后血液流变学状态异常恶化，表现为红细胞变形性降低、全血粘度升高等，加重了心肌缺血再灌注损伤的程度[1]。国内外学者采用降低血液粘度的方法(如血液稀释)治疗再灌注损伤，取得了一定的疗效[2]。牛磺酸是一种新近发现的内源性抗损伤物质和细胞保护剂[3]，在保护心肌缺血再灌注过程中，是否可通过改善血液流变学特性来发挥作用，目前尚未见报道。作者观察了牛磺酸对急性心肌缺血再灌注后血液流变学的影响，以探讨牛磺酸保护缺血再灌注损伤心肌的机制。
1 材料与方法
1.1 实验方法 健康雄性大耳白兔20只，河南医科大学实验动物中心提供，体重2.1～2.6 kg，随机分为2组，每组10只。对照组：耳缘静脉注射30 g/L戊巴比妥钠1 ml/kg，全身麻醉，仰卧固定于兔板上，沿胸骨左缘切断3，4，5肋软骨开胸，在不损伤胸膜的情况下，暴露心脏，辨认左冠状动脉左室支，用医用无创伤缝合线在左室支中点动脉下穿线备用，手术完毕后20 min，结扎冠脉(打活结) 造成急性心肌缺血。45min后松开结扎线，再灌注180 min。牛磺酸组：再灌注前5 min从耳缘静脉注入牛磺酸140mg/kg，5 min内完成(牛磺酸由北京医科大学提供，使用前配成100 g/L的溶液)，余同对照组。
, 百拇医药
1.2 测定指标和方法 各组动物于心肌缺血前和再灌注180 min 时分别从左股动脉采血4 ml(肝素抗凝)，2 h内测定以下指标：①全血粘度(切变率分别为19.25 s-1和383 s-1)：用日本E-2型锥板粘度计测定；②血浆粘度：用上海产毛细玻璃管粘度计测定；③红细胞变形性：用粘度法测定。
1.3 统计学处理 实验数据用
±s表示；两样本均数比较用t检验；P<0.05为差异有显著性。
2 结果
2.1 牛磺酸对兔缺血再灌注后全血粘度的影响 见表1。
表1 牛磺酸对兔缺血再灌注后全血粘度的影响 mPa.s 组别
, 百拇医药
n
缺血前
再灌注180 min
19.25 s-1
383 s-1
19.25 s-1
383 s-1
对照组
10
13.17±1.31
4.96±0.29
, http://www.100md.com
14.74±1.41#
5.76±0.29#
牛磺酸组
10
13.20±1.13
4.98±0.23
12.96±1.44*
4.85±0.32*
* 与同期对照组相比P<0.05; #与缺血前相比P<0.05
2.2 牛磺酸对兔缺血再灌注后血浆粘度的影响 见表2。表2 牛磺酸对兔缺血再灌注后血浆粘度的影响 mPa.s 组别
, http://www.100md.com
n
缺血前
再灌注180 min
对照组
10
1.39±0.11
1.59±0.11#
牛磺酸组
10
1.44±0.12
1.40±0.10*
* 与同期对照组相比P<0.05; #与缺血前相比P<0.05
, http://www.100md.com
2.3 牛磺酸对兔缺血再灌注后红细胞变形性的影响 见表3。表3 兔缺血再灌注后红细胞流动系数变化 组别
n
缺血前
再灌注180min
对照组
10
1.161±0.073
1.350±0.072#
牛磺酸组
10
1.159±0.083
, http://www.100md.com
1.163±0.069*
* 与同期对照组相比，P<0.05; #与缺血前相比，P<0.05
3 讨论
心肌缺血再灌注可使血液的流变学特性发生异常改变，而血液流变性异常又会加重心肌缺血再灌注损伤，二者互为因果，形成恶性循环[4]。本实验中，心肌缺血再灌注后血浆粘度、全血粘度明显升高，红细胞变形能力进一步降低，血液流变学状态明显恶化。有研究表明，心肌缺血再灌注时Ca2+离子转运异常使细胞体积发生改变，氧自由基引起的红细胞膜损伤，均可导致膜的稳定性和流动性显著降低，从而使细胞变形能力降低；心肌缺血再灌注也可使血浆纤维蛋白原增加，引起红细胞变形能力下降而聚集性增高，心肌缺血再灌注时存在有血管内皮损伤的加重，造成微循环内血流状态紊乱，红细胞的聚集进一步增强。这些变化可使血液粘度增加，血流阻力增大，导致冠脉血流量减少，从而加重了心肌缺血再灌注损伤。
, http://www.100md.com
本实验证实，牛磺酸可明显改善心肌缺血再灌注后血液流变学特性，表现为全血粘度、血浆粘度均较对照组明显降低，红细胞变形能力增强。曾有报道，牛磺酸能保护膜磷脂免受降解，调节膜对离子的通透性，对抗Ca2+超载引起的损害，具有平衡细胞渗透压，维持细胞膜稳定性的作用；牛磺酸还能减少氧自由基的产生，从而减轻红细胞膜的损伤，改善红细胞的变形性和降低聚集性及血液粘度。牛磺酸的膜稳定作用和抗脂质过氧化作用，使毛细血管内皮损伤减轻，有利于血液的平稳流动，减少血流紊乱对流变学状态的干扰，提示牛磺酸可通过改善机体的血液流变学状态，保护心肌缺血再灌注损伤。■
*河南省科技攻关基金资助项目 934022000
作者简介：王柏生，男，57岁，病理生理学教授，《中国病理生理学杂志》、《中国微循环》杂志编委，享受国务院特殊津贴专家，研究方向：心血管疾病的血液流变学
参考文献：
, 百拇医药
[1]王柏生主编.临床血液流变学.郑州：河南医科大学出版社，1999.114
[2]李运田，汪丽娟，吴亚非，等. 等容血液稀释和维拉帕来对缺血再灌注心肌的保护.河南医科大学学报，1997，32(1):84
[3]苏静怡，唐朝枢.心血管系统的细胞保护.基础医学与临床，1994,14(2):6
[4]Baskurt OK. The dog as a hemorhelogical model Clin. Hemo-
rheology, 1992, 12(5):689
[5]Walembe H, Davis KJA, Chai D, et al. Alterations of human erythrocyte membrance fluidity by cxygen-clerived free radicals and calcium. Free Rad Biol Med,1990, 9:507
, 百拇医药
[6]Uyesaka N, Sanfey H, Carneton JL, et al . Effects of superoxidea nions on red cell deformability and membrance proteins. Biorheology,1992, 20:217
[7]Takahashi K, Harada H,Schaffer SW,et al. Effect of taurine on intracellular calcium dynmics of cultured myocardial cells during the calcium paradox. Adv Exp Med Biol, 1992, 315:153
[8]Milei L, Ferreira R, Llesuy S, et al. Reduction of reperfusion injure with preoperative rapid intravenous infusion of taurine during myocardial revascularization. Am heart J, 1992,123(2):339
(1999-05-20收稿), http://www.100md.com
单位：金寒 李永欣 杨莹 王柏生(河南医科大学实验中心 郑州 450052)；鄢文海 汤宁(河南医科大学病理生理学教研室 郑州 450052)；李灵红 岳鹤声(光山县人民医院 光山 465450)
关键词：血液流变学；血液粘度；牛磺酸；心肌再灌注损伤
河南医科大学学报000112摘 要：目的：在兔心肌缺血再灌注模型上，观察牛磺酸对其血液流变学改变的影响。方法： 20只兔随机分2组。1组(对照组)：心肌缺血45min，再灌注180min，未给处理；2组(牛磺酸组)：再灌注前5min从耳缘静脉注入牛磺酸140mg/kg，余同1组。阻断冠脉前和再灌注180min时二次取血，测定血液流变学指标。结果：①对照组再灌注后与阻断冠脉前相比，高、低切变率下的全血粘度、血浆粘度、红细胞流动系数明显恶化(P<0.05)；②与对照组相比，牛磺酸组再灌注180min时，高、低切变率下的全血粘度、血浆粘度、红细胞流动系数均明显改善(P<0.05)。结论：牛磺酸可显著改善再灌注后的血液流变性，保护缺血再灌注损伤心肌。
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中图分类号：R542.225；R363.21
Ameliorative effect of taurine on hemorheologic feature after ischemic neperfused myocardium in rabbits
JIN Han LI Yongxin YANG Ying WANG Baisheng
(Medical Laboratory Center, Henan Medical University, Zhengzhou 450052)
YAN Wenhai TANG Ning
(Department of Pathophysiology, Henan Medical University, Zhengzhou 450052)
, 百拇医药
LI Linghong YUE Hesheng
(People's Hospital of Guangshan, Guangshan 465450)
Abstract：Aim: To investigate the protective effect of taurine on hemorheologic feature,we reproduced the ischemic reperfused myocardium in rabbits. Methods: Twenty rabbits were divided into 2 groups. Group 1(control group): no treatment was given during the 45 min ischemia and 180 min reperfusion. Group 2 (Taurine group): 5 min before reperfusion, taurine was given to rabbits in the bolus of 140 g/kg body-weight. The blood samples were taken before ischemia and at the time of reperfusion for 180 min to be insected the fallowing parameters. Rusults: Whole blood viscosity at the high or low sheer was deteriorited significantly(P<0. 05) at the point of reperfusion for 180 min as compared with those before ischemia in control group， but those parameters were ameliorated in Taurin group as compared with those in control group at time of 180 min reperfusion.Condusion: Tourin can improve the hemorheologic condition to protect ischemic reperfusion myocardium.
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Key words：hemorheology; blood viscosity; taurine; myocardial reperfusion injury▲
心肌缺血再灌注后血液流变学状态异常恶化，表现为红细胞变形性降低、全血粘度升高等，加重了心肌缺血再灌注损伤的程度[1]。国内外学者采用降低血液粘度的方法(如血液稀释)治疗再灌注损伤，取得了一定的疗效[2]。牛磺酸是一种新近发现的内源性抗损伤物质和细胞保护剂[3]，在保护心肌缺血再灌注过程中，是否可通过改善血液流变学特性来发挥作用，目前尚未见报道。作者观察了牛磺酸对急性心肌缺血再灌注后血液流变学的影响，以探讨牛磺酸保护缺血再灌注损伤心肌的机制。
1 材料与方法
1.1 实验方法 健康雄性大耳白兔20只，河南医科大学实验动物中心提供，体重2.1～2.6 kg，随机分为2组，每组10只。对照组：耳缘静脉注射30 g/L戊巴比妥钠1 ml/kg，全身麻醉，仰卧固定于兔板上，沿胸骨左缘切断3，4，5肋软骨开胸，在不损伤胸膜的情况下，暴露心脏，辨认左冠状动脉左室支，用医用无创伤缝合线在左室支中点动脉下穿线备用，手术完毕后20 min，结扎冠脉(打活结) 造成急性心肌缺血。45min后松开结扎线，再灌注180 min。牛磺酸组：再灌注前5 min从耳缘静脉注入牛磺酸140mg/kg，5 min内完成(牛磺酸由北京医科大学提供，使用前配成100 g/L的溶液)，余同对照组。
, 百拇医药
1.2 测定指标和方法 各组动物于心肌缺血前和再灌注180 min 时分别从左股动脉采血4 ml(肝素抗凝)，2 h内测定以下指标：①全血粘度(切变率分别为19.25 s-1和383 s-1)：用日本E-2型锥板粘度计测定；②血浆粘度：用上海产毛细玻璃管粘度计测定；③红细胞变形性：用粘度法测定。
1.3 统计学处理 实验数据用
±s表示；两样本均数比较用t检验；P<0.05为差异有显著性。2 结果
2.1 牛磺酸对兔缺血再灌注后全血粘度的影响 见表1。
表1 牛磺酸对兔缺血再灌注后全血粘度的影响 mPa.s 组别
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n
缺血前
再灌注180 min
19.25 s-1
383 s-1
19.25 s-1
383 s-1
对照组
10
13.17±1.31
4.96±0.29
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14.74±1.41#
5.76±0.29#
牛磺酸组
10
13.20±1.13
4.98±0.23
12.96±1.44*
4.85±0.32*
* 与同期对照组相比P<0.05; #与缺血前相比P<0.05
2.2 牛磺酸对兔缺血再灌注后血浆粘度的影响 见表2。表2 牛磺酸对兔缺血再灌注后血浆粘度的影响 mPa.s 组别
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缺血前
再灌注180 min
对照组
10
1.39±0.11
1.59±0.11#
牛磺酸组
10
1.44±0.12
1.40±0.10*
* 与同期对照组相比P<0.05; #与缺血前相比P<0.05
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2.3 牛磺酸对兔缺血再灌注后红细胞变形性的影响 见表3。表3 兔缺血再灌注后红细胞流动系数变化 组别
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缺血前
再灌注180min
对照组
10
1.161±0.073
1.350±0.072#
牛磺酸组
10
1.159±0.083
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1.163±0.069*
* 与同期对照组相比，P<0.05; #与缺血前相比，P<0.05
3 讨论
心肌缺血再灌注可使血液的流变学特性发生异常改变，而血液流变性异常又会加重心肌缺血再灌注损伤，二者互为因果，形成恶性循环[4]。本实验中，心肌缺血再灌注后血浆粘度、全血粘度明显升高，红细胞变形能力进一步降低，血液流变学状态明显恶化。有研究表明，心肌缺血再灌注时Ca2+离子转运异常使细胞体积发生改变，氧自由基引起的红细胞膜损伤，均可导致膜的稳定性和流动性显著降低，从而使细胞变形能力降低；心肌缺血再灌注也可使血浆纤维蛋白原增加，引起红细胞变形能力下降而聚集性增高，心肌缺血再灌注时存在有血管内皮损伤的加重，造成微循环内血流状态紊乱，红细胞的聚集进一步增强。这些变化可使血液粘度增加，血流阻力增大，导致冠脉血流量减少，从而加重了心肌缺血再灌注损伤。
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本实验证实，牛磺酸可明显改善心肌缺血再灌注后血液流变学特性，表现为全血粘度、血浆粘度均较对照组明显降低，红细胞变形能力增强。曾有报道，牛磺酸能保护膜磷脂免受降解，调节膜对离子的通透性，对抗Ca2+超载引起的损害，具有平衡细胞渗透压，维持细胞膜稳定性的作用；牛磺酸还能减少氧自由基的产生，从而减轻红细胞膜的损伤，改善红细胞的变形性和降低聚集性及血液粘度。牛磺酸的膜稳定作用和抗脂质过氧化作用，使毛细血管内皮损伤减轻，有利于血液的平稳流动，减少血流紊乱对流变学状态的干扰，提示牛磺酸可通过改善机体的血液流变学状态，保护心肌缺血再灌注损伤。■
*河南省科技攻关基金资助项目 934022000
作者简介：王柏生，男，57岁，病理生理学教授，《中国病理生理学杂志》、《中国微循环》杂志编委，享受国务院特殊津贴专家，研究方向：心血管疾病的血液流变学
参考文献：
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[1]王柏生主编.临床血液流变学.郑州：河南医科大学出版社，1999.114
[2]李运田，汪丽娟，吴亚非，等. 等容血液稀释和维拉帕来对缺血再灌注心肌的保护.河南医科大学学报，1997，32(1):84
[3]苏静怡，唐朝枢.心血管系统的细胞保护.基础医学与临床，1994,14(2):6
[4]Baskurt OK. The dog as a hemorhelogical model Clin. Hemo-
rheology, 1992, 12(5):689
[5]Walembe H, Davis KJA, Chai D, et al. Alterations of human erythrocyte membrance fluidity by cxygen-clerived free radicals and calcium. Free Rad Biol Med,1990, 9:507
, 百拇医药
[6]Uyesaka N, Sanfey H, Carneton JL, et al . Effects of superoxidea nions on red cell deformability and membrance proteins. Biorheology,1992, 20:217
[7]Takahashi K, Harada H,Schaffer SW,et al. Effect of taurine on intracellular calcium dynmics of cultured myocardial cells during the calcium paradox. Adv Exp Med Biol, 1992, 315:153
[8]Milei L, Ferreira R, Llesuy S, et al. Reduction of reperfusion injure with preoperative rapid intravenous infusion of taurine during myocardial revascularization. Am heart J, 1992,123(2):339
(1999-05-20收稿), http://www.100md.com