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1、江西医药 2 0 0 4 年第3 9 卷 第6 期 3 90 论 著 供心不同热缺血时间下冷存各时段心肌A T P 含量的变化 刘升 黄立 万于华 饶华 庚( 江西医 学院 一附院心胸外科， 南昌， 3 3 0 0 0 6 ) T h e c h a n g e s o f a d e n o s i n e t r i p h o s p h a t e o f d o n o r h e a r t w i t h d i f f e r e n t t i m e o f c o l d p r e s e v a t i o n a t d i f f e r e n t w a r
2、m i s c h e m i a d u r a t i o n L i u S h e n g , H u a n g L i , Wa n Y u h u a , e t a l ( D e p a r t m e n t of c a r d ia c a n d T h o r a c ic s u r g e r y , t h e f i r s t a ff i l ia t e d h o s p i ta l o f J ia n g X i m e d i - c a l c o l l e g e , N a n c h a n g , 3 3 0 0 0 6 ) 中图
3、分类号: R - 3 3 2 A b s t r a c t O b j e c t i v e T o s t u d y t h e c h a n g e s o f A d e n o s i n e T r i p h o s p h a t e ( A T P ) o f d o n o r h e a rt w i t h d i f f e re n t t i m e o f c o l d p r e s e r v a t i o n a t d i f f e r e n t w a r m i s c h e m i a d u r a t i o n . Me t
4、h o d s N e w - Z e a l a n d r a b b i t s ( n = 1 8 ) w e r e r a n d o m l y d i v i d e d i n t o t h r e e g r o u p s . G r o u p I ， w a r m is c h e m i a t i m e w a s o m i n u t e ; g ro u p I I ， w a s 5 m i n u t e s ;g ro u p ll l , w a s 1 0 m i n u t e s .T o e a c h g r o u p , d e
5、t e r - m i n a t i o n o f m y o c a r d i a l A T P c o n t e n t o f c o l d p re s e r v a t i o n o f h e a rt d o n o r a t 3 0 m i n u t e s , 1 h o u r ， 2 h o u r s , 3 h o u r s , 4 h o u r s , w e r e d o n e .R e s u lt s I n g r o u p I ，a t 3 0 m i n u t e s , 1 h o u r , 2 h o u r s ,
6、 3 h o u r s , 4 h o u r s , o f c o l d p r e s e r v a t i o n , t h e m e a n A T P c o n t e n t w e r e 9 0 .4 % , 7 8 .8 % , 6 4 % , 5 7 .7 % , 5 2 .2 % o f t h e p r e i s c h e m i c A T P v a l u e , r e s p e c ti v e l y I n g ro u p II w e r e 7 0 . 8 % , 6 6 % ,5 7 % , 5 0 .7 %， 4 3 .2
7、% , I n I Q g ro u p s w e r e 5 8 .7 % , 4 9 .7 % , 4 1 % , 3 2 % , 2 3 % , r e - s p e c t i v e l y C o n c l u s i o n A f t e r 5 m i n u t e s w a r m i s c h e m i a , t h e t i m e o f h a l f - l i f e A T P a f t e r c o l d p re s e r v a t i o n i s 3 h o u r s o r s o ; A f t e r 1 0 m
8、i n u t e s w a r m i s c h e m i a , t h e t i m e o f h a l f - l i f e A T P a f t e r c o l d p r e s e r v a t i o n i s 1 h o u r o r s o . K e y w o r d s d o n o r h e a rt p r e s e r v a t i o n ;a d e n o s i n e t r i p h o s p h a te ; w a r m i s c h e m i a 摘要 目的 探讨离体供心不同热缺血时间下冷存各时段心
9、肌三磷酸腺普( A T P ) 含量的 变化。 方法 新西兰白 兔1 8 只随 机地分为三组， I 组热缺血O m i n , I I 组热缺血5 m i n , I II 组热 缺血1 O m i n 。分别测定各组冷存3 0 m i n , l h , 2 h , 3 h , 4 h 心肌 A T P 的含量。结果 I 组在冷存3 0 m i n , 1 h , 2 h , 3 h , 4 h A T P 的 值为缺血前的9 0 .4 5 % , 7 8 . 8 % , 6 4 % , 5 7 .7 % , 5 2 .2 % a II 组分别 为7 0 . 8 %, 6 6 %, 5 7
10、%, 5 0 .7 %, 4 3 .2 % o III 组分别为5 8 .7 %, 4 9 .7 %, 4 1 %, 3 2 %, 2 3 %。对3 组各时段A T P 含量进行方差 分析， 结果示各组间存在明显的差异性。结论 II 组在冷存 3 h 左右， 心肌A T P 的含量降至缺血前5 0 % 左右; In 组约为1 h 左右A T P 含量降至缺血前的5 0 % o 关键词 供者心脏保存; 三磷酸腺昔; 热缺血 供体心脏( 供心) 的心肌保护是心脏移植成功的 重要保证。心脏移植术中心肌保护虽然与常规的心 内直视手术大致相同， 但有其独特的特点， 它包括热 缺血 期、 冷缺 血 期、
11、手术 缺血 一再 灌注 期 P 。 在国 外， 供心来自 脑死亡患者， 这样对其血流动力学的稳定 性可作出相应的处理， 而在我国由于受传统观念的 影响，供心的来源受限， 只能另谋途经， 如从“ 尸心” 中 摘取等， 这无疑延长了热缺血期和冷缺血期， 为此 通过测定不同热缺血时间下冷存各时段心肌 A T P 值来探讨供心的保护， 为临床远距离采取的供心的 质量评估提供一定的资料。 1材料与方法 1 . 1 实验动物和分组: 健康新西兰白免1 8 只， 雌雄 均 可， 体重 平 均( 2 .6 0 士 0 .4 1 ) k g ， 随 机 分 成3 组( 每 组 n = 6 ) o I 组热缺血O
12、 m i n , I I 组热缺血5 m i n , I Q 组热 缺血l O m i n , 1 .2 实 验方法: 用氯胺酮5 - 7 m g / k g 静脉麻醉， 气管 切开插管接呼吸机辅助呼吸， 股动脉和颈外静脉分 别穿刺插管测动脉压( B P ) 和中心静脉压( C V P ) ， 正 中 劈胸骨切口 ， 测心包腔温度， 全身肝素化( 3 m g / k g ) 后分别于主动脉和上、 下腔静脉根部过带， 主动脉根 部插灌注针， 取少许左室心肌测A T P 。 依次阻断上腔 静脉， 下腔静脉。 心搏1 0 次 后， 阻断升主 动脉， I 组 立即灌注心停跳液( 改良S t - T h
13、 o m a s 液) , II 组升主 动脉阻断后5 m in , If 组升主动脉阻断后1 0 m i n 分别 灌注改良S t - T h o m a s 液， 灌注时心包腔内 置冰屑， 立 即 切断上腔静脉、 下腔静脉、 肺动、 静脉、 升主 动脉， 将心 脏 取下， 置于。 - 4 9 C R i n g e r s 液中 冷 存， 依次 切取 冷存3 0 m i n , l h , 2 h , 3 h , 4 h 左室心肌组织置于液氮 中， 待测A T P 值。 1 .3 A T P 测定:采用反相高效液相色谱法测定。色谱 条件: 采用反相S h e r i s o r b C ,
14、: 色 谱柱， 紫外线检测波 长 为2 5 4 n m ， 流 动 相为0 .0 5 m 0 1 磷酸 缓冲区 液( p H = 6 .0 ) ， 流量为0 . 8 m l / m i n o 1 .4 统计学处理:所有数据均用均数士 标准差行 。 ) 表 示， 统 计方法采用F 检验， 两两比 较， 采用Q 检验。 2结果 2 . 1 热缺血前一般情况: 热缺血前体重， 心率和B P , UP 和心包腔温度， 随机性好， 均衡可比胜 好。 见表 t o 万方数据 3 91 2 .2 各组缺血前、冷存3 0 m i n , 1 h , 2 h , 3 h , 4 h , A T P 的 含量及
15、各占缺血前的百分比 见表2 。 结果表示: 各组 表1热缺血前一般悄况(; 1 s ) 体重( k g ) 心率 ( 次/ m i n ) B P ( k P a ) C V P ( k P a ) I L 包腔 温度( ) I 组 6 1组 6 m组 6 F P 2 . 6 5 1 0 . 5 1 2 . 5 8 1 0 .4 5 2 . 5 3 1 0 . 4 5 0 . 0 9 8 3 0 . 0 5 1 3 5 1 7 . 3 2 1 4 0 1 8 .0 0 1 3 6 1 6 . 1 5 0 . 8 1 0 8 0 . 0 5 1 1 . 1 4 1 1 . 1 0 1 0 . 0
16、 8 1 0 .9 0 1 1 . 0 4 1 1 . 7 8 1 . 1 8 8 3 0 . 0 5 0 . 4 2 1 0 . 1 7 0 .4 3 1 0 . 1 8 0 . 4 5 1 0 . 1 9 0 . 4 3 1 0 . 0 5 3 7 . 2 1 0 . 8 3 3 6 .8 1 0 . 9 1 3 6 . 2 1 1 . 0 6 1 . 7 2 6 9 0 . 0 5 间在缺血前无差异， 而缺血后， 各冷存时段各组间差 异有显著性， 热缺血时间对A T P 的含量有影响。热 缺血5 m in 时， A T P 降至缺血前5 0 %约3 h 左右， 热 缺血1 0 m i n
17、 则为l h 左右， 见图( 1 , 2 ) 。图1 示， 在前 3 0 由于热缺血的原因A T P 骤降， A T P 下降至缺血 前的5 0 % 大约在3 h 左右; 图2 示， A T P 值下降至缺 血前的5 0 % 时约为1 h 左右。 3讨论 心脏移植是治疗晚期或进展期心脏病患者的有 效方法， 但由于供体的缺乏， 使许多患者在等待供 者心脏过程中死亡。 如何延长供者心脏耐受缺血的 时限， 增加供者心脏来源是目 前的研究热点。 供心在 热缺血期由于受着缺血缺氧、 温度、 心脏不能迅速产 表2各组A T P 含 f ( I t,m 0 1 / g w w ) 及占 缺血前百 分比 行
18、。 ) 缺血前 5 . 6 7 1 0 . 1 9 5 . 6 0 1 0 . 2 5 5 . 7 7 1 0 . 2 3 0 . 8 7 6 3 0 M 5 . 1 3 1 0 .2 4 ( 9 0 .4 0 % ) 3 .9 7 1 0 . 1 3 ( 7 0 .8 0 % ) 3 .3 5 1 0 .3 3 ( 5 8 .9 0 % ) 8 0 . 1 2 6 5 0 . 0 0I 4 .4 7 1 0 . 1 9 ( 7 8 .8 0 % ) 3 .7 1 1 0 . 1 1 ( 6 6 .0 0 % ) 2 . 8 7 1 0 .2 7 ( 4 9 .7 0 % ) 9 5 . 2
19、0 7 3 0 b0 1 3 .6 3 1 0 . 1 6 ( 6 4 .0 0 % ) 3 .2 2 1 0 . 1 6 ( 5 7 .0 0 % ) 2 .3 7 1 0 . 1 4 ( 4 1 .0 0 % ) 1 0 5 . 0 0 8 5 0 . 0 0 I 3 .2 7 1 0 . 1 5 ( 5 7 .7 0 % ) 2 .8 4 1 0 .2 4 ( 5 0 .7 0 % ) 1 .8 6 1 0 . 1 7 ( 3 2 .0 0 % ) 8 6 . 2 4 0 4 0 . 0 0 I 2 .9 6 1 0 . 1 4 ( 5 2 .2 % ) 2 .4 4 1 0 . 2 5
20、 ( 4 3 . 2 0 % ) 1 .3 4 1 0 . 1 2 ( 2 3 .0 0 % ) 1 2 7 . 6 1 0 4 0 . 0 01 1一lllllFP *除缺血前外， 其它各时段3 组间两两比较均有差别 生并维持舒张期停搏等因素的影响， 致使能量物质 A T P 1 2 0 . 0 0 % 1 0 0 . 0 0 %S , . - - 8 0 . 0 0 % 一， 。， 。 ， 6 0 . 0 0 % 一，、 * ，n n o i 4 0 .0 0 % 一 、 今4 3 .2 0 % 0 3 0 I h 2 h 3 h 4 h冷缺血时问 图1 热缺血5 m i n ， 冷存时间
21、与A T P 的 关系 AT P 1 2 0 .0 0 % 1 0 0 .0 0 % 心1 0 0 .0 0 % 0 0 % ， ， : 。 、 00 % 15 _ 1 1.00 % W % ) 3 2 .0 0 % A 0 0 % L v2 3 . 0 0 % 80604020 0 . 0 0 % 1.，.， _，一 0 3 0 1 h 2 h 3 h 4 h冷缺血时间 图2热缺血O 0 m i n ， 冷存时间与A T P 的关系 大量有消耗， 尤其是三磷酸腺昔 ( A T P ) , 磷酸肌酸 ( C P ) 迅速被消耗。如在I 组热血O m i n 时冷存3 0 m i n 时A T
22、P 为缺血前的9 0 .4 % 。 而在II 组， 则为缺血前 的7 0 . 8 % 在II 组就更加减为5 8 .9 % 。因此在心脏移 植过程， 应尽量缩短热缺血期。在冷缺血期， 虽然是 低温， 心肌耗氧、 耗能明显减少， 但在缺氧的情况下， 心肌是通过糖酵解来产能的， 糖酵解可总结为: 葡萄 糖+ 2 A T P + 2 磷酸+ 2 A D P -2 乳酸+ 2 A D P + 4 A T P 可见 氧化 1 克分子的葡萄糖只净生成2 克分子的A T P 与正常的三梭酸循环下少3 6 克分子的A T P 。加上 底物不能供给， 酸中毒抑制糖酵解， 线粒体膜的改变 使脂酸的转运受限等因素影
23、响也致使A T P 减少。 许多学者已报道过A T P 与心肌保护有着极为 密切的关系， A T P 减少需能活动受损， N a 进人细胞 内， 细胞肿胀， 细胞器( 线粒体， 内质网等) 也发生肿 胀; A T P 的 缺乏又使离子转运发生障碍，从而加重了 机能代谢的障碍，使供者心脏功能难以恢复。 溶酶体 膜的通透性增加，溶酶释放，致细胞破坏死亡。 H a m p h y 等 认为A T P 的 含量 是 衡量细 胞完整 性及功 能恢复可能性的最好指标 3,4 。随着缺血时间延长， A T P 不断下降， 心肌细胞也从可逆损伤发展至不可 逆 损 伤。 在 本 试 验 中， 单 纯 放于4 冷
24、R in g g e s 液中 保存，II 组，热缺血5 m i n 时， A T P 降至缺血前的 5 0 % a ， 约冷存3 h 左右; 而在U1 组， 约冷存l h 左右。 因 此， 为求安全， 供心热缺血5 m in 冷存合适的时间应 在3 h 内， 热缺血I 0 m i n 时， 合适冷存时间应在l h 之 内。 4参考文献 1 周汉搓澹 批，王治平，等J 临 床心脏移植. 第I 版.北京:人民 卫生出 版 社. 1 9 9 0 . 1 0 7 2 周爱儒. 生物化学.第6 版.北京:人民 卫生出 版社2 0 0 2 . 1 8 1 3 S M H u m p h y .B .S
25、c .R .N s e e ly e .M .S c .I m p ro v e d f u n c tio n a l r e c o v e ry o f i s c h e m i c m y o c a ro l i u m b y s u p p r e s s i o n o f a d e n o s i n e c a t a b o l i s m .) T h o - r a c C a r d i o v a s c S u r g , 1 9 8 2 ,8 4 : 1 6 4 H e a r s e D J , S t e w a n t D A , C h a i n E B , e t a l .D i a b e t e t e s a n d t h e s u r v i a l a n d re c o v e ry o f t h e a n o x ic m y o c a r d i u m .) M o l C e ll C a r d io , l 9 7 5 ,1 7 :3 9 7 ( 收 稿日 期X 0 0 4 - 0 9 -09修回日 期2 0 0 4 - 1 0 - 2 2 ) 万方数据