兔急性心肌梗死模型血运再通的实验研究(一)
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【摘要】 目的:研究急性心肌梗死血运再通与心交感神经损伤关系。方法:完全闭塞12只雄性新西兰大白兔冠状动脉左前降支45 min后血运再通4 h,以131碘?间位碘代苄胍(131I?MIBG)、99m锝?甲氧基异丁基异腈(99mTc?MIBI)双核素放射自显影,并对照两种自显影与TTC组织染色间的联系。结果:血运再通4 h,TTC组织染色面积缺损百分比小于无血运再通组,131I?MIBG及99mTc?MIBI自显影在同一区域摄取存在差异性,以急性无血运再通组,131I?MIBG缺损面积(38.8±3.1)%比组织TTC染色及99mTc?MIBI显影缺损大(P0.001)。结论:急性无血运再通心肌梗死,心交感神经末梢颗粒损害敏感早而广,血运再通早能阻止神经损伤,本实验以MIBG显影,能够监测心肌梗死病变心交感神经活性改变。
【关键词】 心肌梗死
The Experiment Study of the Relationship of Blood Reperfusion and Sympathetic Nerve Impared Associated in Myocardial Infarction
Abstract: Objective To investigated the relationship between blood reperfusion and sympathetic nervous injuring in acute myocardial infarction. Methods Autoradiography with 131 Iodine?Metaiodobenzylguanidine (131I?MIBG ) and 99m Tc?sestamibi (99m Tc?MIBI) was performed in 12 male New Zealand White rabbits of which left anterior descending coronary artery was plete oluded for 45 min followed by 4 h blood reperfusion in acute myocardial infarction. Infarct areas identified by triphenyl tetrazolium chloride(TTC)staining and pared to the two autoradiography results. Results Whether Infarct areas, myocardial uptakes 131 I?MIBG and 99m Tc?MIBI show defect larger than blood reperfusion groups, especially for non?blood reperfusion groups. 131 I?MIBG autoradiaography imaging defected area (38.8±3.1%) was larger than any other TTC staining and all of 99m Tc?MIBI imaging defect size (P0. 001). Conclusion The experimental results suggests that sympathetic nerve injuring sensitive earlier and larger than myocardial infarction in non blood reperfused AMI. Blood reperfusion could protect sympathetic nervous from injury especiallyin AMI group; of which supports MIBG scintigraphy as a non?invasive tracer to measure sympathetic innervations changed and to provide powerful tools to assess the prognosis altered sympathetic nerve function in early AMI.
Key words Myocardial infarction; Ischemic reperfusion; Sympathetic nerve impaired; Dual isotopes imaging; Animal experiment
心肌梗死后,血浆内儿茶酚胺瞬间升高,梗死灶与非梗死灶内,去甲肾上腺(NE)有不同程度耗竭,交感神经活性与分布发生变化,心交感神经元突触信号传导受阻,导致心律失常等并发症。
本实验利用心肌灌注显影剂(99mTc?Sestamibi,99mTc?MIBI)及交感神经受体显影剂(131I?Metaiodobenzylguanidine,131Iodine MIBG)双核素放射自显影。依据显影结果,结合染色,定量分析131I?MIBG与99mTc?MIBI放射自显影之间关系。电镜下观察梗死灶与非梗死灶交感神经末梢及心肌细胞超微结构变化,探讨心肌缺血下心交感神经受体损伤与心肌细胞改变之间联系及相关机制。
1 材料和方法
1.1 设计
12只雄性新西兰大白兔(体质量3.2 kg~3.4 kg)由第四军医大学实验动物中心提供。 采用随机对照的方法建立心肌梗死动物模型,分为血运再通组(n=6)与无血运再通组(n=6)。
1.2 地点与对象
2003年5月至2003年10月在西京医院核医学科与病理科完成,实验所采用的材料与仪器:131碘?间位碘代苄胍(131 I?MIBG)放射性比活度2.03 GBq/mmol,放化纯为98%以上(购自北京401核能原子研究所,中国)。99m锝?甲氧基异丁基丙腈(99m Tc?MIBI)放射性比活度33.15 GBq/mmol,放化纯99.1%,(购自广东希埃核药学西安分公司,中国)。氯化三苯四唑(2,3?triphenyl ?tetrazolium chloride TTC,SIGMA公司),冰冻组织包埋液(OCT液, SIGMA公司),10 g/L磷酸缓盐冲液(10 g/L PBS),电镜染色试剂全套(由第四军医大学电镜室提供)。STORM860标准磷屏(分子动力公司,美国),LEICA?CM1900恒温冰冻切片机(LEICA,德国)。JEOL?JEM?100SX透射电镜(JEOL 公司,日本),NOVA超薄切片机(NOVA公司,瑞典),UTHSCSA ImageTool(IT)3.0面积分析软件及Adobe Photoshop 6.0(公用软件)。
1.3 主要参与者
西安市第四军医大学核医学科与病理科专业人员协作完成,本研究的数据整理由第四军医大学统计教研室尚磊教员协助处理,在模型设计之前进行了预实验进行,动物模型喂养于西京医院骨科动物实验室。
1.4 急性心肌梗死动物模型
动物模型采用林国城、周谊等〔1,2〕建立的模型,简而言之,经耳沿静脉麻醉。沿胸骨左侧第5肋间隙开胸(不破坏胸膜)靠近冠状动脉左前降支近端游离约1.0 cm,5/0无创缝合线套管法穿过LAD结扎。按实验目的,血运再通组于结扎LAD后45 min,松开结扎圈2 h,形成再灌注,见下方实验流程图解。
1.5 双核素放射自显影程序
所有实验动物当动脉结扎2 h 45 min或动脉再开放2 h时,将活度为14.8 MBq(0.4 mCi)的131 I?MIBG注入耳沿静脉,2 h后再将活度为185 MBq(5 mCi) 的99m Tc?MIBI注入同一静脉。15 min用100 g/L氯化钾10 ml处死动物并迅速摘除心脏,快速电镜取材,冰冻组织液(OCT)包埋。沿心尖向基底部连续切片,每切30次收集2次厚度为20 μm的切片,作为放射自显影样本;或40 μm切片作TTC染色,将放射自显影切片平铺在磷屏上曝光4 h,完成99m Tc?MIBI放射自显影。清屏器处理磷屏并放置3 d待99m Tc完全衰变,再将同一显影切片放置到磷屏上曝光4 d,按以上操作程序,得到131 I?MIBG放射自显影,根据显影结果,结合TTC染色差异,选择感兴趣区,IT3.0图形软件分析,定量测定显影相素间灰度差异值,使99m Tc?MIBI及131 I?MIBG放射自显影像素数值转化,用百分比表示(%)。
1.6 主要结局及观测指标
通过病理组织学的对照分析,主要观察心肌缺血下,131 I?MIBG与99m Tc?MIBI放射自显影在反映心交感神经受体减损与心肌细胞损伤是否具有一致性。
1.7 统计学处理
利用SPSS10.0统计软件对所得的数据进行分析,数据用±s表示,不同的组别(间)之间采用完全随机配对性t检验或ANOVA分析,当P0.05为二者差异有统计学意义界限,P0.05为差异有统计学意义。
2 结果
用IT3.0软件及Adobe Photoshop 6.0图片编辑器,将131 I?MIBG、99m Tc?MIBI自显影与组织TTC染色数据转化总结如表1所示:
TTC染色结果与99m Tc?MIBI及131 I?MIBG放射自显影的对比结果,急性无血运再通组TTC染色面积缺损百分比值为(25.7±2.3)%,高于血运再通组(23.5±2.4)%(t=2.07,P=0.04)。而MIBG自显影血运再通组与相对应的无血运再通组相比较,MIBG自显影面积缺损百分比值远大于血运再通组,两者之间百分比值分别为(38.8±3.1)%和(33.7±2.3)%(t=3.91,P=0.000)。(见表1与图1)从表1中可以观察到:无血运再通组MIBI自显影面积缺损百分比值分别为(26.3±2.8)%和(23.6±2.2)%(t=3.42,P=0.004)两者之间差异有显著性。而MIBI自显影与TTC染色之间总体趋势表明:两者之间差异无显著性。表1 急性心肌梗死区染色与自显影面积缺损量化百分比对照表(略)注:与A1相比,aP0.05,bP0.01;与TTC染色相比,cP0.05,dP0.01;与131 I?MIBG自显影缺损区相比,eP0.05,fP0.01。