缺血修飾白蛋白對大鼠急性失血性心肌缺血的早期預測價值

趙東　朱仕杰　張致琦

(復旦大學附屬中山醫院心臟外科， 上海　200032)

·論著·

缺血修飾白蛋白對大鼠急性失血性心肌缺血的早期預測價值

趙東朱仕杰張致琦

(復旦大學附屬中山醫院心臟外科， 上海200032)

摘要目的：探討缺血修飾白蛋白(ischemia-modified albumin, IMA)作為早期預測因子在大鼠急性失血性心肌缺血中的價值。方法： 采用SD大鼠制作急性失血動物模型，24只大鼠(實驗A組)間斷放血，分別使血紅蛋白(Hb)降至100、90、80、70、60 g/L，當血清IMA明顯升高時處死大鼠，取心肌組織判斷是否有心肌損害。24只大鼠(實驗B組)間斷放血，分別使Hb降至100、90、80、70、60 g/L，當血清心肌肌鈣蛋白T(cTnT)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)明顯升高時處死大鼠，取心肌組織判斷是否有心肌損害。另外24只大鼠進行干預實驗(干預實驗對照組)，間斷放血，分別使Hb降至100、90、80、70、60 g/L，放血的同時輸注少量人血白蛋白以抑制血清IMA變化，當血清cTnT、CK-MB明顯升高時處死大鼠，取心肌組織判斷是否有心肌損害。結果：實驗A組大鼠當Hb降至80 g/L時，血清IMA明顯升高至(64.2±3.0) U/mL(P<0.05)，而此時cTnT、CK-MB、NT-proBNP數值均沒有明顯變化。此時處死大鼠，在顯微鏡下觀察心肌組織，未發現缺血壞死。實驗B組大鼠當Hb降至60 g/L時，血清IMA為(90.2±9.0) U/mL，NT-proBNP含量上升至(1 175.3±274.1) pg/mL，cTnT上升至(1.48±0.33) ng/mL，CK-MB上升至(91.8±7.0) U/L，此時IMA、NT-proBNP、cTnT、CK-MB變化均有統計學意義(P<0.05)。此時處死大鼠，在顯微鏡下觀察心肌組織，發現有心肌壞死。干預實驗對照組大鼠Hb降至不同水平時，血清IMA均無明顯變化；當Hb降至60 g/L時，血清NT-proBNP含量上升至(879.8±83.5) pg/mL (P<0.05)，cTnT上升至(1.03±0.02) ng/mL(P<0.05)，CK-MB上升至(86.2±7.0) U/L(P<0.05)。此時處死大鼠，取其心肌組織，顯微鏡下觀察，發現有心肌壞死。結論：血清IMA升高可用于早期預測急性失血性心肌缺血，值得進一步研究。

關鍵詞缺血修飾白蛋白;急性失血性心肌缺血;干預實驗

Early Diagnostic Value of Ischemia-Modified Albumin in Rat Acute Hemorrhagic Myocardial Ischemia ModelZHAODongZHUShijieZHANGZhiqiDepartmentofCardiacSurgery,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China

AbstractObjective：To prove ischemia-modified albumin (IMA) is an early index to adjust acute hemorrhagic myocardial ischemia with animal experiment. Methods:Twenty-four SD rats (group A) were bleeding with Hb dropped to 100,90,80,70,60 g/L. When serum IMA ascended obviously, killed the rats and judged myocardial damage.Twenty-four SD rats (group B) were bleeding with Hb dropped to 100, 90, 80, 70, 60 g/L. When serum cTnT,CK-MB ascended obviously, killed the rats and judged myocardial damage. Twenty-four SD rats (control group) were bleeding with Hb dropped to 100, 90, 80, 70, 60 g/L, and they were infused with albumin at the same time. When cTnT, CK-MB of blood ascended obviously, killed the rats and judged myocardial damage. Results: IMA of blood in SD rats of group A increased to (64.2±3.1) U/mL when Hb was 80 g/L (P<0.05). cTnT, CK-MB, NT-proBNP of blood had no changes at this time, and no myocardial damage have been found. NT-proBNP of group B increased to (1175.3±274.1) pg/mL when Hb was 60 g/L (P<0.05), cTnT of group B increased to (1.48±0.33) ng/mL when Hb was 60 g/L (P<0.05), CK-MB of blood increased to (91.8±7.0) U/L when Hb was 60 g/L (P<0.05), and rats had myocardial damage at this time point. IMA of blood in SD rats of intervention control group had no changes at each time point. NT-proBNP of blood climbed to (879.8±83.5) pg/mL when Hb was 60 g/L(P<0.05). cTnT of blood climbed to (1.03±0.02) ng/mL when Hb was 60 g/L (P<0.05). CK-MB of blood climbed to (86.2±7.0) U/L when Hb was 60 g/L (P<0.05), and rats had myocardial damage. Conclusions: The animal experiment had proved that ischemia-modified albumin is an early index to adjust acute hemorrhagic myocardial ischemia.

Key WordsIschemia-modified albumin;Acute hemorrhagic myocardial ischemia;Interventional experiment

缺血修飾白蛋白(ischemia-modified albumin, IMA)是一種心肌缺血標志物，其能夠在心肌缺血但尚未出現心肌損傷的情況下，預測冠狀動脈綜合征引起的心肌缺血[1-4]。IMA對急性失血性心肌缺血的早期預測價值目前尚不明確。因此，本研究采用急性失血動物模型探討IMA對急性失血性心肌缺血是否有早期預測作用。

1資料與方法

1.1實驗動物與分組72只SD大鼠購于上海義森生物科技有限公司，飼養在復旦大學附屬中山醫院動物中心的屏障環境中，室內溫度控制在20~26℃，相對濕度50%~70%，光照明暗交替12 h/d。雌雄不限，體質量200~230 g，平均(220±24) g，隨機分為實驗A組、實驗B組和干預實驗對照組，每組24只。

1.2急性失血動物模型的制備采用股動脈穿刺法制作急性失血動物模型，方法如下：腹腔注射戊巴比妥鈉(40 mg/100 g體質量)麻醉大鼠，仰臥位固定后,一側股三角區剪毛，觸及股動脈搏動，辨明股動脈走行，沿動脈走行做長1～2 cm切口，在股三角區即可見股動脈、股靜脈，分離股動脈、股靜脈。經股動脈向心端方向穿刺插入導管，接三通管，備放血及查血用。同時，股靜脈穿刺，插入注射管，股靜脈注射肝素0.1 mL/100 g，使全身血液肝素化，并每隔1 h維持給藥，完成急性失血動物模型的制備。3組均以此法制備模型。

1.3實驗A組的處理實驗A組的24只大鼠開放股動脈插管，用肝素化的燒杯收集流出血液，放血5 mL后，關閉三通管，測量血紅蛋白(Hb)。每隔30 min放血1次，分別使Hb降至100、90、80 g/L，并在不同階段測量血清中IMA、cTnT、CK-MB、BNP數值，當血清IMA明顯升高時處死大鼠，取心肌組織，顯微鏡下觀察，判斷是否有心肌損害。

1.4實驗B組的處理實驗B組24只大鼠每隔30 min放血1次，分別使Hb降至100、90、80、70、60 g/L，并在不同階段測量血清中IMA、cTnT、CK-MB、BNP數值，當血清cTnT、CK-MB明顯升高時處死大鼠，取心肌組織判斷是否有心肌損害。

1.5干預實驗對照組的處理干預實驗的24只大鼠，每隔30分鐘放血一次，使Hb降至100、90、80、70、60 g/L。放血前每只大鼠注射0.5 g人血白蛋白(人血白蛋白購于上海義森生物科技有限公司，5 g/瓶，共3瓶，放置于冰箱中保存)進行干預，以此抑制血清IMA升高，并在不同階段測量血清中IMA、cTnT、CK-MB、BNP水平，當血清cTnT、CK-MB明顯升高時處死大鼠，取心肌組織，判斷是否有心肌損害。

1.6統計學處理采用SPSS 11.5軟件進行統計分析。計量資料用Levene檢驗方差齊性，計數資料采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1實驗A組各時間點心肌標志物的變化實驗A組大鼠Hb為100 g/L時，血清IMA為(22.6±0.5)U/mL；當Hb降至90 g/L時，血清IMA為(30.8±2.1)U/mL；Hb降至80 g/L時，血清IMA明顯升高至(64.2±3.0)U/mL(P<0.05)，而此時cTnT、CK-MB、BNP數值均沒有明顯的變化，處死大鼠，在顯微鏡下觀察心肌組織未發現有缺血壞死(圖1A)。具體數據見表1。

2.2實驗B組各時間點心肌標志物實驗B組大鼠Hb降至90 g/L時，血清IMA為(25.9±1.5)U/mL；Hb降至80 g/L時，血清IMA明顯升高至(54.5±3.4) U/mL，P<0.05，而此時cTnT、CK-MB、BNP數值均沒有明顯變化；當Hb降至60 g/L時，血清IMA為(90.2±9.0)U/mL，NT-proBNP含量明顯上升至(1 175.3±274.1)pg/mL，cTnT明顯上升至(1.48±0.33)ng/mL，CK-MB明顯上升至(91.8±7.0) U/L，此時間點IMA、NT-proBNP、cTnT、CK-MB的變化均有統計學意義(P<0.05)，此時處死大鼠，在顯微鏡下觀察心肌組織發現有心肌壞死(圖1B)。具體數據見表1。

H-E染色，光學顯微鏡，×400；A為正常心肌，B為缺血心肌

2.3干預實驗對照組心肌標志物的變化干預實驗對照組大鼠當Hb降至不同水平時，血清IMA均無明顯變化。當Hb降至60 g/L時，血清NT-proBNP含量明顯上升至(879.8±83.5)pg/mL，cTnT明顯上升至(1.03±0.02) ng/mL，CK-MB明顯上升至(86.2±7.0) U/L，此時NT-proBNP、cTnT、CK-MB的變化均有統計學意義(P<0.05)。此時處死大鼠，在顯微鏡下觀察心肌組織發現有心肌壞死。具體數據見表1。

表1　實驗A、B組及干預實驗對照組心肌標志物的變化情況及比較　　(n=24)

與IMA升高前比較，*P<0.05

3討論

20年前有學者發現，人血清白蛋白的化學性質在心肌缺血時會發生變化,同時又發現人血清白蛋白和Co、Cu等金屬結合能力較強；急性冠狀動脈綜合征患者中，缺血造成人血清白蛋白的結構發生改變，其結合外源性鈷離子(Co2+)的能力降低，因而通過白蛋白-鈷結合試驗來測定IMA可用于臨床檢測心肌缺血[1]。

研究發現，IMA的形成與多項因素相關，包括氧張力下降、自由基的產生、酸中毒等，這些因素造成鈉-鈣泵功能紊亂、游離銅離子(Cu2+)增多，人血清白蛋白易受烴自由基損害，而形成IMA；在急性缺血后數分鐘內即可發生這些反應，使得IMA在缺血后數分鐘內便明顯升高[2-10]。

通過研究缺血引起的白蛋白對Co2+結合位置的修飾，Bar-Or等[11-12]證實了上述機制，繼而他們還應用白蛋白-鈷結合試驗，證實了早期心肌缺血時白蛋白被修飾，在cTnT、CK-MB升高之前IMA就已顯著升高。通過進行雙盲研究，Bhagavan等[13]證明IMA為缺血標志物而非壞死標志物，其對心肌缺血的診斷靈敏度和特異性分別為88%和94%。

近年來，大量的研究[14-18]已經證實，IMA作為檢測心肌缺血的一項指標,具備理想標志物的特征，尤其是結合心電圖、cTnT、CK-MB后，其敏感度及特異度明顯提高，臨床可用于急性心肌缺血的早期診斷。2003年2月,美國食品藥品管理局(FDA)批準IMA測定作為早期心肌缺血的生化標志物，而急性失血造成的貧血，會使冠脈血流量減少，血液攜氧能力降低，進而引起心肌缺血，這一點也已經被許多學者的研究[17, 19]所證實。據此我們有理由推斷，IMA同樣可以作為一項早期指標預測急性失血性心肌缺血，其變化可以反映冠狀動脈旁路移植術(CABG)術后少量失血直至休克的過程，對于判斷CABG術后是否需要輸血具有重要價值。

本研究用大鼠制作急性失血動物模型，進行動物實驗及干預研究，證實血漿IMA是一種理想的早期失血性心肌缺血標志物，其敏感性強于cTnT、CK-MB、BNP。當Hb降至80 g/L時，血清IMA明顯升高，而此時cTnT、CK-MB、BNP數值尚無明顯變化。此時處死大鼠，在顯微鏡下觀察心肌組織，未發現有缺血壞死。當Hb降至60 g/L時，血清NT-proBNP、cTnT、CK-MB明顯上升，此時處死大鼠，在顯微鏡下觀察心肌組織，發現有心肌壞死。通過輸注人血白蛋白干預了血清IMA后，IMA不能及時預測心肌缺血的發生。

通過實驗我們得出結論，血漿IMA變化能夠早期預測急性失血性心肌缺血。

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中圖分類號R 654.3

文獻標識碼A