舒芬太尼預處理對老年大鼠脊柱脊髓損傷后心肌的保護作用

鄧雪峰 周 昶 朱延浩

(安徽中醫藥大學第一附屬醫院，安徽 合肥 230031)

脊柱脊髓損傷后，患者的部分心血管系統功能可能發生紊亂，包括心肌缺血再灌注損傷、低血壓及心動過緩等，嚴重影響患者圍術期安全及術后康復〔1,2〕。藥物預處理是心肌保護的重要方法，其中包括麻醉藥物預處理〔3〕。研究表明〔4〕，阿片類藥物具有早期心肌保護作用，也具有延遲性心肌保護作用。舒芬太尼是比較常用的阿片類藥物，臨床對于其是否具有延遲性心肌保護作用的報道較少。本研究探討舒芬太尼預處理對老年大鼠脊柱脊髓損傷后心肌的保護作用。

1 材料與方法

1.1試驗動物 健康雄性SD大鼠120只均為20月齡，體重400～580〔平均(523.52±29.64)〕g，均購自蘇州工業園區愛爾麥特科技有限公司。放于相對濕度40%～50%、溫度22℃～24℃、通風良好的飼養室中進行分籠飼養，每籠6只，維持12 h晝夜節律。所有大鼠均自由飲水、攝食，適應性飼養7 d，飼料購自上海玉博生物科技有限公司。

1.2主要儀器和試劑 GS200全自動生化分析儀購自康進醫療器械有限公司；恒溫動物實驗臺購自北京邁迪思維生物技術有限公司；電子天平購自東莞市譜標實驗器材科技有限公司；光學顯微鏡購自洛陽惠爾納米科技有限公司；肌酸激酶同工酶(CK-MB)試劑盒購自上海博谷生物科技有限公司；肌酸激酶(CK)試劑盒購自上海莼試生物技術有限公司；肌鈣蛋白(cTn)I試劑盒購自上海鑫樂生物科技有限公司；丙二醛(MDA)試劑盒購自北京索寶生物科技有限公司；超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒購自上海喬羽生物科技有限公司。

1.3分組、模型制備及干預 120只大鼠隨機分空白對照組、模型組和干預組各40只?？瞻讓φ战M大鼠自由飲水、攝食，正常飼養，模型組和干預組大鼠建立脊柱脊髓損傷模型，具體方法：制備前大鼠禁食12 h，可自由飲水。采用45 mg/kg的1%戊巴比妥鈉(上海新亞藥業有限公司，國藥準字H31021725)進行腹腔麻醉，以T9椎體棘突為中心進行剪毛并行背正中切口，長3～5 cm，將各層皮下組織依次切開，暴露T9棘突，使用咬骨鉗將T9棘突和椎板及部分T10 椎板咬除，暴露T9段脊髓，并墊一與脊髓表面彎曲度一致的塑料墊片，用重量為10 g的砝碼，從高度為50 mm處自由垂直下落撞擊脊髓，建立大鼠脊柱脊髓損傷模型，依次縫合肌肉及筋膜。術后肌肉注射20萬U青霉素(國藥集團威奇達藥業有限公司，國藥準字H14022196)。模型制備成功后，采用按壓膀胱法進行人工排尿，直至恢復自主排尿功能。模型成功判斷標準：大鼠雙后肢撲動，尾部痙攣性擺動，受損部脊髓表面迅速瘀血?？瞻讓φ战M、模型組自由飲水、攝食，正常飼養，干預組在脊柱脊髓損傷模型制備前給予靜脈泵輸注5 μg/kg舒芬太尼(宜昌人福藥業有限責任公司，國藥準字H20054171)。

1.4指標檢測 于干預組給藥后24 h測定各檢測指標：①CK-MB、CK、cTnI、MDA、SOD。采用45 mg/kg的1%戊巴比妥鈉對大鼠進行腹腔麻醉，胸部、腹部剪毛，以劍突為中心取正中切口，剪開腹膜，將腹主動脈顯露出來，用頭皮針進行穿刺，采集2 ml動脈血，應用全自動生化分析儀進行測定。②心肌梗死面積。采用伊文氏藍-TTC 法測定，具體措施如下：將左心室分離出來，應用氯化三苯基四氮唑法測定心肌梗死區、缺血危險區面積，計算左心室的總重量，心肌梗死面積為梗死區心肌重量/缺血區心肌重量，心肌缺血面積為缺血區心肌重量/左室重量。③心肌細胞組織形態學變化。取出心臟，摘除右心室、心房及結締組織，取左心室心尖部，切取2片厚2 μm心肌片，使用中性甲醛進行固定，常規石蠟包埋、切片，進行蘇木素-伊紅(HE)染色，應用光學顯微鏡進行觀察。

1.5統計學方法 應用SPSS20.0軟件進行t檢驗、F檢驗。

2 結 果

2.1各組心肌細胞組織形態學變化 空白對照組心肌組織無病理學變化，心肌細胞形態正常，排列整齊，且呈長條形排列，可見心肌橫紋；核膜清楚，胞質、細胞核均勻。模型組心肌組織病理變化明顯，部份心肌組織表現為區域性壞死。病變區域心肌細胞纖維界限不清，排列紊亂、稀疏，可見心肌細胞腫脹，心肌纖維斷裂，肌絲溶解，部份細胞核溶解碎裂。干預組心肌細胞病理變化程度明顯輕于模型組，心肌纖維基本排列整齊，胞質染色較均勻，可見少部分胞質溶解，部分細胞核溶解碎裂，少部分細胞可見輕度間質水腫。見圖1。

圖1 3組心肌細胞組織形態學變化(HE，×200)

2.2各組心肌梗死面積比較 由于空白對照組大鼠無明顯缺血區，因此未與模型組、干預組進行比較。干預組左心室總重量、心肌缺血面積與模型組相比，差異無統計學意義(P>0.05)；干預組心肌梗死面積較模型組明顯更低(P<0.05)。見表1。

表1 模型組和干預組心肌梗死面積比較

2.3各組CK-MB、CK、cTnI、MDA、SOD水平比較 與空白對照組比較，模型組、干預組CK-MB、CK、cTnI、MDA水平均明顯上升，SOD水平顯著下降(均P<0.05)；干預組CK-MB、CK、cTnI、MDA水平明顯低于模型組，SOD水平明顯高于模型組(P<0.05)。見表2。

表2 各組大鼠CK-MB、CK、cTnI、MDA、SOD水平比較

3 討 論

本研究表明老年大鼠脊柱脊髓損傷后存在明顯的心肌損傷，可能原因為脊柱脊髓損傷后，大鼠脊髓(損傷平面以下)失去神經中樞(損傷平面以上)的控制，不再維持由交感神經產生的心臟收縮、血管緊張性等的傳遞調控功能，破壞內環境穩定的調控機制，表現為心動過緩或低血壓等〔5〕。此外，由于大鼠脊柱脊髓損傷后上位交感中樞不再對心血管進行控制，同時損傷瞬間會產生強烈應激，導致副交感神經占據優勢地位，再加上全身及心肌局部產生過多的內皮素-1，使心肌受到一定損傷，造成心肌舒張和收縮功能減退，從而提高CK-MB、CK、cTnI水平且心肌細胞組織形態發生明顯變化〔6〕。

采用舒芬太尼預處理可明顯改善脊柱脊髓損傷所致的心肌損傷程度，其作用機制可能與舒芬太尼抑制氧化產物的產生，提高機體抗氧化能力有關。脊柱脊髓損傷導致心肌細胞產生大量的氧自由基，同時又降低了線粒體消除氧自由基的能力，增強脂質過氧化物反應，從而造成心肌損傷〔7，8〕。SOD是一種特異酶，可催化超氧化物通過歧化反應轉化為過氧化氫和氧氣，同時可以對氧自由基進行清除，保護細胞免受氧自由基損害，血液中SOD濃度可以對抗氧化能力進行反映〔9〕。MDA是一種醛類物質，主要在因自由基導致脂質過氧化過程中產生，故檢測MDA水平可以對脂質過氧化程度進行反映。臨床發現，心肌在短暫缺血狀態下可產生少量活性氧，可對再灌注時氧自由基的大量產生進行抑制，從而改善心肌損傷程度〔10〕。舒芬太尼是一種特異性μ-阿片受體激動劑，也是一種強效的阿片類鎮痛藥，其與μ受體的親和力明顯高于芬太尼，鎮痛持續時間也明顯長于芬太尼，且安全性更好。此外，與芬太尼相比，舒芬太尼還可以保證充足的心肌氧供應，具有良好的血流動力學穩定性，在靜脈給藥后數分鐘之內就可以發揮最大藥效〔11，12〕。

1江 華，肖增明，邱 勇，等.脊柱畸形矯形術中脊髓缺血性神經損傷的研究進展〔J〕.中華外科雜志，2016;54(5)：397-400.

2Zhang XJ，Yue J，Zhao TB，etal.Expression change of TNF-α in myocardium and hepatic tissue of rats with compound stress of hyperthermia and lipopolysaccharide〔J〕.Asian Pac J Trop Med，2013;6(4)：300-4.

3李曉倩，張再莉，馬 虹，等.鞘內注射右美托咪定對大鼠脊髓缺血再灌注損傷后FGFR3表達及血-脊髓屏障的影響〔J〕.中國脊柱脊髓雜志，2016;26(4)：342-7.

4高小茹，王 萌，張冬梅，等.PKC 在枸櫞酸舒芬太尼預處理大鼠心肌細胞缺氧/復氧損傷模型中的作用〔J〕.醫學研究生學報，2016;29(7)：688-92.

5陳 輝，鞏 超，張小霓，等.高位脊髓損傷后磷酸肌酸鈉對心肌的保護作用及對鈣敏感受體表達的影響〔J〕.中華創傷雜志，2014;30(10)：1046-9.

6蘇春俠，陳 輝.高位脊髓損傷后心血管功能改變及其機制的研究現狀〔J〕.國際麻醉學與復蘇雜志，2014;35(1)：44-6，51.

7Nooijen CF，Post MW，Spooren AL，etal.Exercise self-efficacy and the relation with physical behavior and physical capacity in wheel chair-dependent persons with subacute spinal cord injury〔J〕.J Neuroeng Rehabil，2015;12(1)：103.

8McAllister DA，Hughes KA，Lone N，etal.Stress hyperglycaemia in hospitalised patients and their 3-year risk of diabetes:a Scottish retrospective cohort study〔J〕.PLoS Med，2014;11(8)：e1001708.

9張 旭，黃 懷，陳輝強，等.高壓氧治療對脊髓損傷大鼠心肌細胞形態的影響〔J〕.海南醫學，2013;24(23)：3449-51.

10Yamaya S，Ozawa H，Kanno H，etal.Low-energy extracorporeal shock wave therapy promotes vascular endothelial growth factor expression and improves locomotor recovery after spinal cord injury〔J〕.J Neurosurg，2014;121(6)：1514-25.

11殷姜文，謝麗萍，王 勝，等.舒芬太尼預處理在大鼠肝臟缺血再灌注損傷的作用及對p-JNK表達的影響〔J〕.中國現代醫學雜志，2015;25(7)：32-6.

12王 萌，張冬梅，張 冰，等.δ、κ阿片受體對舒芬太尼預處理大鼠心肌縫隙連接蛋白43的影響〔J〕.臨床麻醉學雜志，2015;31(10)：996-9.