延迟心内远程缺血预处理减小猪远端心肌梗死面积

《Basic Research in Cardiology》:Delayed intracardiac remote ischemic preconditioning reduces infarct size in remote myocardium of pigs

【字体: 时间:2026年09月02日 来源:Basic Research in Cardiology 9.2

编辑推荐:

  反复缺血/再灌注(I/R)诱导的心肌保护并不局限于缺血区域,还可延伸至远处心肌区域,该现象称为心内远程缺血预处理(icRIPC)。本研究旨在评估icRIPC对梗死面积(IS)、左心室(LV)功能(LVF)及心肌基因和蛋白表达的延迟效应。研究人员通过对13头猪左

  
反复缺血/再灌注(I/R)诱导的心肌保护并不局限于缺血区域,还可延伸至远处心肌区域,该现象称为心内远程缺血预处理(icRIPC)。本研究旨在评估icRIPC对梗死面积(IS)、左心室(LV)功能(LVF)及心肌基因和蛋白表达的延迟效应。研究人员通过对13头猪左前降支(LAD)施行3个循环10 min缺血/10 min再灌注进行icRIPC,24 h后对中左回旋支(LCx)行90 min球囊闭塞及再灌注诱导再灌注急性心梗(AMI)(icRIPC-AMI组);另13头猪行假icRIPC术后24 h同法诱导LCx AMI作为对照(AMI组)。每组各5头猪于AMI后3天处死,采用RT-qPCR定量远端LAD与LCx区域9个候选基因表达,Western blot验证两个显著上调基因的蛋白水平;每组其余8头随访1个月。AMI后3天,icRIPC-AMI组梗死LCx区域超氧化物歧化酶-2(SOD2)蛋白表达升高,远端LAD区域诱导型一氧化氮合酶(iNOS/NOS2)蛋白表达升高。1个月时,icRIPC-AMI组IS低于AMI组(8.4±3.7% vs 14.1±1.8% LV质量,p=0.003),整体LVF边际改善;梗死外侧壁节段平均收缩速度高于AMI组(14.8±1.6 vs 13.3±0.9 mm/s,p=0.026)。这些发现为延迟icRIPC提供了潜在机制证据:IS减小、局部心功能改善及保护蛋白表达的区位特异性变化,并可能对应临床“梗死前心绞痛”现象的实验相关性。
研究背景与立项依据
反复缺血/再灌注(I/R)诱发的心脏保护存在两个时相:第一窗口(快速、持续约2–3 h)与第二窗口(延迟约24 h出现、可持续至72 h,依赖基因表达改变与新蛋白合成)。远程缺血预处理(RIPC)通常指肢体或远隔器官短暂I/R保护心脏,而心内远程缺血预处理(icRIPC)特指心脏内某一冠脉供血区短暂I/R使同心脏另一远处供血区获得耐受。1993年Przyklenk等在犬模型证实icRIPC存在于第一窗口,但大型动物中icRIPC是否能在第二窗口(延迟24 h)仍保护远处心肌、其分子机制及与临床梗死前心绞痛(PIA)的关联尚缺证据。为此,研究人员在猪这一贴近人类再灌注AMI的大型动物模型中,设计LAD短暂I/R后24 h LCx持久闭塞/再灌注方案,系统评估延迟icRIPC对IS、LV功能及候选保护基因/蛋白的影响。
主要技术方法概括
研究纳入26头雌性家猪(30–35 kg),分icRIPC-AMI组与AMI假手术组各13头;采用经股动脉穿刺、导管介入闭胸式在体模型,LAD中段球囊3×10 min I/R或假置管,24 h后LCx中段90 min闭塞再灌注。每组5头于AMI后3天处死取LAD远端与LCx梗死区心肌,余8头随访1个月。分子端用RT-qPCR测9个晚期预处理相关基因(COX2、SOD2、AKR1B10、NOS2、CXCL10、SOX9、IKBKG、PCNA、SOD1)表达,Western blot验SOD2与NOS2蛋白;影像端用1.5 T心脏磁共振(CMR)含迟钆增强(LGE)在3天及1个月量化IS、LV容积与射血分数(EF),按AHA 17节段模型测算外侧壁与前壁节段收缩速度;组织端行HE染色与心肌细胞径线测量,血浆肌钙蛋白I用ELISA动态监测。
研究结果
程序性数据与CMR参数
1头AMI组假手术期因室性心律失常死亡并替换。3天时IS数值偏低但不显著(15.6±3.7% vs 18.4±4.3%,p=0.090);1个月时icRIPC-AMI组IS显著降至8.4±3.7% LV质量(vs 14.1±1.8%,p=0.003)。LV舒张末容积(EDV)与收缩末容积(ESV)组间无差异;1个月时icRIPC-AMI组LV EF(p=0.052)与每搏量(SV,p=0.069)呈改善趋势。梗死外侧壁节段收缩速度在1个月时icRIPC-AMI组为14.8±1.6 mm/s,显著高于AMI组13.3±0.9 mm/s(p=0.026),相当于提升11.3%。
心肌组织学分析与心肌酶
前壁与外侧壁心肌细胞直径、周长在3天及1个月组间均无差异。血浆肌钙蛋白I在AMI后3天升高,组间无统计学差异,提示icRIPC不依赖减少急性心肌细胞坏死量释放而主要通过延迟重构与局部功能保存起效。
基因表达
AMI后3天,icRIPC-AMI组LAD远端前壁NOS2(iNOS)mRNA显著上调;LCx梗死外侧壁SOD2 mRNA显著上调;其余7个候选基因(COX2、AKR1B10、CXCL10、SOX9、IKBKG、PCNA、SOD1)在前后壁均未见组间差异。
蛋白表达Western blot验证
与mRNA一致,3天时icRIPC-AMI组前壁NOS2蛋白升高、外侧壁SOD2蛋白升高,以GAPDH归一化。
讨论浓缩与结论翻译
研究人员指出,本研究将Przyklenk等犬第一窗口icRIPC拓展至猪模型第二窗口(延迟24 h),从前方LAD传递保护至后方LCx,借CMR纵向随访1个月证实IS显著减小与外侧壁局部收缩改善,并锁定SOD2(梗死区抗氧化)与NOS2(条件区可能参与信号传递)作为区位特异性介质。全局LVF仅边际改善,因梗死体积有限且受重构、负荷、微血管阻塞等调节,但占LV 29.4%的5个外侧节段速度提升具有功能意义。研究为“梗死前心绞痛”作为临床icRIPC相关现象提供实验支撑;同时承认大型动物RIPC临床转化不一致,PIA保护存在人群异质性。
原文结论节译:这些发现为延迟icRIPC提供了潜在机制证据,其特征为梗死面积减小、局部心肌功能改善以及保护蛋白表达的区位特异性变化,并可能代表临床梗死前心绞痛现象的实验对应。
(载于《Basic Research in Cardiology》)
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号