【摘要】： 實施體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)心臟直視手術的患者在經(jīng)歷了手術中的全心缺血-再灌注損傷之后,T_3血清水平可顯著降低。這種情況在小兒患者中尤為常見。研究發(fā)現(xiàn),在實施CPB心臟直視手術的全部小兒,手術后均出現(xiàn)了T_3和T_4血清水平降低,即Ⅱ型正常甲狀腺病態(tài)綜合征(euthyroid sick syndrome,ESS),并可對小兒的預后造成不利影響。 目前針對手術后ESS的主要治療措施是:在手術后發(fā)現(xiàn)患者的甲狀腺激素血清水平降低后,通過補充性應用外源性甲狀腺激素使其血清水平恢復到正常范圍。但是,手術后補充性應用外源性甲狀腺激素不能保證對ESS獲得一致的滿意治療效果,并有可能對患者CPB心臟直視手術后已發(fā)生紊亂的內(nèi)環(huán)境造成進一步的干擾,不利于患者的康復。另外,通過手術后補充性應用外源性甲狀腺激素使其血清水平恢復到正常范圍亦有可能消除ESS對機體的有益作用。 已有研究證實,甲狀腺激素具有明確的心肌保護作用。有鑒于手術后補充性應用外源性甲狀腺激素的種種不良影響,我們設想如果在小兒CPB心臟直視手術前預先應用外源性甲狀腺素,不僅可通過促使心肌組織肌球蛋白重鏈(myosin heavy chain,MHC)α和熱休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)表達增強來發(fā)揮抗缺血-再灌注損傷的心肌保護作用,而且可避免手術后補充性應用外源性甲狀腺素所致的不良影響。但是,目前尚無在小兒CPB心臟手術前應用外源性甲狀腺激素進行手術中心肌缺血-再灌注損傷保護和手術后ESS預防的研究報道。 為此,我們設計了本研究,其內(nèi)容包括動物實驗和臨床試驗兩部分。目的在于明確預先應用外源性甲狀腺激素是否對心肌缺血-再灌注損傷具有保護作用,并探討其心肌保護的相關機制。旨在為今后臨床工作中應用這一簡單的心肌保護干預措施提供有價值的理論依據(jù)。其中動物實驗包括三方面的內(nèi)容。 第一部分動物實驗 一、預先應用不同劑量左旋甲狀腺素鈉對心肌缺血-再灌注損傷的保護作用 采用未成年健康雌性Wistar大鼠(鼠齡35天)48只,稱重后隨機平均分為六組(每組8只):空白對照組(BC組)、對照組(C組)、10μg組、20μg組、40μg組和80μg組。BC組和C組大鼠在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天;10μg組、20μg組、40μg組和80μg組大鼠在實驗前除了采用普通飼料喂養(yǎng)7天之外,每天還通過灌胃方式分別應用左旋甲狀腺素鈉(levothyroxine-sodium,L)10μg/100g體重、20μg/100g體重、40μg/100g和80μg/100g體重進行預處理。第8天對大鼠再次稱重,并抽取外周靜脈血檢測甲狀腺激素血清水平。大鼠麻醉后將其心臟取出,采用Langendorff裝置建立離體心臟缺血-再灌注模型,BC組心臟持續(xù)灌注80 min而不實施停灌注,其他各組的心臟均順序經(jīng)歷平衡30 min、常溫停灌注20 min和再灌注30 min的處理過程。實驗中連續(xù)監(jiān)測心率、收縮壓、±dp/dt_(max)等血流動力學指標;測定平衡10 min和再灌注10 min時的冠脈流量;再灌注15 min時收集冠脈流出液測定肌酸激酶心肌型同工酶(myocardial-bound creatine kinase,CK-MB)活性;實驗結(jié)束時留取心室肌標本,采用Western-blotting技術檢測HSP70表達,采用實時定量PCR技術檢測MHC和甲狀腺激素受體(thyroid hormone receptor,TR)mRNA表達。 結(jié)果顯示,與BC組和C組比較,20μg組、40μg組和80μg組實驗當天的大鼠的體重均顯著減輕。并且40μg組和80μg組實驗當天大鼠的體重均顯著低于10μg組。與BC組和C組比較,20μg組、40μg組和80μg組實驗當天的甲狀腺激素血清水平均顯著升高。10μg組、20μg組、40μg組和80μg組的甲狀腺激素血清水平隨左旋甲狀腺素鈉的用量增加而升高,其中80μg組的甲狀腺激素血清水平顯著高于10μg組、20μg組和40μg組。 與BC組和C組比較,10μg組、20μg組、40μg組和80μg組心率和dp/dt_(max)的基礎值均顯著升高。80μg組收縮壓和-dp/dt_(max)基礎值均顯著高于10μg組和20μg組。 與BC組比較,40μg組和80μg組再灌注期的心率恢復率均顯著降低,10μg組、20μg組、40μg組和80μg組再灌注期的收縮壓和±dp/dt_(max)恢復率均顯著降低;與C組比較,10μg組、20μg組、40μg組和80μg組再灌注期的心率和dp/dt_(max)恢復率均顯著升高,10μg組在再灌注20 min和30 min時以及20μg組在再灌注30 min時的收縮壓恢復率均顯著升高,10μg組、20μg組和40μg組整個再灌注期和80μg組再灌注30min時的-dp/dt_(max)恢復率均顯著升高。四個實驗組之間比較,80μg組再灌注30 min時的收縮壓恢復率低于10μg組;40μg組和80μg組再灌注30 min時的±dp/dt_(max)恢復率顯著低于10μg組和20μg組。 與BC組和C組比較,10μg組、20μg組、40μg組和80μg組平衡期和再灌注期的冠脈流量均顯著增加。 與BC組比較,10μg組、20μg組、40μg組和80μg組再灌注期冠脈流出液中的CK-MB活性均顯著升高;與C組比較,10μg組、20μg組和40μg組再灌注期冠脈流出液中的CK-MB活性均顯著降低。在四個實驗組,再灌注期冠脈流出液中的CK-MB活性隨左旋甲狀腺素鈉用量增加而升高,其中80μg組顯著高于10μg組、20μg組和40μg組。 四個實驗組的心室肌組織HSP70表達均顯著強于BC組和C組。10μg組和20μg組的心室肌組織HSP70表達均顯著強于40μg組和80μg組。 與BC組和C組比較,四個實驗組的心室肌組織MHCαmRNA表達均顯著升高,并且20μg組、40μg組和80μg組的心室肌組織TRα1 mRNA表達均顯著升高。但是,心室肌組織MHCαmRNA和TRα1 mRNA表達在四個實驗組之間比較均無顯著差異。 二、芬太尼和舒芬太尼對預先應用左旋甲狀腺素鈉心肌保護作用的影響 采用未成年的健康雌性Wistar大鼠(鼠齡35天)56只,隨機分為七組(每組8只):空白對照組(BC組)、對照組(C組)、左旋甲狀腺素鈉10μg組(10μg組)、芬太尼組(F組)、舒芬太尼組(S組)、芬太尼加左旋甲狀腺素鈉組(F+L組)和舒芬太尼加左旋甲狀腺素鈉組(S+L組)。BC組、C組、F組和S組大鼠在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天;10μg組、F+L組和S+L組大鼠除了在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天之外,每天還通過灌胃方式應用左旋甲狀腺素鈉10μg/100g體重進行預處理。第8天大鼠麻醉后將其心臟取出,采用Langendorff裝置建立離體心臟缺血-再灌注模型,BC組心臟持續(xù)灌注80 min而不實施停灌注,其他各組心臟均順序經(jīng)歷平衡30 min、常溫停灌注20 min和再灌注30 min的處理過程。其中F組和F+L組采用含芬太尼30μg/L的KH液灌注,S組和S+L組采用含舒芬太尼3μg/L的KH液灌注,其余各組采用KH液灌注。實驗中連續(xù)監(jiān)測心率、收縮壓、±dp/dt_(max)等血流動力學指標;測定平衡10 min和再灌注10 min時的冠脈流量;再灌注15 min時收集冠脈流出液測定CK-MB活性;實驗結(jié)束時留取大鼠心室肌標本,采用Western-blotting技術檢測HSP70表達,采用實時定量PCR技術檢測MHC和TR mRNA表達。 結(jié)果顯示,七組心率和收縮壓的基礎值均無顯著差異;10μg組、F+L組和S+L組±dp/dt_(max)的基礎值均顯著高于BC組、C組、F組和S組。 與BC組比較,F組和S組再灌注期全部的血流動力學指標均顯著降低;與C組比較,10μg組、F+L組和S+L組再灌注期全部的血流動力學指標均顯著升高;與F組和S組比較,10μg組、F+L組和S+L組再灌注期全部的血流動力學指標均顯著升高。但是,再灌注期全部的血流動力學指標在10μg組、F+L組和S+L組之間比較均無顯著差異。 10μg組、F+L組和S+L組平衡期和再灌注期的冠脈流量均顯著高于C組、F組和S組。但是,平衡期和再灌注期的冠脈流量在10μg組、F+L組和S+L組之間比較均無顯著差異。 10μg組、F+L組和S+L組再灌注期冠脈流出液中的CK-MB活性均顯著高于BC組,但均顯著低于C組、F組和S組。再灌注期冠脈流出液中的CK-MB活性在10μg組、F+L組和S+L組之間比較均無顯著差異。 10μg組、F+L組和S+L組的心室肌組織HSP70表達均顯著強于BC組、C組、F組和S組。但是,心室肌組織HSP70表達在10μg組、F+L組和S+L組之間比較均無顯著差異。 10μg組、F+L組和S+L組的心室肌組織MHCαmRNA表達均顯著高于C組、F組和S組。但是,心室肌組織MHCαmRNA表達在10μg組、F+L組和S+L組之間比較均無顯著差異。另外,心室肌組織TRα1 mRNA表達在所有各組之間比較均無顯著差異。 三、線粒體ATP敏感性鉀離子通道與預先應用左旋甲狀腺素鈉心肌保護作用的關系 采用未成年的雌性健康Wistar大鼠(鼠齡35天)32只,隨機分為四組(每組8只):空白對照組(BC組)、對照組(C組)、左旋甲狀腺素鈉10μg組(10μg組)和格列本脲加左旋甲狀腺素鈉組(G+L組)。BC組和C組大鼠在實驗前采用普通飼料喂養(yǎng)7天;10μg組和G+L組大鼠除了采用普通飼料喂養(yǎng)7天之外,每天還通過灌胃方式應用左旋甲狀腺素鈉10μg/100g體重進行預處理。第8天大鼠麻醉后將其心臟取出,采用Langendorff裝置建立離體心臟缺血-再灌注模型,BC組心臟持續(xù)灌注80 min而不實施停灌注,其他各組心臟均順序經(jīng)歷平衡30 min、常溫停灌注20 min和再灌注30 min的處理過程,其中G+L組采用含有格列本脲30μmol/L的KH液灌注,其余各組采用KH液灌注。實驗中連續(xù)監(jiān)測心率、收縮壓、±dp/dt_(max)等血流動力學指標;測定平衡10 min時和再灌注10 min時的冠脈流量;再灌注15 min時的收集冠脈流出液測定CK-MB活性;實驗結(jié)束時留取大鼠心室肌標本,采用Western-blotting技術檢測HSP70表達,采用實時定量PCR技術檢測MHC和TR mRNA表達。 結(jié)果顯示,四組心率和收縮壓的基礎值均無顯著差異;10μg組和G+L組±dp/dt_(max)的基礎值均顯著高于BC組和C組。 與C組比較,10μg組和G+L組再灌注期全部的血流動力學指標均顯著升高;但是,再灌注期全部的血流動力學指標在10μg組和G+L組之間比較均無顯著差異。 10μg組和G+L組平衡期和再灌注期的冠脈流量均顯著高于C組,并且10μg組和G+L組平衡期的冠脈流量均顯著高于BC組。但是,平衡期和再灌注期的冠脈流量在10μg組和G+L組之間比較均無顯著差異。 10μg組和G+L組再灌注期冠脈流出液中的CK-MB活性均顯著高于BC組,但是均顯著低于C組。再灌注期冠脈流出液中的CK-MB活性在10μg組和G+L組之間比較無顯著差異。 10μg組和G+L組的心室肌組織HSP70表達均顯著強于BC組和C組。但是,心室肌組織HSP70表達在10μg組和G+L組之間比較無顯著差異。 10μg組和G+L組的心室肌組織MHCαmRNA表達均顯著高于BC組和C組。但是,心室肌組織MHCαmRNA表達量在10μg組和G+L組之間比較無顯著差異。另外,心室肌組織TRα1 mRNA表達在四組之間比較均無顯著差異。 通過上述三個動物實驗的結(jié)果,我們得出以下結(jié)論: 1.預先應用小劑量左旋甲狀腺素鈉可對心肌缺血-再灌注損傷產(chǎn)生明確的保護作用,但是應用較大劑量的左旋甲狀腺素鈉可減弱其心肌保護作用,而且可導致高甲狀腺素血癥。 2.在本實驗所采用的四個左旋甲狀腺素鈉劑量中,以10μg/100g體重的心肌保護作用最佳,而且不導致高甲狀腺素血癥的發(fā)生。 3.預先應用左旋甲狀腺素鈉的心肌保護作用可能是與心肌組織HSP70和MHCαmRNA表達增強有關。 4.芬太尼和舒芬太尼對預先應用左旋甲狀腺素鈉的心肌保護作用無影響。 5.線粒體ATP敏感性鉀離子通道可能與預先應用左旋甲狀腺素鈉的心肌保護作用機制無關。 第二部分臨床試驗部分:小兒體外循環(huán)心臟直視手術前應用小劑量甲狀腺素片的心肌保護作用 本臨床試驗共包括40例年齡3～12歲、擬在CPB下實施擇期簡單先天性心臟病(房間隔缺損、室間隔缺損、卵圓孔未閉和動脈導管未閉)矯正手術的小兒,將小兒隨機平均分為兩組(每組20例):對照組和試驗組。試驗組小兒在手術前每天按0.4mg/kg體重口服甲狀腺素片,共4天;對照組小兒手術前不服用此藥。所有小兒的圍手術期處理嚴格按照醫(yī)院操作常規(guī)進行。檢測小兒入院時、麻醉前以及手術后第1天、第2天、第4天的甲狀腺激素血清水平變化,并在小兒入院時、手術后即刻以及手術后第1天和第2天觀察并記錄小兒的血流動力學指標,記錄小兒保留氣管插管時間、ICU停留時間以及在ICU中正生性肌力藥物的使用情況。 在手術結(jié)束前,每組隨機選取6例小兒留取右心房肌肉標本,采用western-blotting技術檢測心房肌組織HSP70表達,采用實時定量PCR技術檢測心房肌組織TR和MHC mRNA表達。在手術后24h時取血,采用AXSYM全自動免疫分析儀定量測定CK-MB血清活性,定性檢測肌鈣蛋白Ⅰ(troponinⅠ,TnⅠ)的陽性率。 結(jié)果顯示,與入院時的基礎值比較,對照組手術后第1天、第2天和第4天的T_3和FT_3血清水平以及手術后第1天的TSH、T_4和FT_4血清水平均顯著降低。與入院時的基礎值比較,試驗組手術后第1天、第2天和第4天的T_3和FT_3血清水平以及手術后第1天的TSH血清水平均顯著降低。 與對照組比較,試驗組手術后第1天和第2天的T_3、FT_3和T_4血清水平以及手術后第1天的FT_4血清水平均顯著升高。 與對照組比較,試驗組的正性肌力藥物使用率、CK-MB血清活性、TnⅠ血清陽性率和心房肌組織MHCβmRNA表達均顯著降低,心房肌組織HSP70和MHCαmRNA表達均顯著增強。 根據(jù)本臨床試驗的結(jié)果,我們得出以下結(jié)論: 1.在CPB下實施簡單先天性心臟病矯正手術的小兒,手術后可發(fā)生Ⅱ型ESS。 2.雖然小兒CPB心臟直視手術前短期補充性應用小劑量甲狀腺素片可減小手術后甲狀腺激素血清水平降低的嚴重程度,并預防Ⅱ型ESS的發(fā)生,但是小兒手術后仍可發(fā)生Ⅰ型ESS。 3.小兒CPB心臟直視手術前短期補充小劑量甲狀腺素片具有明確心肌保護作用,并且手術前短期補充應用小劑量甲狀腺素片的心肌保護作用可能與甲狀腺激素調(diào)控心肌組織HSP70和MHCαmRNA表達增強有關。
【圖文】：

北京協(xié)和醫(yī)學院博士畢業(yè)論文附圖圖1一1一1動物實驗組織總RNA瓊脂糖凝膠電泳圖空白對照組對照組正正常飼料喂養(yǎng)7天 天攢黔黔料 :::澳 澳澳襲簍激蓉繃彩賽舞舞8880陣幾009休重的潤灌胃了天 天圖1一2一1實驗實驗1的分組和操作流程 130

基礎值再灌10min再灌ZOmin再灌30min時間圖1一2一3各組再灌注后心率恢復率的比較(n=8)注:與空白對照組相比，#P<0.05;與對照組相比，*稱0.05。
【學位授予單位】：中國協(xié)和醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：R726.1

【參考文獻】

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1 潘曉亮;吳梅;;甲狀腺功能亢進性心臟病的心臟損傷及機制[J];青島大學醫(yī)學院學報;2008年04期

2 呂天兵;茍欣;余周;吳躍;;精索靜脈曲張對青春期大鼠睪丸生精細胞HIF-1α和Bax表達的影響[J];第三軍醫(yī)大學學報;2007年19期

3 傅思源;連蓮淑;張華;;小兒難治性心力衰竭加用甲狀腺激素的臨床療效觀察[J];福建醫(yī)藥雜志;2008年01期

4 郭雅卿;吳頌紅;趙丹寧;崔克勤;胡玲;;不同表現(xiàn)甲狀腺功能亢進癥心臟病患者內(nèi)皮素和腫瘤壞死因子α的變化[J];臨床薈萃;2007年22期

5 王為民;崔傳玉;郭士勇;李青;;外源性甲狀腺素對嬰幼兒心臟手術圍術期血流動力的影響[J];臨床小兒外科雜志;2007年03期

6 童鐘杭;;甲狀腺激素與心臟[J];現(xiàn)代實用醫(yī)學;2006年06期

7 張煜華;侯繼文;馬遠平;;甲狀腺激素輔助治療兒童腎病40例分析[J];中國熱帶醫(yī)學;2007年03期

8 王力甚;倪蓉;倪娟;;體外循環(huán)下心臟手術對血糖、胰島素、C肽和胰高血糖素的影響[J];上海醫(yī)學;2007年01期

9 楊中文,劉艷,王志;小劑量短療程甲狀腺激素治療充血性心力衰竭的療效[J];實用兒科臨床雜志;2005年08期

10 劉春蓉;石峰;李蘭英;臧曉怡;劉亞敏;孫云;;甲亢大鼠心肌甲狀腺激素受體mRNA的表達[J];武警醫(yī)學院學報;2008年06期

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本文編號：2600016