红景天甙对心肺复苏后大鼠心功能的保护作用_梁炼.pdf

岭南急诊医学杂志2023年2月第28卷第1期作者单位：中山大学孙逸仙纪念医院急诊科（510120）*通信作者红景天甙对心肺复苏后大鼠心功能的保护作用梁炼余涛谭云科郑光辉王鹏杨正飞*摘要目的：探讨红景天甙在心肺复苏后心功能不全中的保护作用。方法：18只健康SD大鼠（450550g）在完成手术后，被随机分为三个组：假手术组、心脏骤停对照组、红景天甙组（40 mg/kg）。除假手术组外，大鼠心脏骤停模型通过右颈外静脉置管的导丝电诱颤实现。ROSC后6 h，持续监测患者血流动力学（HR、MAP、ETCO2）。在ROSC 0、ROSC 1、3、6 h测量心功能：大鼠射血分数（EF）、心输出量（CO）、心肌活动指数（MPI），舌下微循环：微血管流动指数（MFI）和灌注微血管密度（PVD）。结果：红景天甙可改善大鼠ROSC后、h的MAP，但在其他时间段对MAP并无显著的影响。红景天甙组对复苏后大鼠的HR和ETCO2无显著影响。同时，红景天甙可显著提高心脏骤停后鼠EF和CO，降低MPI。红景天甙可显著提高复苏后MFI和PVD。结论：红景天甙通过改善复苏后“无复流现象”，减轻心肺复苏后心功能不全。关键词红景天甙，复苏后心功能不全，无复流现象DOI：10.3969/j.issn.1671301X.2023.01.001Protective Effect of SalidrosideonPostresuscitated Myocardial FunctionLIANG Lian，YU Tao，TAN Yunke，ZHENG Guanghui，WANG Peng，YANG Zhengfei*Department of Emergency Medicine，Sun Yasen Memorial Hospital of Sun Yasen University，Guangzhou，510120*Corresponding authorAbstractObjective：To investigate the protective effect of Salidrosideon postresuscitated myocardial dysfunction.Methods：18 SpragueDawley rats weighing between 450-550 g were randomized into 3 groups：Sham，CardiacArrest group，Salidroside group（40 mg/kg）.VF was induced through a guide wire advanced from the right jugular veininto the right ventricle.Hemodynamics parameters（HR，MAP，ETCO2）were continuously recorded during ROSC 6 h，and echocardiography（ejection fraction，EF；cardiac output，CO；and myocardial performance index，MPI）and sublingual microcirculation（microvascular flow index，MFI；perfused microvessel density，PVD）were measured at ROSC 0，1，3，6 h.Results：Salidroside significantly increased postarrest rat MAP at ROSC 1，2，3 h，thereafter there wereno significant differences among the three group.No significant differences of HR and ETCO2were found between salidrosidegroup and cardiac arrest group.However，salidroside markedly improved postarrest myocardial function，as evidencedby increased EF and CO，shorten MPI.Conccurently，salidroside successfully prevent noreflow phenomenon by increasing MPI and PVD.Conclusion：Salidroside ameliorated postresuscitated myocardial dysfunction by preventing noreflowphenomenon.Key wordssalidroside；postresuscitated myocardial dysfunction；noreflow phenomenon复苏后心功能不全（postresuscitated myocardial dysfunction，PRMD）是导致患者死亡，尤其是发病72小时内死亡的首要原因1，2。虽然现代医学对PRMD的病理生理过程以及涉及的复杂发病机制有所认识，然而目前提高患者生存率和生存质量的手段有限，缺乏特异的相关治疗药物。深入研究心脏骤停患者恢复自主循环后PRMD的发生发展机制，运用传统医学的智慧与精华寻找潜在治疗 PRMD 的中医药处方或成分，具有重要的社会和经济意义。红景天甙（Salidroside，SAL）是近年来备受关注的活性物质，其来源于传统中医药红景天（Rhodiolarosea），其具有抗炎、抗氧化应激、抗低氧、抗衰老、减轻I/R损伤以及神经和心血管保护作用等3，4。目前尚未有研究报道 SAL 是否同样在PRMD中起保护作用。论著与临床 1岭南急诊医学杂志2023年2月第28卷第1期1材料与方法1.1构建大鼠心肺复苏模型及分组本研究经医院伦理委员会批准（SYSUIACUC2020B0645）。首先，动物准备及手术：健康SD大鼠（450-550 g）实验前 12 小时禁食CO2气体诱导麻醉后，戊巴比妥（45 mg/kg）腹腔注射麻醉气管插管，持续二氧化碳分析仪持续监测呼气末二氧化碳（Endtidal CO2）左侧股动脉、左侧股静脉、左侧颈外静脉和右侧颈外静脉置管，分别用于动脉压力监测和采血、核心温度监测、左心房压力监测和液体输注，以及诱颤分组：假手术组，心脏骤停对照组，红景天甙治疗组（40 mg/kg）。动物 CA 建模：除假手术组外，大鼠心脏骤停模型通过电诱颤实现，诱颤前15分钟常规记录心电图、血流动力学及心脏超声结果，并给予机械通气（21%O2，潮气量0.60 ml/100 g）右颈外静脉置管导入诱颤导丝，成功记录稳定的损伤曲线（Injury Curve，IC），代表诱颤导丝与右心室内壁接触良好与右心室内直流电诱颤，最大电流3.5mA，持续3分钟持续室颤6分钟后，给予8分钟心肺复苏机械按压：通气=2：1，FiO2=100%，调整按压深度（不超过1.5 cm）和位置，维持冠脉灌注压（coronary perfusion pressure，CPP）在 25ronary 以上心肺复苏8分钟后，给予4J除颤大鼠恢复自主循环（ROSC）：室上性心律，平均动脉压MAP上性心律，平均，持续5 min以上。成功复苏的大鼠按照随机化分组方法，纳入研究。假手术组在ROSC后1 min左侧静股静脉注射2 ml生理盐水，红景天甙治疗组按照40 mg/kg，使用2 ml生理盐水稀释后，在ROSC后1min注射。1.2大鼠心功能检测心脏超声系统（Echo.HD11XE；PhilipsMedicalSystems，Eindhoven，Netherlands，USA）检测大鼠射血分数（EF）、心输出量（CO）、心肌活动指数（MPI）等指标。1.3血流动力学监测WINDAQ 系统，在 ROSC后6小时内，持续监测和记录II导联心电图、有创动脉压力（SBP、DBP和MAP）、右心房内压（RAP）、呼吸末二氧化碳、核心温度等参数。1.4舌下微循环检测在ROSC后基线、1小时、3小时、6 小时，用侧流暗场（SDF）成像设备（MicroScan；MicroVision Medical Inc.，阿姆斯特丹，荷兰）检测实验动物的舌下微循环。该成像设备带有5倍成像物镜，视野可被放大到276倍。为每个将捕获三个分散的视野，检测期间尽量减少晃动、移动探头。微血管图像将被记录在USB 设备上。微血管流动指数（Microvascular flow index，MFI）将采用Pozo，M.O等人的方法进行定量：图像将被分为四个象限，记录每个象限的直径小于20 方法进微血管主要血流类型（缺失，0；断断续续的，1；缓慢，2；正常，3）。MFI 评分代表四个象限的平均值。灌注微血管密度（PVD）的测量基于De Backer等人的方法进行。PVD计算为穿过4个象限的血管数除以象限边1.5统计学方法应用 SPSS 22.0统计软件，计量数据以（x s）表示，组间比较采用单因素方差分析，计数数据采用2检验。P0.05认为差异存在统计学意义。2结果2.1红景天甙对复苏后大鼠血流动力学的影响见图1。图红景天甙对复苏后大鼠血流动力学的影响。ETCO2=呼吸末二氧化碳。与对照组比较，*P0.05假手术组对照组红景天甙照450400350300心率（次/分）0小时1小时2小时3小时4小时5小时6小时假手术组对照组红景天甙照20015010050平均动脉压（mmHg）0小时1小时2小时3小时4小时5小时6小时假手术组对照组红景天甙照504020ETCO2（mmHg）0小时1小时2小时3小时4小时5小时6小时45353025A AB BC C 2岭南急诊医学杂志2023年2月第28卷第1期2.2红景天甙对复苏后大鼠心功能的影响见图2。2.3红景天甙对复苏后大鼠微循环的影响见图3。3讨论本研究以传统医学“扶正固本”治疗思想为指导，意在促进心脏骤停患者ROSC的心功能恢复、减轻PRMD。期待通过以传统医学理论和医药精华，结合现代医学方法，筛选出能有效改善心脏骤停患者生存预后的活性物质。本研究发现红景天甙尽管对复苏后大鼠的血流动力学影响有限（心率、平均动脉压、呼吸末二氧化碳等），但可改善复苏后微循环状况，从而改善复苏后心功能情况。本研究成功建立了 PRMD 模型，用以验证红景天甙对PRMD的保护作用。而本研究观察到心肺复苏后大鼠的EF、CO显著下降，而MPI明显延长。临床研究和动物实验显示，PRMD 是影响ROSC 患者生存预后重要因素之一。临床研究发现，尽管心肺复苏可以使患者ROSC率高达39%，然而62-70%的患者在72小时内死亡，主要原因在于复苏后的心功能不全1。患者在心脏骤停发生后，即使患者成功复苏和恢复自主循环，但仍然面临全身性的缺血/再灌注损伤的二次打击，致使心肌细胞出现损伤、凋亡或者坏死而出现心功能损害。前期，本研究团队的通过建立大鼠诱颤心肺复苏模型证实了 PRMD 对大鼠生存预后的影响，也证实了基于保护复苏后心肌功能的治疗策略可以改善大鼠的生存率及生存质量5。本研究与其他研究一致揭示了PRMD是复苏后存活的不良预后因素，因此寻找更为确切有效的改善 PRMD 的中医药药物、处方，并及早转化、应用于临床实践，具有重要的经济和社会意义。本研究发现红景天甙对复苏后心功能起保护作用。红景天甙是来源于传统中药红景天（Rhodiolarosea）的一种活性成分。红景天甙具有众多的药理学作用，如抗炎、抗氧化应激、抗低氧、抗衰老、减轻I/R损伤以及神经和心血管保护作用等。已有研究发现红景天甙在心血管疾病中的保护作用，但在 PRMD 中的作用尚未明确。红景天甙可通过上调SIRT1和FoxO1的表达，促进自噬和抑制氧化应激，发挥对人脐静脉内皮细胞的保护作用，从而减缓动脉粥样硬化的发生。红景天甙也可刺激抗过氧化酶产生，如谷胱甘肽过氧图2红景天甙对复苏后大鼠心功能的影响。MPI=心肌活动指数；VF=心室颤动；PC=胸外按压。与对照组比较，*P0.001假手术组对照组红景天甙照2.06小时3小时1小时0小时MPI6小时3小时1小时0小时心输出量（ml/分钟）501001502006小时3小时1小时0小时左室射血分数（%）20406080*1.51.00.50.0VF6 min+PC8 minA AB BC C图3红景天甙对复苏后大鼠舌下微循环的影响。A：假手术组，B：对照组；C：红景天甙组。VF=心室颤动；PC=胸外按压。与对照组比较，*P0.001假手术组对照组红景天甙照*1086420灌注血管密度（n/mm）*43210微血管血流指数*6小时3小时1小时0小时VF6 min+PC8 minB BA AC C（下转第12页）3岭南急诊医学杂志2023年2月第28卷第1期有潜力的，针对动脉粥样硬化斑块精准干预的新型疗法，具有广阔的转化应用前景。参考文献1 Wolf D，Ley K.Immunity and Inflammation in Atherosclerosis J.Circ Res，2019，124（2）：315.2 Robbins CS，Hilgendorf I，Weber GF，et al.Local proliferation dominates lesional macrophage accumulation inatherosclerosis J.Nat Med，2013，9（9）：1166.3 Chen W，Schilperoort M，Cao Y，et al.Macrophagetargeted nanomedicine for the diagnosis and treatment ofatherosclerosis J.Nat Rev Cardiol，2022，19（4）：228.4 Son S，Kim JH，Wang X，et al.Multifunctional sonosensitizers in sonodynamic cancer therapy J.Chem SocRev，2020，49（11）：3244.5 Gong F，Cheng L，Yang N，et al.Ultrasmall OxygenDeficient Bimetallic Oxide MnWOX Nanoparticles forDepletion of Endogenous GSH and Enhanced Sonodynamic Cancer TherapyJ.Adv Mater，2019，31（23）：e1900730.6 Liang S，Deng X，Xu G，et al.A Novel PtTiO2Heterostructure with OxygenDeficient Layer as Bilaterally Enhanced Sonosensitizer for Synergistic ChemoSonodynamic Cancer Therapy J.AdvFunct Mater，2020，30（13）：1908598.7 Lei C，Liu XR，Chen QB，et al.Hyaluronic acid and albumin based nanoparticles for drug deliveryJ.J Control Release，2021，331：416.8 Hagg D，Sjoberg S，Hulten LM，et al.Augmented levels of CD44 in macrophages from atherosclerotic subjects：a possible IL6CD44 feedback loop J?Atherosclerosis，2007，190（2）：291.9 Beldman TJ，Senders ML，Alaarg A，et al.HyaluronanNanoparticles Selectively Target PlaqueAssociated Macrophages and Improve Plaque Stability in AtherosclerosisJ.ACS Nano，2017，11（6）：5785.（修回日期：2023年01月10日）化物酶和硫氧还蛋白，发挥抗氧化应激的作用6-8。本研究证实了红景天甙显著改善复苏后大鼠心功能，但具体机制尚未明确，需待进一步研究。本研究还发现红景天甙可显著改善复苏后大鼠的微循环，阻止复苏后“无复流现象”。心脏骤停复苏后，心肌细胞缺血和再灌注损伤而出现肿胀。心肌细胞毒性和组织性水肿，可引起“无复流现象”。而既往研究已经证实改善复苏后心肌微循环，可显著改善复苏后心功能。本研究采用监测复苏后大鼠舌下微循环的方法，证实红景天甙可显著逆转这一恶性循环，从而改善复苏后心功能。综上所述，红景天甙通过改善复苏后“无复流现象”，减轻心肺复苏后心功能不全的严重程度，为其临床应用提供转化医学证据。参考文献1 Girotra S，van Diepen S，Nallamothu BK，et al.Regional Variation in OutofHospital Cardiac Arrest Survivalin the United StatesJ.Circulation，2016，133（22）：2159.2 杨可慧桑，潘畅，徐峰，陈玉国.心脏骤停与复苏调查的现状及展望 J.中国实用内科杂志，2019，39（10）：842.3 Zhu Z，Li J，Zhang X.Salidroside protects against oxLDLinduced endothelial injury by enhancing autophagymediated by SIRT1FoxO1 pathwayJ.BMC complementary and alternative medicine，2019，19（1）：111.4 Xue H，Li P，Luo Y，et al.Salidroside stimulates theSirt1/PGC1alpha axis and ameliorates diabetic nephropathy in mice J.Phytomedicine：international journal ofphytotherapy and 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