背景:急性心肌梗死(AMI)是现今危害人们生命健康的主要杀手,及时的心脏血运重建、有效地减少梗死心肌的面积是治疗的关键。再灌注损伤的存在减少了积极血运重建的益处,缺血后适应(IP)可以显著地减少再灌注损伤,缩小梗死面积。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)可以通过促进干细胞向梗死心肌归巢,促进心肌、血管新生等,从而改善心功能和防止左室重塑,但目前临床应用的结果不尽人意。本实验通过先以缺血后适应方法减轻心肌再灌注损伤,改善梗死心肌局部微环境;同时联用G-CSF皮下注射,增加骨髓干细胞释放,从而利于更多的干细胞归巢到梗死局部,增加病变处心肌修复、再生能力,以期能更好地减少心肌损伤、减轻心室重构,从而改善心肌梗死的预后。第一部分急性心肌梗死缺血再灌注实验动物模型的建立目的:建立稳定可靠、标准化程度高的急性心肌梗死缺血再灌注的实验动物模型。方法:1、选用新西兰大白兔,随机分为两组(每组10只)。2、“六线六结”法开胸后,“双线双结”法分别结扎左前降支(A组)或左室支(B组)30min后,实施再灌注2小时。3、手术前后抽股静脉血检测cTnI。4、再灌注结束后取出心脏,TTC染色后比较两组心肌梗死面积。结果:1、“六线六结”法开胸建模术中,出血、气胸的发生率明显低于传统方法,两组制模成功率均为70%。2、术中持续心电图II导联监护显示,50%的实验动物结扎左室支后,未见典型的ST段抬高。3、两组手术后肌钙蛋白I(ng/ml)较术前均明显升高(A组:0.37±0.12 vs. 2.31±1.59,P<0.05;B组:0.32±0.14 vs. 3.49±0.74,P<0.01),B组升高更明显,且较一致,但组间差异不明显(p=0.061)。4、左室支结扎组的梗死心肌面积(%)明显大于结扎左前降支组,且变异小(A组:21.51±7.87 %,B组:28.95±6.59%,p<0.05)。结论:1、“六线六结”开胸法可以有效地减少出血及气胸的发生率,提高制模成功率。2、结扎左室支复制兔急性心肌梗塞模型造成的心梗范围较大且稳定,优于常规前降支结扎法。3、以监护心电图Ⅱ导联ST段抬高作为判定结扎冠脉成功与否,有一定的局限性。第二部分缺血后适应联合粒细胞集落刺激因子对实验动物急性心肌梗死的心脏保护作用研究目的:主要研究:1、IP、G-CSF单用的直接心脏保护作用,防治心室重构以及改善心功能的作用。2、IP联合G-CSF对急性心肌梗死的心脏保护作用。3、IP、G-CSF以及联合应用对心肌缺血再灌注保护作用的异同。4、IP联合G-CSF对急性心肌梗死的心脏保护作用的可能机制。方法:1、结扎左室支缺血30min后,随机将实验动物新西兰大白兔分为4组(每组15只),即:缺血再灌注对照组(IR组)心肌缺血30min后直接再灌注;粒细胞集落刺激因子组(G-CSF组)心肌缺血30min后直接再灌注,并于术后12h开始使用G-CSF(10μg/kg,皮下注射,Qd×5);缺血后适应组(IP组)心肌缺血30min后,予以IP(30s×30s×4)改良再灌注;粒细胞集落刺激因子+缺血后适应组(G-CSF + IP组)缺血完成后,联合应用IP及G-CSF干预。2、记录各组再灌注时心律、ST等改变。3、各组手术前及术后1w抽血,检测血常规、肌钙蛋白I。4、术后4w后行超声心动图检查。5、完成心超检查后取出心脏,TTC染色测定各组心肌梗死的面积,HE染色、透射电子显微镜,观察组织病理结构。6、TUNEL法检测梗死周边心肌细胞凋亡情况。结果:1、与IR对照组及G-CSF组相比,采用IP优化再灌注的实验动物组,再灌注期间ST段回落明显加快,差异有显著性(P<0.05),心律失常的发生率也明显少于常规再灌注组。2、G-CSF处理后WBC(×10~9)较用药前明显升高,分别为:IR组5.4±3.8,G-CSF组13.8±12.9*,IP组8.5±5.6,IP+G-CSF组12.3±6.7*( *p<0.05 vs.同组术前)。3、术后1w血浆肌钙蛋白I浓度(ng/ml)分别为:IR组3.34±2.21,G-CSF组1.62±1.65*,IP组1.69±1.70*,IP+G-CSF组1.54±1.02*( *p<0.05 vs. IR组)。4、心超LVEF检测(%)分别为:IR组58.2±7.5,G-CSF组62.21±9.3*&, IP组61.3±8.7*&,IP+G-CSF组70.9±9.8**( *P<0.05 vs. RI组,**P<0.01 vs. RI组,&P<0.05 vs. G-CSF+ IP组)。5、梗死心肌面积(%)分别为:IR组31.37±12.18,G-CSF组19.56±7.39*,IP组18.27±4.76*,IP+G-CSF组16.42±6.03*(* P<0.05 vs. IR组)。6、组织病理学分析,IP改进再灌注组与G-CSF治疗组,梗死周边区心肌细胞超微结构异常改变、局部炎症反应、组织纤维化程度较对照组减轻,联合治疗组最优。微血管计数(个/0.1mm~2)分别为:IR组1.12±2.21,G-CSF组3.82±1.75*,IP组2.1±1.49,IP+G-CSF组4.1±2.01**&(*P<0.05 vs. RI组,**P<0.01 vs. RI组,&P<0.05 vs. IP组)。7、TUNEL法心肌凋亡指数(%)检测显示:IR组32±4,G-CSF组16±2*,IP组17±2*,IP+G-CSF组15±1**(* P<0.05 vs. IR组**P<0.01 vs. RI组)。8、联合组及其他组实验动物中,均未发现明显的不良反应。结论:1、缺血后适应能显著减少再灌注损伤,缩小心肌梗死的面积、减轻细胞凋亡的程度,保护心功能。2、粒细胞集落刺激因子可使心肌梗死面积、细胞凋亡程度均显著降低,促进梗死心肌周边微血管的新生等,有效防治心室重构。3、缺血后适应改良再灌注与G-CSF药物治疗的心脏保护作用相近。4、采用缺血后适应改良再灌注联合粒细胞集落刺激因子进行药物干预后,通过减轻再灌注损伤、减少细胞凋亡、促进血管新生等机制而发挥心脏保护作用,与IP、G-CSF单用相比,有更优的趋势。5、缺血后适应联合粒细胞集落刺激因子治疗实验动物急性心肌梗死,安全可行。