不同时相亚低温治疗对不同心肺复苏兔模型心脏骤停后综合征心、脑功能的实验研究
不同时相亚低温治疗(MTH)对不同心肺复苏(CPR)兔模型心脏骤停后综合征(PCAS)心、脑功能的影响,为PCAS临床研究提供参考。方法55只健康雄性日本大耳白兔随机分别制作窒息法与体外电击法诱导3min心脏骤停(CA)CPR模型,并设置假手术组为对照。窒息模型(A)分常温复苏组(ANR,n=5)、CA前亚低温组(AHP,n=5)、复苏后30min亚低温组(AHRe30,n=5)和复苏后90min亚低温组(AHRe90,n=5)。体外电击模型(E)分常温复苏组(ENR,n=5)、CA前亚低温组(EHP,n=5)、复苏后30min亚低温组(EHRe30,n=5)和复苏后90min亚低温组(EHRe90,n=5)。假手术组分常温假手术组(SN,n=5)和亚低温假手术组(SH,n=5)。常温和MTH目标温度分别为(39.0±0.5)℃和(34.0±1.0)℃。本实验在CA前15 min、复苏后30 min、60min、120min、360min和600min各时间点记录血流动力学指标,包括心率(HR)、左室舒张期末压(LVEDP)、左室内压上升或下降最大速率(±dp/dt max)和平均动脉压(MAP),并留取动脉血,待测血清肌钙蛋白I(cTnI)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)和硫氧还蛋白(Trx)浓度。自主循环恢复(+ROSC)后600min处死动物,留取左室心肌及全脑组织,利用原位末端缺刻标记法(TUNEL)光镜下观察心肌及海马CA1区细胞凋亡情况并计算凋亡指数(AI)。结果(1)体外电击模型:○1血流动力学:MTH各组观察期间HR(bpm)均低于常温组(均P<0.05);EHP组LVEDP(mmHg,1mmHg=0.133kPa)于复苏后30min明显低于ENR、EHRe30和EHRe90组(3.4±0.8 vs 4.6±1.0、4.1±0.5、4.3±0.2,均P<0.05);EHP组+dp/dt max(mmHg/s)于复苏后30min、120min明显高于ENR、EHRe30和EHRe90组(30min:10970.2±148.1 vs 11080.9±203.5、11581.4±203.5;120min:10391.7±538.2 vs 9688.7±200.3、8759.8±279.6,均P<0.05)。EHP组-dp/dt max(mmHg/s)于复苏后30min、60min、120min、360min、600min明显高于ENR组(30min:8557.6±217.8 vs 2113.6±336.9;60min:8186.1±335.5 vs28871.2±114.2;120min:6221.6±144.6 vs 2335.9±230.2;360min:5368.8±373.5vs1923.7±811.2;600min:6153.4±165.3vs1880.4±116.6,均p<0.05)。4个复苏组map各时间点差异均无统计学意义(均p>0.05)。○2血清学指标:enr组ctni(ng/l)复苏后60min、120min、360min高于ehp、ehre30和ehre90组(60min:130.53±11.23vs111.86±11.04、104.27±10.16、103.49±8.42;120min:136.09±9.43vs122.37±10.69、105.04±9.03、105.67±7.60;360min:138.67±10.17vs120.58±9.70、112.28±12.08、124.37±8.04,均p<0.05);ehp组nse(ug/l)复苏后360min、600min低于enr、ehre30和ehre90组(360min:137.74±2.61vs169.59±1.34、166.43±1.21、154.35±2.61;600min:163.13±1.33vs171.86±1.27、164.27±1.48、169.14±2.93,均p<0.05);enr组trx(ng/l)复苏后60min、120min、360min、600min时高于ehp、ehre30和hre90组(60min:204.21±12.74vs171.46±9.86、186.56±12.18、174.58±11.55;120min:210.19±13.22vs175.30±9.08、180.17±11.43、182.60±12.57;360min:192.37±15.01vs181.86±10.35、186.88±12.05、190.06±11.62;600min:199.57±14.13vs180.23±10.71、188.84±11.44、191.14±12.43,均p<0.05);ehp组trx复苏后60min、120min、360min、600min时低于ehre30、ehre90组(均p<0.05)。3个低温复苏组ctni各时间点差异均无统计学意义;enr、ehre30和ehre90组nse各时间点差异均无统计学意义;ehre30、ehre90组trx各时间点差异均无统计学意义(均p>0.05)。○3病理学:enr组心肌细胞凋亡情况较ehp、ehre30、ehre90组严重,ai(%)值显著升高[(40.35±9.55)%vs(16.01±6.18)%、(20.10±4.89)%、(24.73±7.10)%,均p<0.05];enr组海马ca1区神经元细胞凋亡情况较ehp、ehre30、ehre90组严重,ai(%)值明显升高[(62.25±10.43)%vs(20.61±5.02)%、(25.08±3.92)%、(30.33±7.15)%,均p<0.05]。(2)窒息模型:○1血流动力学:mth各组观察期间hr(bpm)均低于常温组(均p<0.05);ahp组map(mmhg)于复苏后30min低于anr、ahre30和ahre90组(80.3±1.1vs83.1±2.0、87.1±1.8、88.9±2.1,均p<0.05),其余指标各时间点差异无统计学意义(均p>0.05)。○2血清学指标:anr组ctni(ng/l)复苏后60min、120min时高于ahp、ahre30和ahre90组(60min:131.97±8.36vs120.19±9.51、118.24±9.86、118.60±9.73;120min:135.61±9.12vs129.26±9.94、120.57±10.32、117.28±8.58,均p<0.05);ahp组nse(ug/l)复苏后360min、600min低于anr、ahre30和ahre90组(360min:188.34±2.6vs263.8±13.4、234.2±11.4、172.4±10.5;600min:189.16±4.4vs273.0±12.1、229.7±10.5、165.8±11.9,均P<0.05);AHP组Trx(ng/L)复苏后60min、120min、360min、600min低于ANR、AHRe30和AHRe90组(60min:185.76±5.53 vs 208.67±7.74、198.73±8.68、202.88±5.36;120min:190.11±7.37 vs 219.09±6.05、196.52±7.95、216.16±5.40;360min:188.43±7.24 vs 230.74±8.14、218.43±8.00、222.65±6.27;600min:191.08±6.98 vs 235.75±8.27、220.17±7.71、229.05±17.38,均P<0.05),ANR、AHRe30和AHRe90组NSE、Trx比较各时间点差异无统计学意义,3个低温复苏组cTnI比较各时间点差异无统计学意义(均P>0.05)。○3病理学:ANR组心肌细胞凋亡情况较AHP、AHRe30、AHRe90组严重,AI(%)值显著提高[(51.18±11.16)%vs(17.37±5.30)%、(22.85±3.32)%、(27.99±6.83)%,均P<0.05];同样,ANR组海马CA1区神经元细胞凋亡情况较AHP、AHRe30、AHRe90组严重,AI值(%)明显提高[(79.13±9.78)%vs(23.07±4.41)%、(27.29±6.24)%、(41.04±5.30)%,均P<0.05]。(3)两模型组比较,○1血流动力学:EHP组MAP(mmHg)复苏后120min、360min时高于AHP组(均P<0.05);EHP组+dp/dt max(mmHg/s)复苏后360min、600min时高于AHP组(均P<0.05);两模型其余血流动力学参数差异无统计学意义(均P>0.05)。○2血清指标:EHP组NSE(ug/L)复苏后360min时低于AHP组(P<0.05);EHP组Trx(ng/L)复苏后60min、120min、360min、600min低于AHP组(均P<0.05);EHRe30组Trx(ng/L)复苏后360min低于AHRe30组(P<0.05);EHRe90组Trx(ng/L)复苏后360min、600min时低于AHRe90(均P<0.05);两模型常温复苏组NSE、Trx观察期间各时间点差异无统计学意义(均P>0.05)。○3病理学:(1)心肌细胞AI值(%):ENR组明显低于ANR组(P<0.05);(2)海马CA1区神经元细胞AI值(%):ENR组低于ANR组(P<0.05);EHP组低于AHP组(P<0.05)。结论MTH对两种CPR模型心、脑功能均有保护作用,体外电击模型保护效果优于窒息模型。复苏前行MTH保护作用更显著,提示早期干预重要性。Trx在PCAS早期就升高,对脑功能预后评估或有重要意义。