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基本信息
- 項目名稱：
- 不同濃度酒精對垂體后葉素和冠脈結(jié)扎致大鼠急性心肌缺血的影響
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 酒精是日常生活中常見的飲品，在我國，飲酒已成為一種社會現(xiàn)象。心血管疾病是我國最常見的致死原因之一。我們研究組的成員在閱讀相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)，目前關(guān)于酒精和心血管疾病關(guān)系的研究主要集中在酒精過量對心臟的損害上，于是經(jīng)過討論，設(shè)計了以垂體后葉素和冠脈結(jié)扎分別制作大鼠急性心肌缺血模型，同時觀察酒精攝入后各項生理生化指標(biāo)的變化，以期觀察不同濃度酒精對心肌缺血大鼠的影響，并初步探討其可能的機制。
- 詳細(xì)介紹：
- 研究背景： 缺血性心臟病包括粥樣硬化病變引致的冠狀動脈梗阻或狹窄，是由于供血不足而引起心肌機能障礙和（或）器質(zhì)性病變。根據(jù)世界衛(wèi)生組織提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全世界每年有1700萬人死于心臟病，其中缺血性心臟病是最常見的死亡原因之一。 飲酒是生活中的一種常見行為，酒中含的主要成分為酒精。長期以來，有關(guān)酒精的研究多集中于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、精神行為以及消化系統(tǒng)等方面。盡管酒精對心血管系統(tǒng)的影響早已被人們關(guān)注，但大多是一些臨床觀察資料和流行病學(xué)調(diào)查統(tǒng)計資料。流行病學(xué)調(diào)查統(tǒng)計資料表明，在酒精攝入量與心血管疾病發(fā)病率之間存在一種“U”型關(guān)系，尤其是缺血性心臟病，但對其機制仍不完全清楚。酒精對心血管系統(tǒng)的雙向調(diào)控作用已經(jīng)得到公認(rèn)，但以往的研究多集中于酒精中毒，對低濃度酒精作用的報道較少。 研究目的： 本研究采用大鼠舌下靜脈注射垂體后葉素及結(jié)扎冠脈模擬冠脈狹窄或梗阻致急性心肌缺血模型，從心電圖改變（PR間期、ST段、T波變化）、血清學(xué)指標(biāo)（肌酸磷酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量、一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶(NOS)等）以及心肌缺血面積的變化來反映不同濃度酒精對大鼠急性心肌缺血的影響，以期闡明不同濃度酒精對缺血性心臟病的不同影響及其作用機制，并為指導(dǎo)社會性合理飲酒提供參考數(shù)據(jù)。 研究方法： 1. 垂體后葉素致大鼠急性心肌缺血模型的制備 大鼠麻醉（20%烏拉坦0.6ml/100g體重，腹腔注射）后仰位固定，記錄標(biāo)Ⅱ?qū)?lián)心電圖。舌下靜脈分別緩慢注射生理鹽水（模型對照組），維拉帕米1mg/kg，酒精0.4 g/kg 、0.8 g/kg、 1.6g/kg，容積均為10ml/kg。5min后舌下靜脈注射Pit 1U/kg（10s內(nèi)推完）復(fù)制急性心肌缺血模型，注射Pit后即刻至30s心電圖出現(xiàn)ST段抬高、T波升高，表明模型建立成功。觀察注射Pit后15s、30s、60s、300s、900s心電圖相關(guān)指標(biāo)PR間期、ST段、T波變化。 2. 冠脈結(jié)扎致大鼠急性心肌缺血模型的制備 大鼠麻醉（20%烏拉坦0.6ml/100g體重，腹腔注射）后仰位固定，記錄標(biāo)Ⅱ?qū)?lián)心電圖。舌下靜脈分別緩慢注射維拉帕米1mg/kg，酒精0.4 g/kg 、0.8 g/kg、 1.6g/kg，容積均為10ml/kg。5min后結(jié)扎冠脈（左旋支）復(fù)制急性心肌缺血模型，結(jié)扎冠脈后至30s心電圖出現(xiàn)ST段抬高、T波升高，表明模型建立成功。冠脈結(jié)扎6 h 后腹主動脈取血分離血清進(jìn)行肌酸磷酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量、一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶(NOS)等相關(guān)指標(biāo)檢測，離體心臟進(jìn)行四氮唑藍(lán)（TTC）染色檢測心肌缺血面積。 3. 小動物開胸手術(shù)輔助呼吸裝置的開發(fā) 由于開胸實施心臟手術(shù)必定會破壞胸膜腔造成氣胸，所以若沒有呼吸輔助裝置小動物會在幾分鐘之內(nèi)發(fā)生呼吸衰竭，即使立即關(guān)閉胸腔也很難恢復(fù)，從而造成動物死亡，降低實驗成功率。為解決該問題，目前最常用的方法是在開胸前先做氣管插管，整個手術(shù)過程用小動物呼吸機輔助呼吸。但是實驗中小動物呼吸機一次只能維持一只動物呼吸，而實驗往往對樣本量有一定要求，要想提高實驗效率，批量處理動物，此方法只能靠多臺呼吸機同時工作才可完成。為解決多臺小動物開胸手術(shù)的呼吸輔助問題，降低實驗成本，提高實驗效率和成功率，本研究組成員發(fā)明了一種小動物開胸手術(shù)輔助呼吸裝置。 研究結(jié)果： 1. 酒精對垂體后葉素致大鼠急性心肌缺血的影響 結(jié)果顯示，與模型對照組比較，注射Pit后維拉帕米組以及10%、20%酒精組大鼠HR顯著減慢（P＜0.05，P＜0.01），而5%酒精組大鼠HR減慢不明顯（P＞0.05）；模型對照組心律失常發(fā)生率為62.5 %（5/8），維拉帕米組心律失常發(fā)生率為12.5 %（1/8），10%和20%酒精組心律失常發(fā)生率均為62.5 %（5/8）；而5%酒精組心律失常的發(fā)生率為37.5 %（3/8），明顯低于模型對照組 ( P < 0. 05)；注射20%酒精5min后，大鼠心電圖ST段明顯抬高，T波明顯升高（P＜0.05，P＜0.01），且在注射Pit后最顯著，而5%酒精組大鼠注射Pit后ST段抬高幅度和T波高度均顯著降低（P＜0.05，P＜0.01）。 2. 酒精對冠脈結(jié)扎致大鼠急性心肌缺血的影響 結(jié)果顯示，5%酒精組組心肌缺血面積明顯低于模型組( P < 0. 05)，5%酒精組大鼠血清CK、LDH均有顯著降低，SOD顯著升高，MDA顯著降低，NO、NOS顯著升高；10%酒精組大鼠血清NO顯著升高，20%酒精組大鼠血清LDH顯著升高。 3. 小動物開胸手術(shù)輔助呼吸裝置結(jié)構(gòu)和使用方法 為解決多臺小動物開胸手術(shù)的呼吸輔助問題，降低實驗成本，提高實驗效率和成功率，本研究組成員發(fā)明了一種小動物開胸手術(shù)輔助呼吸裝置。小動物開胸手術(shù)輔助呼吸裝置，包括三通管、氣管插管、氣囊和套管。將三通管用作通氣裝置的新穎之處在于它多出一個通氣口，若把氣囊通過連接裝置接在三通管的通氣口上，其被壓縮后自行恢復(fù)過程中，氣體可從其他兩個通氣口流入氣囊，當(dāng)其他兩個通氣口分別與氣管插管和套管聯(lián)通時，氣囊被擠壓后恢復(fù)原型所需的絕大部分氣體從套管進(jìn)入，此時進(jìn)入的是新鮮空氣；小動物呼出的氣體從氣管插管進(jìn)入，該氣體是待交換氣體。在連續(xù)吹打氣囊進(jìn)行輔助呼吸時，每松開一次氣囊，同時放開套管的開口端進(jìn)行通氣，大量新鮮空氣與小動物呼出的少量氣體一同進(jìn)入氣囊，兩種氣體在氣囊內(nèi)即可完成交換。當(dāng)再次吹打氣囊同時關(guān)閉套管的開口端時，即可將新鮮空氣吹入小動物肺內(nèi)。此動作按一定頻率反復(fù)操作，就能高效地完成小動物的人工輔助呼吸，無需每吹打一次就要將氣囊卸下更換氣體。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、造價低廉、應(yīng)用范圍廣、實驗效率高、小動物成活率高等優(yōu)點。由于該裝置造價低廉（成本在100.0元人民幣以內(nèi)），故可同時使用多套裝置開展多組實驗，對于大樣本量科研實驗和學(xué)生實驗尤為適用。 結(jié)論： 1.低濃度酒精（0.4g/kg）對急性心肌缺血有保護(hù)作用，而高濃度酒精（1.6g/kg）可加重心肌缺血。 2.酒精對急性心肌缺血的保護(hù)作用機制可能與促進(jìn)NO生成以及抗氧化應(yīng)激有關(guān)。 3.本研究結(jié)果結(jié)合以往研究資料，我們提出：適度飲酒（<25 g?d-1）可降低包括冠心病在內(nèi)的諸多心血管疾病的發(fā)病率，而重度飲酒（>50 g?d-1）則可能引起酒精中毒危害身體健康。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，少量飲酒人群心血管系統(tǒng)疾?。ㄓ绕涫侨毖孕呐K病）發(fā)生率明顯低于平均水平，但對其機制仍不完全清楚。本課題擬采用大鼠舌下靜脈注射垂體后葉素及結(jié)扎冠脈模擬冠脈狹窄或梗阻致急性心肌缺血模型，從心電圖改變、血清學(xué)指標(biāo)（CK、LDH、SOD及MDA含量、一氧化氮、一氧化氮合酶等）以及心肌缺血面積的變化來反映不同濃度酒精對大鼠急性心肌缺血的影響，以期闡明其影響及其作用機制。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 有關(guān)酒精的研究多集中于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、精神行為以及消化系統(tǒng)等方面。而酒精對心血管系統(tǒng)的影響大多是一些臨床觀察資料和流行病學(xué)調(diào)查統(tǒng)計資料。酒精對心血管系統(tǒng)的雙向調(diào)控作用已經(jīng)得到公認(rèn)，但以往的研究多集中于酒精中毒，對低濃度酒精作用的報道較少。本課題采用舌下靜脈注射垂體后葉素及大鼠結(jié)扎冠脈致急性心肌缺血模型，觀察不同濃度酒精對大鼠急性心肌缺血的影響，以期闡明其影響及其作用機制。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 流行病學(xué)資料提示，適量飲酒可降低某些心血管疾病的發(fā)病率，而過量攝入酒精直接威脅著飲酒者的身體健康，乃至生命安全。本研究結(jié)果結(jié)合以往流行病學(xué)研究資料，通過酒精對心臟毒性劑量關(guān)系的分析，我們提出：適度飲酒（<25 g?d-1）可降低包括冠心病在內(nèi)的諸多心血管疾病的發(fā)病率，而重度飲酒（>50 g?d-1）則可能引起酒精中毒危害身體健康。本課題為社會性的節(jié)制飲酒提供劑量參考，使人們能夠做到健康飲酒。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的：探討不同濃度酒精對缺血性心臟病的不同影響及其作用機制，為指導(dǎo)社會性合理飲酒提供參考數(shù)據(jù)。方法：1.垂體后葉素模型SD大鼠40只隨機分為5組，模型對照組（Pit1U/kg）、陽性對照組（維拉帕米1 mg/kg）、5%酒精組（0.4g/kg）、10%酒精組（0.8g/kg）和20%酒精組（1.6g/kg）。大鼠麻醉后舌下靜脈注射Pit（1U/kg）誘發(fā)急性心肌缺血，觀察不同給藥組大鼠心率、心電圖改變（ST段、T波變化）以及心律失常的發(fā)生。2.冠脈結(jié)扎致模型分組方法同前。大鼠麻醉后結(jié)扎冠脈左旋支復(fù)制急性心肌缺血模型，觀察不同給藥組心電圖改變、冠脈結(jié)扎6 h 后血清學(xué)指標(biāo)（CK、LDH、SOD活性及MDA含量、NO、NOS）以及心肌缺血面積的變化。結(jié)論：低濃度酒精（0.4g/kg）對急性心肌缺血有保護(hù)作用，而高濃度酒精（1.6g/kg）可加重心肌缺血。酒精對急性心肌缺血的保護(hù)作用機制可能與促進(jìn)NO生成以及抗氧化應(yīng)激有關(guān)。本研究結(jié)果結(jié)合以往研究資料，我們提出：適度飲酒（<25 g/d）可降低包括冠心病在內(nèi)的諸多心血管疾病的發(fā)病率，而重度飲酒（>50 g/d）則可能引起酒精中毒危害身體健康。
獲獎情況
- 發(fā)表論文： 何慧康, 唐夢婕, 王興會, 杜克莘, 祖超, 臧偉進(jìn), 胡浩. 酒精對垂體后葉素致大鼠急性心肌缺血的影響[J]. 衛(wèi)生研究. 2010; 39(4): 528-530. (MI收錄) 實用新型專利： 名 稱：一種小動物開胸手術(shù)輔助呼吸裝置 發(fā)明人：胡浩，祖超，唐夢婕，杜克莘，趙進(jìn)，于曉江 專利號：ZL 2010 2 0209515.X
鑒定結(jié)果
- 教育部科技查新工作站Z08：“不同濃度酒精對垂體后葉素和冠脈結(jié)扎致大鼠急性心肌缺血影響”的研究內(nèi)容及酒精對急性心肌缺血的保護(hù)機制可能與促NO生成及抗氧化應(yīng)激有關(guān)的研究結(jié)果，國內(nèi)外均未見相同研究的報道。
參考文獻(xiàn)
- 1)ATHYROS VG, LIBEROPOULOS EN, MIKHAILIDIS DP, et al. Association of drinking pattern and alcohol beverage type with the prevalence of metabolic syndrome, diabetes, coronary heart disease, stroke, and peripheral arterial disease in a Mediterranean cohort [J]. Angiology, 2008, 58(6): 689-697. 2)MCCLELLAND RL, BILD DE, BURKE GL, et al. Alcohol and coronary artery calcium prevalence, incidence, and progression: results from the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) [J]. Am J Clin Nutr, 2008, 88(6): 1593-1601. 3)BELLEVILLE J. The French paradox: possible involvement of ethanol in the protective effect against cardiovascular diseases [J]. Nutrition, 2002, 18(2): 173-177. 4)STEWART S, HART CL, HOLE DJ, et al. Population prevalence, incidence, and predictors of atrial fibrillation in the Renfrew ? Paisley study [J]. Heart, 2001, 86(5): 516-521. 5)KLATSKY AL. Alcohol, wine, and vascular diseases: an abundance of paradoxes [J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2008, 294(2):H582-583.
同類課題研究水平概述
- 缺血性心臟病包括粥樣硬化病變引致的冠狀動脈梗阻或狹窄，是由于供血不足而引起心肌機能障礙和（或）器質(zhì)性病變。根據(jù)世界衛(wèi)生組織提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全世界每年有1700萬人死于心臟病，其中缺血性心臟病是最常見的死亡原因之一。 飲酒是生活中的一種常見行為，酒中含的主要成分為酒精。長期以來，有關(guān)酒精的研究多集中于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、精神行為以及消化系統(tǒng)等方面。盡管酒精對心血管系統(tǒng)的影響早已被人們關(guān)注，但大多是一些臨床觀察資料和流行病學(xué)調(diào)查統(tǒng)計資料。流行病學(xué)調(diào)查統(tǒng)計資料表明，在酒精攝入量與心血管疾病發(fā)病率之間存在一種“U”型關(guān)系。大量飲酒可導(dǎo)致或加重高血壓、心絞痛、腦卒中、酒精性心肌病、多種心律失常和心臟猝死的發(fā)生，而適量飲酒可降低冠心病和動脈粥樣硬化的發(fā)病率，但對其機制仍不完全清楚。但也有報道認(rèn)為某些心血管疾病發(fā)病率與酒精攝入量沒有直接關(guān)系。而且，以往的研究多集中于較高濃度的酒精對心血管系統(tǒng)的作用，而對低濃度酒精的作用報道較少，對其作用機制也無明確定論。
