Research Project: The effects and mechanisms of post-resuscitation antioxidants on myocardial damages after ventricular fibrillation and electrical shock.
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摘要：在急救過程中所產生的缺氧與再灌流傷害與電擊除顫治療所引起的傷害，會造成復甦後的心臟功能失調。根據我們之前的研究結果顯示，電擊之後會導致細胞內的氧化游離基增加，進而對心肌細胞與粒線體等胞器造成傷害，而導致心臟功能失調。抗氧化游離基藥物的給予可以減少電擊之後所產生的游離基，進而減少在電擊之後的心肌損傷與心臟功能下降的情形。然而，心肺復甦急救與電擊除顫所產生的氧化游離基，是否會在恢復自發性循環之後繼續造成心肌組織的受損與活化細胞凋亡所相關之訊息傳導路徑，尚未可知。而恢復自發性循環之後才給予抗氧化游離基藥物是否能夠改善復甦後的心臟功能損傷，也尚未被清楚研究。另外，抗氧化游離基藥物的給予是否會和低溫治療產生交互影響，則需要進一步的研究。我們假設，心肺復甦急救後使用抗氧化游離基藥物對心室顫動與電擊所造成之心肌損傷具有保護作用，其機轉可能是經由減少心肺復甦急救與電擊後心肌細胞內與組織間所產生的氧化游離基所造成的傷害以及改變細胞凋亡所相關之訊息傳導路徑，而心肺復甦急救後所施行之低溫治療可能會影響抗氧化游離基藥物對心肌損傷的保護作用。在此計畫中，本研究團隊將繼續利用心肌細胞電擊模型與動物急救模型來檢驗心肺復甦急救與電擊後所產生的氧化游離基是否會在恢復自發性循環之後繼續造成心肌組織傷害與活化細胞凋亡等訊息傳導途徑，導致心臟功能失調。另外，吾人亦將進一步研究成功復甦之後的抗氧化游離基藥物的給予是否能夠消除氧化游離基，進而改善復甦後心臟功能損傷。此外，對於復甦後的低溫治療是否會和抗氧化游離基藥物的作用互相影響亦為此研究計畫中要探討的重點。此一計畫之研究結果可為常見臨床重大醫療問題—心肺復甦急救與電擊後心臟功能失調，提供傷害產生的重要機轉以及治療方法，以期減少這些病患的心臟損傷並改善其心臟功能與存活率；並針對抗氧化游離基藥物與現行之低溫治療所可能產生之交互影響加以研究，作為進行臨床試驗前的重要參考資料，而期可進一步利用此研究結果改善心肺復甦急救的流程與復甦後的重症照護。<br> Abstract: The ischemia/reperfusion injury and electrical therapy during cardiopulmonary resuscitation (CPR) result in post-resuscitation myocardial dysfunction. Based on our previous study, electrical therapy would increase intracellular reactive oxygen species (ROS) generation, which causes cardiomyocyte and mitochondrial damages. Antioxidant administration during CPR would improve myocardial damage and dysfunction by eliminating free radical. However, whether ROS causes myocardial damage after return of spontaneous circulation (ROSC) and activate apoptosis pathways remains unknown. Besides, whether antioxidant application after ROSC still benefit myocardial dysfunction and whether therapeutic hypothermia interacts with antioxidant also need further researches.We hypothesize that antioxidant administration after ROSC would protect myocardial damage following CPR and electrical therapy by eliminating ROS and adjust activated apoptosis pathways. Besides, therapeutic hypothermia would affect the myocardial protection of the antioxidant.In the current study, we will use cardiomyocyte model and animal resuscitation model to evaluate if ROS generated during CPR and electrical shock would cause myocardial damage and activate apoptosis pathways, and if the use of antioxidant would benefit myocardial dysfunction. The interaction between therapeutic hypothermia and antioxidant will also be intervened.The results of the study would provide the mechanism for the post-resuscitation myocardial dysfunction and the solution to improve such a common and serious problem during clinical practice.
Keywords
心跳停止
電擊治療
氧化游離基
抗氧化游離基藥物
心肌損傷
粒線體
cardiac arrest
electrical therapy
reactive oxygen species
antioxidant
myocardial damage
mitochondria
電擊治療
氧化游離基
抗氧化游離基藥物
心肌損傷
粒線體
cardiac arrest
electrical therapy
reactive oxygen species
antioxidant
myocardial damage
mitochondria