阿托伐他汀聯(lián)合輔酶Q10對(duì)心肌梗死后心力衰竭大鼠游離脂肪酸及三磷酸腺苷水平的影響

趙東明 楊 萍 楊 杰 魏 群(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院心內(nèi)科，吉林 長(zhǎng)春 30033)

心力衰竭(HF)是各種病因所致的心臟病的終末階段，也是臨床上心血管疾病的主要死亡原因之一。心臟是高耗能的器官，正常心臟的主要產(chǎn)能物質(zhì)是游離脂肪酸(FFA)和葡萄糖，其中前者約占60% ～70%〔1〕。線粒體是心肌細(xì)胞能量代謝的主要場(chǎng)所，越來(lái)越多的證據(jù)顯示，HF時(shí)心肌細(xì)胞線粒體能量代謝的改變會(huì)加速心肌收縮或舒張功能不全及心肌重構(gòu)的進(jìn)展。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)阿托伐他汀可以改善心肌重構(gòu)〔2〕，但是以往的研究多集中于血管內(nèi)皮功能方面。本研究通過(guò)建立急性心肌梗死(AMI)后心衰大鼠模型，觀察聯(lián)合應(yīng)用阿托伐他汀及輔酶Q10對(duì)血清FFA及心肌組織ATP含量的影響，探討阿托伐他汀聯(lián)合輔酶Q10在改善心衰大鼠心肌重構(gòu)過(guò)程中對(duì)能量代謝影響的可能作用機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物、藥品及試劑 吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供雌性Wistar大鼠30只，體重 200～220 g，合格證號(hào):SCXK-(吉)2003-0001。阿托伐他汀(批號(hào):J20070060)由輝瑞制藥有限公司提供。輔酶Q10(批號(hào):H10930021)由衛(wèi)才(中國(guó))藥業(yè)有限公司提供。兩種藥物均溶于0.5%羧甲基纖維素鈉(CMC)中。FFA及ATP測(cè)定試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.2 動(dòng)物模型 大鼠左冠脈前降支的結(jié)扎參照文獻(xiàn)〔3〕方法:吸入乙醚后，將麻醉的大鼠仰臥位固定，剪去胸前鼠毛后以75%酒精消毒皮膚，在左側(cè)第3～4肋間打開(kāi)胸腔及心包膜，暴露心臟。23只模型組及給藥組大鼠均以0號(hào)線結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支，7只假手術(shù)組大鼠僅穿線不結(jié)扎，將心臟送回胸腔后，擠出胸腔內(nèi)的氣體及血液，收攏荷包并關(guān)閉胸腔，手術(shù)時(shí)間控制在30 s內(nèi)。術(shù)后7 d以青霉素20萬(wàn) U/kg腹腔注射常規(guī)抗感染治療。1只假手術(shù)組大鼠于麻醉時(shí)死亡。冠脈結(jié)扎術(shù)大鼠4只于3 d內(nèi)死亡，1只于1 w內(nèi)死亡。

1.3 分組及給藥 存活的24只大鼠隨機(jī)分為4組:假手術(shù)組、模型組、阿托伐他汀組、阿托伐他汀+輔酶Q10組，每組6只大鼠。阿托伐他汀組大鼠給予阿托伐他汀每日10 mg/kg灌胃，阿托伐他汀+輔酶 Q10組大鼠每日給予阿托伐他汀10 mg/kg及輔酶Q10 30 mg/kg灌胃，假手術(shù)組及模型組大鼠均給予0.5%CMC灌胃。飼養(yǎng)6 w后均于術(shù)后第7周以10 ml/kg灌胃給藥，1次/d，連續(xù)5 w。

1.4 指標(biāo)測(cè)定 3%戊巴比妥30 mg/kg腹腔注射麻醉后，稱量大鼠體重，腹主動(dòng)脈取血3 ml，2 500 r/min離心10 min后取血清置于-70℃。按一次提取比色法測(cè)定血清FFA含量。應(yīng)用化學(xué)比色法測(cè)定非梗死區(qū)心肌組織ATP含量:摘取心臟后取非梗死區(qū)心肌組織樣本，稱重后按重量體積比(W/V)1∶9加入生理鹽水，玻璃試管塑料膜封口后置燒杯中加半燒杯水，用電爐沸水隔水煮10 min，流水冷卻后以4 000 r/min離心10 min，取上清液應(yīng)用可見(jiàn)光分光光度計(jì)在636 nm測(cè)定。

2 結(jié)果

2.1 血清FFA含量的變化 與假手術(shù)組相比，模型組大鼠FFA含量明顯升高(P＜0.01)，與模型組相比，阿托伐他汀組及阿托伐他汀+輔酶Q10組FFA含量減少(P＜0.05)，且阿托伐他汀+輔酶Q10組更為明顯。見(jiàn)表1。

表1 各組大鼠血清FFA、ATP含量比較(x ± s，n=6)

2.2 心肌組織ATP含量的變化 與假手術(shù)組相比，模型組大鼠ATP含量明顯降低(P＜0.001)。與模型組相比，阿托伐他汀組及阿托伐他汀+輔酶Q10組ATP含量升高(P＜0.05)，且阿托伐他汀+輔酶Q10組更為明顯。見(jiàn)表1。

3 討論

正常心肌以消耗FFA為主要能源，F(xiàn)FA能為心肌提供所需能量的70%，而葡萄糖氧化為心肌提供所需能量的30%。van Bilsen等〔4〕于2004年提出心肌代謝重構(gòu)的概念，即由于心肌細(xì)胞脂肪和糖類(lèi)等物質(zhì)的代謝紊亂引起心臟能量代謝途經(jīng)的改變，進(jìn)而使心肌細(xì)胞的能量產(chǎn)生障礙，導(dǎo)致心肌結(jié)構(gòu)和功能異常。HF時(shí)心肌細(xì)胞能量代謝的底物發(fā)生改變，由優(yōu)先利用FFA轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)先利用葡萄糖。HF時(shí)心肌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取是雙向的，短時(shí)的缺血/缺氧以及心室負(fù)荷增加時(shí)，對(duì)葡萄糖的攝取增加，以代償心肌對(duì)能量的需求;當(dāng)引起HF的因素加重時(shí)，心肌對(duì)葡萄糖的攝取率逐漸下降，從而導(dǎo)致葡萄糖的利用發(fā)生障礙，使心肌出現(xiàn)能量缺乏。同時(shí)心衰時(shí)心肌細(xì)胞的有氧氧化過(guò)程發(fā)生障礙，對(duì)脂肪酸的氧化以及對(duì)乳酸的再利用減少，致使血中的FFA含量顯著增高。FFA的過(guò)高將會(huì)造成心肌損害，增加心肌的耗氧量，加重心肌缺血，心臟舒縮功能和心肌能量代謝功能由代償轉(zhuǎn)變?yōu)槭Т鷥敗?/p>

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示聯(lián)合應(yīng)用阿托伐他汀及輔酶Q10可能通過(guò)促進(jìn)血清中FFA含量的減少，減輕氧自由基對(duì)心肌的損傷。這可能是阿托伐他汀及輔酶Q10改善心衰大鼠心肌重構(gòu)過(guò)程中能量代謝的可能作用機(jī)制之一。心臟是個(gè)高耗能、高耗氧的器官，ATP是心肌組織唯一能夠直接利用的能源。心肌細(xì)胞必須不斷合成ATP以維持正常的細(xì)胞活力和心臟泵功能。HF時(shí)ATP的減少，從而由線粒體進(jìn)入心肌纖維的肌酸激酶減少。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用阿托伐他汀及輔酶Q10后能夠提高心肌組織ATP的含量，從而可以進(jìn)一步改善心肌的收縮及舒張功能。阿托伐他汀聯(lián)合輔酶Q10可能通過(guò)減少心衰大鼠血清FFA的含量，提高心肌組織ATP的含量，從而進(jìn)一步改善心衰大鼠心肌重構(gòu)過(guò)程中的能量代謝。

1 Van der Vusse GJ，Glatz JF，Stare HC，et al.Fatty acid homeostasis in the normoxic and ischemic heart〔J〕.Physiol Rev，1992;72(4):881-940.

2 Geng J，Zhao Z，Kang W，et al.Atorvastatin reverses cardiac remodeling possibly through regulation of protein kinase D/myocyte enhancer factor 2D activation in spontaneously hypertensive rats〔J〕.Pharmacol Res，2010;61(1):40-7.

3 Tao ZW，Hang YW，Xia Q，et al.Combined effects of ramipril and angiotensinⅡreceptor blocker TCV116 on rat congestive heart failure after myocardial infarction〔J〕.Chin Med J(Engl)，2005;118(2):146-54.

4 Van Bilsen M，Smeets PJ，Gilde AJ，et al.Metabolic remodelling of the failing heart:the cardiac burn-out syndrome〔J〕?Cardiovasc Res，2004;61:218-26.