瑞舒伐他汀對(duì)急性心肌梗死大鼠心肌重構(gòu)的影響

瑞舒伐他汀對(duì)急性心肌梗死大鼠心肌重構(gòu)的影響

張玲張蕾李霞

(新疆醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院老年病科，新疆烏魯木齊830011)

摘要〔〕目的探討瑞舒伐他汀對(duì)急性心肌梗死(AMI)大鼠心肌重構(gòu)的作用及機(jī)制。方法選擇健康成年雄性SD大鼠，通過結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支建立AMI大鼠模型51只，按照隨機(jī)數(shù)表法分成假手術(shù)組、模型組和瑞舒伐他汀組(他汀組)，每組17只。他汀組大鼠灌胃給藥瑞舒伐他汀鈣片10 mg·kg-1·d-1，1次/d，另外兩組大鼠給予等量的蒸餾水，連續(xù)給藥6 w。采用彩色多普勒超聲診斷儀檢測(cè)心臟超聲心動(dòng)圖，應(yīng)用RT-PCR技術(shù)檢測(cè)金屬基質(zhì)蛋白-2、9、10(MMP-2、-9、-10)、Perionstin蛋白及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1的含量。結(jié)果模型組和他汀組大鼠的左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)及左室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)均明顯高于假手術(shù)組，左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)顯著低于假手術(shù)組(P<0.05)；與模型組相比，他汀組大鼠的LVEDD及LVESD明顯下降，LVEF顯著升高(P<0.05)。與假手術(shù)組相比，其余兩組大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達(dá)均明顯升高(P<0.05)；其中他汀組大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達(dá)顯著低于模型組(P<0.05)。結(jié)論瑞舒伐他汀可以改善AMI大鼠心臟狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達(dá)來調(diào)控其心肌重構(gòu)，其作用機(jī)制可能與這些因素有關(guān)。

關(guān)鍵詞〔〕瑞舒伐他?。患毙孕募」Ｋ?；心肌重構(gòu)

中圖分類號(hào)〔〕R544.1〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔

基金項(xiàng)目：新疆醫(yī)科大學(xué)科研創(chuàng)新基金編號(hào)(XJC2013180)

第一作者：張玲(1979-)，女，主治醫(yī)師，碩士，主要從事老年醫(yī)學(xué)研究。

急性心肌梗死(AMI)是導(dǎo)致心衰的重要原因之一，嚴(yán)重威脅人們的健康狀況〔1〕。AMI是由于心臟的供血血管發(fā)生急性閉塞，從而導(dǎo)致相應(yīng)的心肌細(xì)胞出現(xiàn)缺血、缺氧狀態(tài)，甚至出現(xiàn)損傷或壞死，臨床的典型癥狀是進(jìn)展性心電圖變化、胸骨后疼痛等〔2〕。之前人們一直認(rèn)為受損的心肌細(xì)胞會(huì)退出細(xì)胞周期，是一個(gè)可逆的過程，而最近研究表明哺乳動(dòng)物的心肌細(xì)胞處于一個(gè)持續(xù)循環(huán)的狀態(tài)，具有再生能力，這為治療AMI提供了新的思路〔3〕。在AMI發(fā)生早期，心臟的機(jī)構(gòu)和功能受到復(fù)雜的分子或細(xì)胞機(jī)制的調(diào)節(jié)會(huì)發(fā)生改變，這種變化稱為心肌重構(gòu)〔4〕。研究表明他汀類藥物有助于心肌重構(gòu)，降低AMI的發(fā)生率，同時(shí)具有可以調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和保護(hù)心肌細(xì)胞的作用，同時(shí)其安全性也得到長(zhǎng)期臨床試驗(yàn)的驗(yàn)證〔5〕。瑞舒伐他汀是他汀類藥物家族中的新成員，具有抗炎、穩(wěn)定斑塊、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和保護(hù)心肌細(xì)胞等作用〔6〕。本研究探討瑞舒伐他汀對(duì)AMI大鼠心肌重構(gòu)的作用及可能機(jī)制。

1材料和方法

1.1儀器與藥品HX-300動(dòng)物呼吸機(jī)，由上海益聯(lián)科教設(shè)備有限公司提供；ASB 240 U生物信號(hào)采集分析系統(tǒng)，由成都邀生電子有限公司提供；美國(guó)ABI9700RT-PCR擴(kuò)增儀；PHILPS IU22彩色多普勒超聲診斷儀；美國(guó)Bio-Rad伯樂電泳儀。瑞舒伐他汀鈣片(商品名：可定，阿斯利康制藥有限公司，批準(zhǔn)文號(hào)：H20110563)；烏拉坦(天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所)；基質(zhì)金屬蛋白(MMP)-2、-9、-10、Perionstin蛋白及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1兔多克隆抗體購(gòu)自美國(guó)BD公司；PCR引物由上海博亞生物技術(shù)有限公司合成。

1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組SPF級(jí)健康雄性SD大鼠60只，8周齡，體重220～270 g，平均(250.32±10.42)g，購(gòu)自四川省中醫(yī)藥科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，動(dòng)物許可證號(hào)：SCXK(川2008-19)，適應(yīng)性飼養(yǎng)1 w，溫度保持在25℃±3℃，相對(duì)濕度為45%～70%，自由進(jìn)食飲水，普通飼料喂養(yǎng)。通過結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支建立AMI大鼠模型，其中只有51只造模成功，根按照隨機(jī)數(shù)表法將造模成功的大鼠分成模型組、假手術(shù)組和瑞舒伐他汀組(他汀組)，每組17只。

1.3造模與給藥方法造模方式采用Fishbein等〔7〕改進(jìn)的冠狀動(dòng)脈左前降支結(jié)扎的方法，首先腹腔注射20%烏拉坦(0.4 ml/kg)麻醉大鼠，將大鼠固定于手術(shù)臺(tái)上，順著頸中部中線切開皮膚，固定好，氣管插管連接動(dòng)物呼吸機(jī)，頻率為90次/min，潮氣量15 ml/kg，關(guān)閉呼吸機(jī)，用來排除實(shí)驗(yàn)大鼠是否存在先天性變異。滯后呼吸機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在心臟搏動(dòng)明顯處，鈍性逐層打開胸腔，暴露心臟，6-0線結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支近端。結(jié)扎后左室壁變白，室壁運(yùn)動(dòng)減弱；QRS波峰降低，J點(diǎn)升高，ST段明顯升高，這些指標(biāo)表明造模成功。造模成功的大鼠復(fù)張胸腔，清理胸腔，逐層關(guān)閉胸腔，斷開呼吸機(jī)，清理呼吸道。其中假手術(shù)組并不在冠狀動(dòng)脈處結(jié)扎。他汀組大鼠灌胃給予瑞舒伐他汀鈣10 mg·kg-1·d-1，1次/d，另外兩組大鼠給予等量的蒸餾水，連續(xù)給藥6 w。

1.4心臟超聲心動(dòng)圖檢測(cè)干預(yù)結(jié)束后，腹腔注射20%烏拉坦(0.4 ml/kg)麻醉大鼠，使用高頻超聲探頭(12 MHz)進(jìn)行心臟超聲檢查，連續(xù)三個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期測(cè)量中取平均值，計(jì)算左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)及左心室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)。

1.5RT-PCR檢測(cè)方法采用RT-PCR方法檢測(cè)大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達(dá)，于無菌環(huán)境下取大鼠心臟組織200 mg置于液氮中，加入Trizol溶液，抽提總RNA，嚴(yán)格按照說明書上操作，得到所需樣品，置于PCR擴(kuò)增儀，PCR的條件是95℃，5 min，之后95℃30 s，58℃40 s，75℃45 s，共35次循環(huán)。產(chǎn)物進(jìn)行電泳，凝膠成像掃描系統(tǒng)進(jìn)行分析。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS19.0軟件，行t檢驗(yàn)及單因素方差分析。

2結(jié)果

2.1三組大鼠心臟相關(guān)指標(biāo)比較模型組和他汀組大鼠的LVEDD及LVESD均明顯高于假手術(shù)組，LVEF顯著低于假手術(shù)組(P<0.05)；與模型組相比，他汀組大鼠的LVEDD及LVESD明顯下降，LVEF顯著升高(P<0.05)。見表1。

表1　三組大鼠心臟相關(guān)指標(biāo)比較

與假手術(shù)組比較：1)P<0.05；與模型組比較：2)P<0.05，下表同

2.2三組大鼠心臟MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達(dá)比較與假手術(shù)組相比，其余兩組大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達(dá)均明顯升高；其中他汀組大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達(dá)顯著低于模型組(P<0.05)。見表2。

表2　三組大鼠心臟MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達(dá)比較

2.3三組大鼠存活率比較假手術(shù)大鼠存活率為76.47%(13/17)明顯高于模型組41.18%(7/17)和他汀組的64.71%(11/17)，同時(shí)他汀組的存活率顯著高于模型組(P<0.05)。

3討論

AMI發(fā)生后心肌細(xì)胞受損，導(dǎo)致心肌整體收縮力下降，心室肥厚，發(fā)生擴(kuò)張，細(xì)胞外基質(zhì)和間質(zhì)纖維組織增生，心肌纖維化增加及心肌細(xì)胞肥大會(huì)加速心肌重構(gòu)的進(jìn)程，最終導(dǎo)致心力衰竭〔8〕，心肌重構(gòu)的初期為了維持心臟輸出量，血流動(dòng)力學(xué)會(huì)發(fā)生適應(yīng)性變化，但是在長(zhǎng)期病理狀態(tài)下，會(huì)增加心臟的負(fù)荷，減弱心臟的舒縮功能而出現(xiàn)代償性心力衰竭〔9〕。本研究中所采用開胸結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支的方法建立AMI大鼠模型是較為成熟的方法，具有操作簡(jiǎn)單，成功率高等特點(diǎn)，這種方法可以探究AMI的發(fā)病機(jī)制，并觀察到AMI的病理變化〔10〕，實(shí)驗(yàn)中造模成功率為85.00%，其中造模失敗的原因可能是結(jié)扎不準(zhǔn)確，手術(shù)技術(shù)不熟練，定位差，操作不規(guī)范造成感染等。MMPs是一類鋅離子依賴的內(nèi)肽酶，主要由巨噬細(xì)胞分泌，能降解細(xì)胞外基質(zhì)和多種膠原纖維，造成心肌細(xì)胞的損傷，增大梗死區(qū)域〔10〕。在出現(xiàn)心肌重構(gòu)發(fā)生初期至出現(xiàn)代償性心力衰竭過程中，MMPs活性增高，心理衰竭末期MMPs激活，其表達(dá)明顯升高，同時(shí)纖維膠原結(jié)構(gòu)減少〔11〕，MMP-2 和 MMP-9屬于MMPs家族中重要一員，在AMI發(fā)生初期就激活，早心肌重構(gòu)階段其活性及表達(dá)均明顯上升，MMP-10是最近剛興起的研究因子，可以降解血管外基質(zhì)，從而破壞血管的完整性，在AMI心肌中高度表達(dá)〔5〕。本研究提示MMP-2、 MMP-9和MMP-10可能與AMI大鼠的心肌重構(gòu)的發(fā)生和發(fā)展有密切關(guān)系，為治療AMI提供了研究思路。AMI大鼠心肌發(fā)生病理性纖維化變化，而Periostin蛋白是由成纖維細(xì)胞合成的一種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，可以造成心肌肌束滑動(dòng)而產(chǎn)生心腔擴(kuò)大，心臟功能受損，還可以與其他細(xì)胞外基質(zhì)蛋白聯(lián)合促進(jìn)病理性纖維化的形成〔12〕，機(jī)體在正常狀態(tài)下并無表達(dá)，當(dāng)心肌細(xì)胞受損后，會(huì)高度表達(dá)，因此實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)模型組大鼠心臟中Periostin蛋白的mRNA的表達(dá)明顯高于假手術(shù)組。AMI發(fā)生后炎性介質(zhì)或細(xì)胞因子激活TGF-β1，從而促進(jìn)心肌纖維化的發(fā)展〔13〕，TGF-β1主要由心肌細(xì)胞產(chǎn)生，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化，可以I型、III型誘導(dǎo)膠原分泌，同時(shí)刺激細(xì)胞外基質(zhì)蛋白表達(dá)，誘發(fā)心肌纖維化〔14〕。有研究〔15〕提示，Periostin作為Ang Ⅱ-TGF-β1信號(hào)系統(tǒng)下游因子，促進(jìn)心肌纖維化，形成穩(wěn)定的膠原網(wǎng)，從而誘發(fā)AMI患者發(fā)生心肌重構(gòu)，因此實(shí)驗(yàn)中模型組大鼠心臟中TGF-β1的變化趨勢(shì)類似于Periostin蛋白，即明顯高于假手術(shù)組。

他汀類藥物是一類3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-COA)還原酶抑制劑，主要是通過抑制HMG-COA還原酶從而影響膽固醇的合成，具有降脂、抗氧化、抗炎、抑制心肌纖維化、保護(hù)心臟、促進(jìn)血管再生等作用〔10〕。瑞舒伐他汀是其中一種，可以競(jìng)爭(zhēng)性抑制膽固醇合成過程中的關(guān)鍵酶，從而抑制膽固醇的合成，還能降低細(xì)胞表面低密度脂蛋白，加速其代謝，從而可以明顯改善心臟功能〔16〕，因此本研究中他汀組大鼠心臟指數(shù)相對(duì)于模型組具有顯著改善。除此之外，瑞舒伐他汀能夠抑制巨噬細(xì)胞分泌的MMPs，防止心肌纖維化加重〔17〕，還能夠抑制TGF-β1的mRNA表達(dá)水平，調(diào)節(jié)Periostin蛋白的表達(dá)從而減少膠原的沉積，最終達(dá)到改善心臟功能及改善心肌重構(gòu)的目的〔11〕。本研究表明瑞舒伐他汀對(duì)于這些因素具有調(diào)節(jié)作用，從而改善心臟功能及心肌重構(gòu)進(jìn)程。而實(shí)驗(yàn)中他汀組大鼠心臟的各項(xiàng)指標(biāo)及生化指標(biāo)的改善情況均顯著不如假手術(shù)組，其可能的原因是治療時(shí)間過短，或者是治療過程中發(fā)生其他情況，具體原因不詳，有待于進(jìn)一步考察。本文結(jié)果表明瑞舒伐他汀對(duì)于AMI大鼠具有治療作用。

綜上所述，瑞舒伐他汀可以顯著改善AMI大鼠的心臟功能，并顯著下調(diào)MMPs、periostin蛋白及TGF-β1 mRNA表達(dá)，從而改善AMI大鼠心肌重構(gòu)的進(jìn)展，其作用機(jī)制也可能是通過抑制心肌重構(gòu)過程中相關(guān)生化指標(biāo)的表達(dá)從而達(dá)到治療目的。

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〔2015-06-17修回〕

(編輯曹夢(mèng)園)