丹參酮ⅡA磺酸鈉腹腔注射對(duì)阿霉素心肌病大鼠心功能及左心室纖維化的影響

王伊林，單曉彤，柴花，苗昊，魏成喜，趙明

(1內(nèi)蒙古民族大學(xué)，內(nèi)蒙古通遼028000；2內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院)

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丹參酮ⅡA磺酸鈉腹腔注射對(duì)阿霉素心肌病大鼠心功能及左心室纖維化的影響

王伊林1，單曉彤1，柴花1，苗昊1，魏成喜1，趙明2

(1內(nèi)蒙古民族大學(xué)，內(nèi)蒙古通遼028000；2內(nèi)蒙古民族大學(xué)附屬醫(yī)院)

摘要：目的觀察丹參酮ⅡA磺酸鈉(STS)對(duì)阿霉素心肌病大鼠心功能及左心室(左室)肌纖維化的影響。方法 雄性Wistar大鼠30只，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組、模型組和對(duì)照組各10只。實(shí)驗(yàn)組腹腔注射STS、阿霉素各2 mg/kg，模型組腹腔注射阿霉素2 mg/kg，每周1次，對(duì)照組腹腔注射生理鹽水10 mL/kg，各組每周注射1次、共3次。實(shí)驗(yàn)第7周末，進(jìn)行心臟彩色多普勒超聲(彩超)檢查測(cè)算左室舒張末徑及左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)，行頸動(dòng)脈逆行插管測(cè)左室內(nèi)壓，HE染色觀察左室組織病理變化，VG染色觀察左室纖維化程度，采用ELISA法檢測(cè)各組心肌組織勻漿中的心肌結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CTGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)，采用Western blotting法檢測(cè)各組心肌細(xì)胞中的β-catenin。結(jié)果實(shí)驗(yàn)組血壓高于模型組、低于對(duì)照組(P均<0.05)。模型組較對(duì)照組左室內(nèi)徑明顯增大且室壁變薄，LVEF降低(P均<0.05)；實(shí)驗(yàn)組較模型組左室內(nèi)徑減小、室壁變厚、LVEF升高(P均<0.05)。實(shí)驗(yàn)組左室壓最大上升速度高于模型組、低于對(duì)照組，左室最大下降速度高于模型組、低于對(duì)照組(P均<0.05)。實(shí)驗(yàn)組心肌組織結(jié)構(gòu)改變及纖維化程度較模型組減輕。實(shí)驗(yàn)組心肌組織中TGF-β1和CTGF水平低于模型組、高于對(duì)照組(P均<0.05)，實(shí)驗(yàn)組心肌細(xì)胞中β-catenin表達(dá)量低于模型組(P<0.05)。結(jié)論 STS可在一定程度上減輕阿霉素心肌病大鼠左室纖維化程度，改善心功能，這些作用可能與下調(diào)TGF-β1、CTGF及β-catenin表達(dá)有關(guān)。

關(guān)鍵詞：心肌??；阿霉素；丹參酮ⅡA磺酸鈉；心功能；心室纖維化；轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1；結(jié)締組織生長(zhǎng)因子；β-鏈蛋白

阿霉素屬蒽環(huán)類抗癌藥物，應(yīng)用于多種惡性腫瘤的治療[1]，但該藥可引起心臟重塑，嚴(yán)重影響心功能和患者預(yù)后[2]。阿霉素引發(fā)心肌損傷的機(jī)制尚不明確，且目前無特效藥物干預(yù)。中藥丹參具有活血通絡(luò)、抗血小板凝集、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、改善心肌缺血及逆轉(zhuǎn)心肌纖維化等作用[3，4]。2015年5~9月，我們觀察了丹參主要成分丹參酮ⅡA磺酸鈉(STS)[5]對(duì)阿霉素心肌病大鼠心功能及左心室(左室)纖維化的影響，為STS治療阿霉素心肌病提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料雄性Wistar大鼠30只，體質(zhì)量(200±20)g，由吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。阿霉素，注射用丹參酮ⅡA磺酸鈉，光學(xué)顯微鏡，結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CTGF)ELISA試劑盒，水平搖床，CX43CX內(nèi)參抗體 β-actin，BL420生理儀，GE VIVID E9彩超機(jī)。

1.2阿霉素心肌病模型制備及STS用藥方法將30只大鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組、模型組與對(duì)照組，各10只。實(shí)驗(yàn)組腹腔注射阿霉素、STS各2 mg/kg，模型組腹腔注射阿霉素2 mg/kg，對(duì)照組腹腔注射生理鹽水(10 mL/kg)。各組均每周注射1次，共3次，停藥自由飲食4周。

1.3大鼠血壓及心功能相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)各組于實(shí)驗(yàn)第7周末行心臟彩色多普勒(彩超)檢查，測(cè)算左室舒張末期直徑(LVEDD)、左室壁厚度及左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)。測(cè)定各組左室血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)。采用10%水合氯醛(300 mg/kg)腹腔注射麻醉大鼠，大鼠仰臥固定后，常規(guī)分離右側(cè)頸總動(dòng)脈，動(dòng)脈導(dǎo)管內(nèi)充37 ℃肝素生理鹽水，動(dòng)脈導(dǎo)管另一端與換能器連接，穩(wěn)定5 min后，行頸動(dòng)脈逆行插管檢測(cè)左室壓最大上升速度及左室最大下降速度。

1.4大鼠心臟大體觀察及心臟組織病理觀察實(shí)驗(yàn)第7周末，腹主動(dòng)脈放血處死大鼠，剪開左肋，暴露心臟，觀察大體變化。用眼科剪將心臟取出，剪下左室壁心肌標(biāo)本，一部分留作檢測(cè)蛋白用，一部分以10%多聚甲醛固定用于病理觀察。

1.5大鼠心臟組織中CTGF、TGF-β1及心肌細(xì)胞中β-catenin檢測(cè)實(shí)驗(yàn)第7周末，采用ELISA法檢測(cè)心臟組織勻漿中的CTGF、TGF-β1；采用Western bloting法檢測(cè)各組心肌細(xì)胞中的β-catenin。

2結(jié)果

2.1各組大鼠血壓及心功能相關(guān)指標(biāo)比較三組收縮壓、舒張壓、左室收縮末壓、左室舒張末壓相比，P均<0.05。模型組較對(duì)照組左室內(nèi)徑明顯增大且室壁變薄，LVEF降低(P均<0.05)；實(shí)驗(yàn)組較模型組左室內(nèi)徑減小、室壁變厚、LVEF升高(P均<0.05)。實(shí)驗(yàn)組左室壓最大上升速度高于模型組、低于對(duì)照組，左室最大下降速度高于模型組、低于對(duì)照組(P均<0.05)。見表1、2。

表1　各組大鼠血壓指標(biāo)比較

注：與對(duì)照組相比，*P<0.05；與模型組相比，▲P<0.05。

表2　各組心功能相關(guān)指標(biāo)比較

注：與對(duì)照組相比，*P<0.05；與模型組相比，▲P<0.05。2.2各組大鼠心臟大體改變及心肌組織病理變化對(duì)照組心臟外觀無明顯改變。模型組心外膜均可見大面積的黃白色斑點(diǎn)，個(gè)別有心包積液。實(shí)驗(yàn)組心外膜偶見黃白色斑點(diǎn)，心外膜下無淤血。對(duì)照組大鼠心肌細(xì)胞排列整齊、細(xì)胞飽滿、胞核清晰且位于細(xì)胞中央；模型組心肌細(xì)胞排列紊亂，部分核仁消失，心肌纖維間隔明顯增寬，間質(zhì)明顯水腫，出現(xiàn)較嚴(yán)重的肌溶解、纖維化；實(shí)驗(yàn)組心肌纖維間隔及心肌纖維排列尚可，心肌溶解現(xiàn)象減輕，心肌組織纖維化較模型組減輕。

2.3各組大鼠心肌組織中TGF-β1、CTGF水平比較實(shí)驗(yàn)組TGF-β1、CTGF水平分別為(311.75±146.26)、(300.44±30.78)pg/mL，模型組分別為(685.81±173.56)、(508.76±43.98)pg/mL，對(duì)照組分別為(95.55±40.64)、(99.1±4.24)pg/mL，實(shí)驗(yàn)組TGF-β1和CTGF水平低于模型組、高于對(duì)照組(P均<0.05)。

2.4各組心肌細(xì)胞中β-catenin表達(dá)比較實(shí)驗(yàn)組、模型組、對(duì)照組心肌細(xì)胞中β-catenin表達(dá)量分別為1 546±66、2 497±91、1 528±82，實(shí)驗(yàn)組β-catenin表達(dá)低于模型組(P<0.05)。

3討論

阿霉素心肌病是由于過量氧化自由基使心肌線粒體受到嚴(yán)重?fù)p傷，導(dǎo)致心肌細(xì)胞損傷、心肌纖維化，嚴(yán)重者可出現(xiàn)心力衰竭。心肌細(xì)胞纖維化又可導(dǎo)致心肌舒張功能減弱，影響心臟泵血功能。因此，抑制心肌纖維化、保持心肌細(xì)胞舒張功能可能是治療阿霉素心肌病的方法。STS是從中藥丹參中提取的有效成分。有學(xué)者[7]研究發(fā)現(xiàn)，STS可能通過抑制c-fos基因表達(dá)，從而起到抑制心肌細(xì)胞肥大、減少成纖維細(xì)胞增殖的作用。另有學(xué)者稱STS可能通過下調(diào)心臟成纖維細(xì)胞血管內(nèi)皮素表達(dá)并干擾eNOS-NO通路從而起到抑制心肌纖維化、改善心功能的作用[8]。

我們建立了阿霉素心肌病大鼠模型，并給予STS干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模型組出現(xiàn)了較強(qiáng)的心肌溶解、間質(zhì)纖維化等病理改變，心腔擴(kuò)大、心功能降低；實(shí)驗(yàn)組心肌纖維化程度較模型組明顯減輕，左室內(nèi)徑減小，室壁變厚，LVEF升高，各項(xiàng)心功能指標(biāo)得到一定恢復(fù)。提示STS可改善阿霉素心肌病大鼠心功能，并延緩心肌纖維化。

TGF-β1是公認(rèn)的致纖維化因子之一，參與多個(gè)器官或組織纖維化形成。TGF-β1是CTGF的上游因子，可通過Smads途徑誘導(dǎo)CTGF表達(dá)[9，10]。CTGF具有促進(jìn)有絲分裂、促進(jìn)心臟成纖維細(xì)胞增殖和細(xì)胞基質(zhì)合成等作用，可加速心肌纖維化進(jìn)程[11]。Wnt1/β-catenin信號(hào)通路參與細(xì)胞凋亡及增殖、分化等多個(gè)生理病理過程[12,13]。另有文獻(xiàn)[14，15]報(bào)道Wnt1/β-catenin信號(hào)通路與TGF-β1/Smad通路在組織纖維化過程中有協(xié)同作用。本研究結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組心肌組織勻漿中TGF-β1和CTGF水平低于模型組、高于對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組β-catenin表達(dá)低于模型組，提示STS抑制心肌纖維化、改善心功能的作用與下調(diào)TGF-β1、CTGF及β-catenin表達(dá)有關(guān)。

綜上所述，STS能有效減輕阿霉素所致的心肌纖維化，抑制心肌溶解，機(jī)制與調(diào)節(jié)TGF-β1/Smad通路及Wnt/β-catenin信號(hào)通路有關(guān)。有學(xué)者[16，17]認(rèn)為，STS還可能通過抑制阿霉素導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡從而減輕纖維化。我們將對(duì)此進(jìn)行研究，進(jìn)一步闡明STS治療阿霉素心肌病的機(jī)制。

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(收稿日期：2015-09-12)

中圖分類號(hào)：R331.3；R332

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-266X(2016)07-0034-03

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.07.012

通信作者：趙明(E-mail：langzhe73@163.com)

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自治區(qū)蒙藥系統(tǒng)生物學(xué)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì);內(nèi)蒙古民族大學(xué)博士、碩士研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(NMDSS1463)。