曲美他嗪對(duì)急性心肌梗死大鼠心室重構(gòu)的抑制作用

李 霞 張滿和 紀(jì) 征 劉長青 趙慶霞 安浩君 楊立明 孫淑嫻 張 宇

(河北醫(yī)科大學(xué)唐山臨床學(xué)院 唐山市工人醫(yī)院心內(nèi)一科，河北 唐山 063000)

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曲美他嗪對(duì)急性心肌梗死大鼠心室重構(gòu)的抑制作用

李 霞 張滿和 紀(jì) 征 劉長青 趙慶霞 安浩君 楊立明 孫淑嫻 張 宇

(河北醫(yī)科大學(xué)唐山臨床學(xué)院 唐山市工人醫(yī)院心內(nèi)一科，河北 唐山 063000)

目的 探討曲美他嗪對(duì)急性心肌梗死(AMI)大鼠心室重構(gòu)的抑制作用及其可能機(jī)制。方法 取清潔級(jí)雄性健康SD大鼠60只，隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為4組，每組各15只，即假手術(shù)組(C組)，AMI模型組(M組)，曲美他嗪低劑量組(L組)，曲美他嗪高劑量組(H組)。C組只穿線不結(jié)扎，M、L、H三組均行開胸結(jié)扎左冠脈前降支方案，構(gòu)建大鼠AMI模型，術(shù)后12 h開始L、H組分別給予曲美他嗪相應(yīng)劑量灌胃1次/d(L組10 mg·kg-1·d-1，H組20 mg·kg-1·d-1)，喂養(yǎng)4 w。各組分別于術(shù)后24 h于眼動(dòng)脈取血2 ml，測定血清肌酸激酶(CPK)，丙二醛(MDA)，超氧化物歧化酶(T-SOD)，游離脂肪酸(FFA)。術(shù)后4 w觀察各組心肌肥厚指數(shù)變化和各組心肌膠原(MC)含量變化，獲取心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)及心肌膠原纖維增生的有關(guān)圖像數(shù)據(jù)。結(jié)果 術(shù)后24 h各組血清CPK、血清MDA均較C組升高(P均<0.05)，而血清T-SOD較C組則下降(P均<0.05)，其中M組變化最顯著；L、H組血清CPK、血清MDA較M組減低，而血清T-SOD則升高(P均<0.05)，且H組變化更為顯著(P<0.05)。另外，M組血清FFA較C組顯著升高(P<0.05)，L、H組較M組則顯著降低(P<0.05)。術(shù)后4 w，與C組比較，M、L、H組心肌肥厚指數(shù)均增大(P均<0.01)，而M組增大最明顯；與M組比較，L、H組則明顯下降(P<0.05)。術(shù)后4 w，與C組比較，M、L、H組MC含量均明顯升高(P均<0.05)，而M組升高最顯著(P<0.001)，與M組比較，L、H組則顯著下降(P<0.05)，且呈劑量依賴性。MC含量與血清CPK活力(r=0.85，P<0.001)和MDA含量(r=0.76，P<0.001)呈正相關(guān)。光鏡MASSON染色和透射電鏡結(jié)果顯示：M組心肌及線粒體結(jié)構(gòu)破壞最嚴(yán)重，且膠原纖維堆積明顯，L、H組較M組改善。結(jié)論 曲美他嗪對(duì)大鼠AMI后心室重構(gòu)有抑制效果，緩解心肌纖維化。且這可能與其優(yōu)化心肌代謝、減輕細(xì)胞缺血損傷后氧化應(yīng)激反應(yīng)、保護(hù)線粒體超微結(jié)構(gòu)從而減少心肌細(xì)胞損傷作用相關(guān)。

曲美他嗪；急性心肌梗死；心肌保護(hù)；心室重構(gòu)

隨著心導(dǎo)管技術(shù)的不斷成熟，急診溶栓、直接經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入(PCI)及急診旁路移植術(shù)的開展日益廣泛，為急性心肌梗死(AMI)患者帶來明顯臨床獲益。但有研究報(bào)告顯示，病患因缺血，即使逐漸恢復(fù)血供，自身還是無法充分改善心肌細(xì)胞因缺血導(dǎo)致的缺血損傷〔1〕，同時(shí)PCI術(shù)中由于球囊擴(kuò)張和支架釋放對(duì)血流的短暫性再阻斷及血管再通后碎裂斑塊對(duì)遠(yuǎn)段血管的微栓塞所引發(fā)的缺血，或者病患需要再灌注，導(dǎo)致了一定的損傷，都可能誘發(fā)心肌損傷〔2〕。心肌細(xì)胞慢慢壞死，心室會(huì)出現(xiàn)重構(gòu)現(xiàn)象，可以導(dǎo)致心力衰竭、惡性心律失常等一系列不良臨床事件〔3，4〕。因此，任何能夠促進(jìn)心肌抵抗急性缺血損傷、抑制心室重構(gòu)的藥物都將是一個(gè)很有價(jià)值的冠心病輔助治療措施。曲美他嗪在不引起血流動(dòng)力學(xué)變化的條件下，選擇性抑制脂肪酸氧化的線粒體長鏈3-酮酰輔酶A硫解酶(3-KAT)，部分抑制脂肪酸氧化，刺激葡萄糖氧化，提高三磷酸腺苷生成的效率，而被廣泛應(yīng)用于心絞痛和心力衰竭患者的抗缺血治療〔5～7〕。但其在AMI患者中仍被列為禁忌。同時(shí)，其對(duì)于AMI后心室重構(gòu)的作用及其可能機(jī)制亦尚不明確。本研究擬評(píng)價(jià)曲美他嗪對(duì)大鼠AMI心室重構(gòu)的影響。

1 資料與方法

1.1 材料 SD大鼠，清潔級(jí)、健康、雄性，60只，6周齡，150～180 g。購于華北理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，合格證號(hào)：SCXK11-00-0008。主要藥品與試劑為鹽酸曲美他嗪片(商品名：萬爽力，法國施維雅公司)，血清肌酸激酶(CPK)、游離脂肪酸(FFA) 、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、丙二醛(MDA)、羥脯氨酸(HYP)試劑盒均購于南京建成生物研究所。

1.2 分組與給藥 SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)，均給予顆粒飼料，恒溫區(qū)域，1 w后觀察心電圖。隨機(jī)分為4組，每組15只，假手術(shù)組(C組)，AMI模型組(M組)，曲美他嗪低劑量組(L組)，曲美他嗪高劑量組(H組)。C組只穿線不結(jié)扎，M、L、H三組均行開胸結(jié)扎左冠脈前降支方案，構(gòu)建大鼠AMI模型，手術(shù)前后，均需要獲得體表心電圖數(shù)據(jù)，以直視下心尖部心肌組織變暗紅和Ⅱ?qū)?lián)ST段弓背向上抬高為結(jié)扎成功的標(biāo)志〔8〕。術(shù)后12 h開始L、H組分別給予曲美他嗪相應(yīng)劑量灌胃每日1次(L組10 mg·kg-1·d-1，H組20 mg·kg-1·d-1)，C組和M組每日清水灌胃1次(10 ml·kg-1·d-1)，均4 w。

1.3 標(biāo)本選擇與指標(biāo)獲取 4組分別于術(shù)后24 h于眼動(dòng)脈取血2 ml，-80℃冰箱儲(chǔ)存，待測血清CPK，MDA，T-SOD，F(xiàn)FA。術(shù)后4 w，大鼠均麻醉，使用10%水合氯醛35 mg/kg，麻醉部位腹腔，獲得體質(zhì)量(mB)；隨后立即切開胸，直視切下心臟，去掉心臟殘留大血管殘根，沖洗要求：4 ℃ 0.9%氯化鈉注射液，沖洗到?jīng)_洗液紅色不存留，隨后濾紙吸納干凈，獲取全心質(zhì)量(mH)；為了獲取左室重量(mLV，包括室間隔)需要切除心房、右室，再統(tǒng)計(jì)心肌肥厚指數(shù)〔心臟質(zhì)量/體質(zhì)量(mH/mB)和左室質(zhì)量/體質(zhì)量(mLV/mB)〕〔9〕。心肌膠原(MC)濃度=脯氨酸(HYP)含量×8.2，因此，需要通過切取缺血區(qū)心肌組織30～100 mg，組織必須是新鮮的，在試管中氯胺T法測定各組大鼠的HYP含量(以試劑盒說明書細(xì)致操作實(shí)施)。心肌超微結(jié)構(gòu)是以缺血區(qū)心肌2 mm×2 mm×2 mm小塊為觀察區(qū)域，通過4%戊二醛固定，行脫水、包埋超薄切片等操作步驟制作常規(guī)透射電鏡標(biāo)本，之后染色，電鏡觀察，每組2只。膠原纖維增生是以4 mm×4 mm×4 mm缺血區(qū)心肌為觀察區(qū)域，通過10%甲醛固定，行脫水、石蠟包埋、切片(厚4 μm)制作標(biāo)本，MASSON染色，光鏡觀察，每組另2只。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SAS8.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，q檢驗(yàn)，線性回歸分析。

2 結(jié) 果

2.1 術(shù)后24 h各組血清CPK、MDA、T-SOD、FFA比較 術(shù)后24 h M、L、H組血清CPK、血清MDA均較C組升高(P均<0.05)，而血清T-SOD較C組則下降(P均<0.05)，其中M組變化最顯著；L、H組血清CPK、血清MDA較M組減低，而血清T-SOD則升高(P均<0.05)，且H組變化更為顯著(P<0.05)。另外，M組血清FFA較C組顯著升高(P<0.05)，L、H組較M組則顯著降低(P<0.05)。見表1。

表1 各組血清CPK、MDA、T-SOD、FFA比較

與C組比較:1)P<0.05，2)P<0.01；與M組比較：3)P<0.05；與L組比較：4)P<0.05

2.2 術(shù)后4 w各組心肌肥厚指數(shù)變化 術(shù)后4 w，與C組比較，M、L、H組心肌肥厚指數(shù)均增大(P均<0.01)，M組增大最明顯；與M組比較，L、H藥物組明顯下降(P<0.05)。見表2。

2.3 術(shù)后4 w各組MC含量變化 術(shù)后4 w，C組MC含量為(1 615.81±168.02)μg/mg,M組(4 446.20±209.51)μg/mg,L組(3 547.02±112.65)μg/mg，H組(2 946.83±139.65)μg/mg。與C組比較，M、L、H組均明顯升高(P均<0.05)，M組升高最顯著(P<0.001)；與M組比較，L、H組顯著下降(P<0.05)，且呈劑量依賴性(P<0.05)。MC含量與血清CPK活力(r=0.85，P<0.001) 和MDA含量(r=0.76，P<0.001)呈正相關(guān)。

2.4 光鏡MASSON染色結(jié)果 C組心肌組織結(jié)構(gòu)正常，未發(fā)現(xiàn)有膠原纖維聚集的現(xiàn)象。M組膠原纖維增生比較突出，排列出現(xiàn)紊亂的情形，可見斑痕中的心肌細(xì)胞缺失。與M組比較，L、H組心肌膠原纖維堆積嚴(yán)重程度水平顯著更低。見圖1。

2.5 透射電鏡結(jié)果 C組心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)正常，細(xì)胞邊界較清晰，規(guī)則的肌原纖維束排列，可見Z線；從線粒體、糖原排列看，明顯較完整清晰和均勻，密度正常。M組心肌細(xì)胞排列明顯紊亂，大部分肌原纖維斷裂、消失，線粒體及粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量明顯減少，糖原消失；線粒體空泡化，大部分膜、嵴斷裂或消失；心肌細(xì)胞核固縮，核周圍的細(xì)胞質(zhì)高度水腫。L、H組心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)損傷均較M組明顯減輕，只發(fā)現(xiàn)部分肌節(jié)排列出現(xiàn)紊亂的情況，而可見Z線，清晰程度正常。從線粒體、糖原排列和大小看，處于一個(gè)比較正常的狀態(tài)，核周輕度水腫，線粒體輕度水腫，少許嵴和膜斷裂。見圖2。

表2 術(shù)后4 w各組心肌肥厚指數(shù)比較

與C組比較：1)P<0.01；與M組比較：2)P<0.05

圖2 4組心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)(電鏡，×15 000)

3 討 論

心肌梗死后引發(fā)的心室重構(gòu)主要表現(xiàn)在重量的變化，形態(tài)的差異，主要體現(xiàn)在心肌梗死的部位心肌細(xì)胞出現(xiàn)明顯的薄化、拉長，而非心肌梗死區(qū)域的細(xì)胞則增肥、增大，纖維細(xì)胞堆積程度明顯，間質(zhì)纖維化比較明顯〔9〕。心肌梗死后心室重構(gòu)是心肌細(xì)胞壞死后繼發(fā)的過度修復(fù)反應(yīng)過程。研究證實(shí)，心室重構(gòu)是心力衰竭、心臟破裂、心律失常、猝死等嚴(yán)重病癥的重要預(yù)警指標(biāo)，可作為獨(dú)立危險(xiǎn)因素〔10〕。心室擴(kuò)張導(dǎo)致心室容積增大，心室壓力升高可導(dǎo)致室壁張力增加和梗死擴(kuò)展，膠原大量沉積使室壁的更加僵硬，心室無法正常順應(yīng)，心肌電傳導(dǎo)出現(xiàn)紊亂，沖動(dòng)傳導(dǎo)的非正?；黠@，從而導(dǎo)致心室收縮和舒張功能不全、心內(nèi)慢血流和血栓形成及誘發(fā)心律失常和猝死〔11〕。

AMI后心臟進(jìn)行性擴(kuò)張、非梗死區(qū)心肌細(xì)胞反應(yīng)性增生和肥大，可使心臟的重量增加，故心肌肥厚指數(shù)，即心臟重量/體重(HW/BW)和左心室重量/體重(LVW/BW)是反映心室重構(gòu)的重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)提示經(jīng)曲美他嗪治療后AMI大鼠心肌肥厚指數(shù)顯著下降。AMI大鼠心臟出現(xiàn)明顯的變化。本文結(jié)果表明，自AMI后早期就開始出現(xiàn)膠原的增生，曲美他嗪可部分抑制AMI后大鼠心肌膠原纖維增生和堆積。曲美他嗪能夠顯著抑制心肌膠原增生和心室肥厚，減輕心肌纖維化，但該藥并不能完全避免和逆轉(zhuǎn)心肌梗死后的心室重構(gòu)這一病理過程。

既往研究報(bào)道顯示〔12，13〕，AMI后心肌持續(xù)缺血缺氧，細(xì)胞無法獲得更多的葡萄糖，造成許多丙酮酸鹽無法與葡萄糖的能量結(jié)合而轉(zhuǎn)化成乳酸鹽，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)酸中毒，游離的脂肪酸透入細(xì)胞內(nèi)速度減慢，導(dǎo)致ATP產(chǎn)生障礙，心臟能量供應(yīng)不足，進(jìn)而心肌細(xì)胞線粒體斷裂與功能障礙，心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載、氧自由基大量生成且消除障礙，最終心肌的收縮力下降、心力衰竭發(fā)生。正常生理狀態(tài)下，心肌供能主要由脂肪酸氧化途徑提供，在心肌急性缺血時(shí)，為達(dá)到“耗有限氧產(chǎn)生更多的ATP”的目的，勢必應(yīng)該增加葡萄糖氧化在能量代謝中的比例。從許多藥理學(xué)報(bào)告看〔14～19〕，曲美他嗪選擇性抑制3-AKT的活性，對(duì)于代謝過程中的脂肪酸氧化向糖氧化轉(zhuǎn)變，有利于控制氧的消耗，起到節(jié)約的功效，利用心肌缺血時(shí)有限的氧供增加線粒體ATP產(chǎn)生，并減少心肌細(xì)胞凋亡，減輕心肌細(xì)胞內(nèi)酸中毒和鈉、鈣超載，保護(hù)線粒體微結(jié)構(gòu)，維持細(xì)胞內(nèi)ATP水平，預(yù)防氧自由基引起的膜損害，抑制中性粒細(xì)胞、白介素等炎性細(xì)胞因子浸潤。

本研究提示，曲美他嗪能夠減少心肌細(xì)胞壞死、抑制脂肪酸氧化及減輕自由基過氧化反應(yīng)作用，這與既往研究結(jié)果一致〔18，19〕。曲美他嗪有可能優(yōu)化細(xì)胞能量代謝，使心肌壞死的情況有所抑制，影響心室重構(gòu)或心肌纖維化，提高AMI患者心臟泵血功能恢復(fù)和提高缺血性心肌病患者活動(dòng)耐量，改善預(yù)后。

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〔2015-02-21修回〕

(編輯 苑云杰)

2015年度河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題(No.ZL20140252)

李 霞(1980-)，女，博士，副主任醫(yī)師，主要從事心血管疾病研究。

R256.22

A

1005-9202(2016)20-4966-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.20.011