黃云達(dá),楊 波,王洪雄,黃 偉
(大理大學(xué)第六附屬醫(yī)院,昆明 650011)
瑞舒伐他汀預(yù)處理對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷后E選擇素的影響
黃云達(dá),楊 波,王洪雄,黃 偉*
(大理大學(xué)第六附屬醫(yī)院,昆明 650011)
目的:觀察瑞舒伐他汀預(yù)處理對(duì)SD大鼠心肌缺血再灌注損傷過(guò)程中E選擇素的影響。方法:取健康的雄性SD大鼠共36只,隨機(jī)分為3組(n=12),即假手術(shù)組;缺血再灌注組:先缺血30 min,再灌注180 min;瑞舒伐他汀預(yù)處理組:給予瑞舒伐他汀10 mg∕kg,灌胃給藥1次∕d,連續(xù)3 d,于末次灌胃后,先缺血30 min,再灌注180 min。三組大鼠再灌注180 min后取缺血心肌組織,檢測(cè)缺血區(qū)心肌細(xì)胞E選擇素的表達(dá)水平。結(jié)果:瑞舒伐他汀預(yù)處理組大鼠心肌細(xì)胞E選擇素的表達(dá)水平均明顯低于缺血再灌注組(P<0.01)。結(jié)論:瑞舒伐他汀預(yù)處理可以對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷起到一定的保護(hù)作用,其機(jī)制可能通過(guò)減少大鼠心肌細(xì)胞E選擇素的表達(dá),從而減輕炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。
瑞舒伐他??;大鼠;心肌缺血再灌注損傷;E選擇素
急性心肌梗死是心肌組織供血中斷后引起的心肌缺血性壞死,盡快恢復(fù)血供是搶救瀕臨死亡心肌的最有效方法,目前臨床上采用溶栓治療或PCI(冠狀動(dòng)脈介入手術(shù))治療實(shí)現(xiàn)再通,雖然能獲得明顯的效果,但不容忽視的是再灌注后不僅不能使器官、組織功能恢復(fù),反而加重器官、組織的結(jié)構(gòu)損傷和功能障礙,造成心肌更為嚴(yán)重和持久的損害。目前我國(guó)急性心肌梗死的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)〔1〕。因此,如何防治心肌梗死后的心肌缺血再灌注損傷成為近年來(lái)關(guān)注的熱點(diǎn)。目前已知的心肌缺血再灌注損傷的發(fā)生機(jī)制主要包括血管內(nèi)皮細(xì)胞功能受損、炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)、心肌細(xì)胞凋亡、氧自由基生成增加、能量代謝障礙、鈣超載等等,其中炎癥反應(yīng)在心肌缺血再灌注損傷中起關(guān)鍵作用〔2〕。近年來(lái)大量臨床及動(dòng)物試驗(yàn)均證實(shí)他汀類藥物不僅可以降低血脂,減少心血管事件的發(fā)生率,并且具有調(diào)脂以外的心肌保護(hù)作用。大量研究發(fā)現(xiàn)他汀類藥物的非降脂心肌保護(hù)作用主要包括減輕血管內(nèi)皮損傷、抗炎、抑制心肌凋亡、清除氧自由基、抗氧化作用、逆轉(zhuǎn)心肌肥大等〔3〕。他汀類藥物的這些保護(hù)作用對(duì)于治療心肌缺血再灌注損傷具有重要的臨床意義,尤其對(duì)急性心肌梗死(AMI)、急性冠脈綜合征(ACS)、冠脈血管重建術(shù)后存在心肌缺血再灌注損傷的患者更應(yīng)盡早應(yīng)用,減少冠脈事件再發(fā)生率及死亡率〔4〕。
前期研究已證實(shí),瑞舒伐他汀預(yù)處理具有心肌保護(hù)作用,如心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)〔5-6〕,本研究立足于瑞舒伐他汀的抗炎作用。目前E選擇素在心血管疾病中的作用已成為臨床研究熱點(diǎn)之一。E選擇素水平的表達(dá)與動(dòng)脈粥樣硬化等許多炎癥情況的表達(dá)有關(guān),目前認(rèn)為E選擇素水平的變化反映了細(xì)胞表面成分的翻轉(zhuǎn)及蛋白質(zhì)的水解,可作為疾病活動(dòng)的標(biāo)志〔7〕。故研究E選擇素在心肌缺血再灌注損傷中是否表達(dá),從而闡述心肌缺血再灌注損傷中炎癥發(fā)生的可能機(jī)制。
1.1大鼠灌胃給藥SD雄性大鼠購(gòu)買(mǎi)自昆明醫(yī)科大學(xué)(合格證號(hào):SCXK(滇)2005-0009),體重介于120~200 g,共36只,將其隨機(jī)分配為3組,每組12只,分別是:假手術(shù)組,缺血再灌注組,瑞舒伐他汀預(yù)處理組。假手術(shù)組及缺血再灌注組每只大鼠分別按20 mL∕kg給予生理鹽水灌胃;瑞舒伐他汀預(yù)處理組按10 mg∕kg灌胃給藥;連續(xù)給藥3 d后進(jìn)行缺血再灌注損傷模型構(gòu)建。
1.2大鼠心肌缺血再灌注模型的構(gòu)建按體重3 mL∕kg以100 g∕L水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,并將其固定于仰臥位,與心電圖機(jī)連接(心電圖機(jī)為昆明醫(yī)科大學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)室提供),記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中心電圖的變化。剔除心前區(qū)體毛后進(jìn)行常規(guī)消毒,經(jīng)左側(cè)第4肋間切口逐層分離皮下組織、開(kāi)放胸腔暴露心臟。找到左冠狀動(dòng)脈,于左心耳下緣1 mm處以6-0無(wú)菌線完全結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈,心電圖上顯示ST段明顯弓背向上抬高(≥0.2 mV),表示結(jié)扎成功,缺血30 min后,松解結(jié)扎線進(jìn)行再灌注180 min。假手術(shù)組只分離埋線,不結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈,其余同手術(shù)組。
1.3缺血區(qū)心肌組織的確定再灌注180 min經(jīng)腔靜脈注入1%Evans blue液3 mL進(jìn)行左室心肌染色后,處死大鼠,迅速取出心臟,以磷酸緩沖液(PBS,pH 7.4)沖洗,用濾紙吸干表面水分,置于-20℃冰箱中快速冷卻30 min后,將心臟剪去心耳和右心室,切成2 mm厚的薄片,于1%TTC溶液中37℃溫孵15 min,所得心肌組織切片藍(lán)色部分為非缺血區(qū),磚紅色部分為缺血未梗死區(qū),灰白色部分為梗死區(qū)。
1.4 E選擇素(E-selectin)的含量檢測(cè)E選擇素ELSIA試劑盒購(gòu)于武漢華美生物科技公司。取出試劑盒,室溫(18~25℃)下放置至少30 min,按照說(shuō)明書(shū)配制好所需試劑備用。將缺血區(qū)心肌組織勻漿,加樣:取出96孔板,根據(jù)待測(cè)樣品數(shù)量加上標(biāo)準(zhǔn)品的數(shù)量選擇所需的板條數(shù),冷藏處理剩余板條。分別設(shè)標(biāo)準(zhǔn)品孔(7個(gè)濃度)、待測(cè)樣品孔和空白對(duì)照孔。每孔分別加標(biāo)準(zhǔn)品或待測(cè)樣品100 μL輕輕晃動(dòng)混勻,空白對(duì)照孔加入100 μL的蒸餾水,覆上板貼,置于37℃溫育2 h;棄去液體,甩干,洗滌3次;每孔加入生物素標(biāo)記抗體工作液100 μL,貼上新的板貼,置于37℃溫育1 h;棄去孔內(nèi)液體,甩干,洗板3次,每次浸泡2 min,300 μL∕孔,甩干;每孔加入辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記親和素工作液100 μL,貼上新的板貼,置于37℃溫育1 h;棄去孔內(nèi)液體,甩干,洗板5次,每次浸泡2 min,300 μL∕孔,甩干。顯色:依序每孔加底物溶液90 μL,37℃避光顯色15~30 min(為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,底物反應(yīng)時(shí)間到后盡快加入終止液。在加入底物溶液后每隔一段時(shí)間觀察一下顯色情況以控制反應(yīng)時(shí)間。當(dāng)肉眼見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)品前3~4孔有明顯梯度藍(lán)色,后3~4孔不明顯時(shí),加入終止液終止反應(yīng),此時(shí)藍(lán)色立刻變成黃色)。終止:依序每孔加終止液50 μL,終止反應(yīng)。讀板:在反應(yīng)終止后盡快(5 min內(nèi))用酶標(biāo)儀在450 nm波長(zhǎng)測(cè)量各孔的OD值。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 16.0及Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,所有數(shù)據(jù)以(xˉ±s)表示,兩組之間比較采用t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1大鼠心肌組織肉眼見(jiàn)結(jié)果經(jīng)TTC和Evans blue染色后所得心肌組織切片,藍(lán)色部分為非缺血區(qū),磚紅色部分為缺血未梗死區(qū),灰白色部分為梗死區(qū)。肉眼所見(jiàn)缺血再灌注組及瑞舒伐他汀預(yù)處理組缺血梗死區(qū)面積大于假手術(shù)組,而瑞舒伐他汀預(yù)處理組缺血未梗死區(qū)面積大于缺血再灌注組。見(jiàn)圖1。
圖1 大鼠心肌組織肉眼切面圖
2.2 E選擇素(E-selectin)的含量檢測(cè)結(jié)果通過(guò)ELSIA法檢測(cè)不同組中大鼠心肌組織中E選擇素的含量,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)OD值函數(shù)關(guān)系見(jiàn)圖2。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用單因素方差分析的One way-ANOVA進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,瑞舒伐他汀預(yù)處理組和缺血再灌注組缺血區(qū)心肌細(xì)胞E選擇素的表達(dá)水平均高于假手術(shù)組(P<0.01),但瑞舒伐他汀預(yù)處理組大鼠心肌細(xì)胞E選擇素的表達(dá)水平均明顯低于缺血再灌注組(P<0.01)。見(jiàn)表1。
圖2 大鼠心肌組織E選擇素濃度與實(shí)驗(yàn)檢測(cè)所得OD值的函數(shù)關(guān)系
表1 瑞舒伐他汀預(yù)處理對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷心肌細(xì)胞E選擇素的影響
表1 瑞舒伐他汀預(yù)處理對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷心肌細(xì)胞E選擇素的影響
注:與假手術(shù)組相比*P<0.001,**P<0.01;與缺血再灌注組相比#P<0.01。
E選擇素∕(pg∕mL)975.3±130.2 2 232.7±251.2*1 306.5±314.6**#組別假手術(shù)組缺血再灌注組瑞舒伐他汀預(yù)處理組數(shù)量∕只12 12 12
急性心肌梗死發(fā)生后,通過(guò)溶栓等療法早期恢復(fù)缺血部位的血供能夠挽救缺血的心肌細(xì)胞、防止梗死范圍的擴(kuò)大。但是復(fù)灌會(huì)造成心肌細(xì)胞損傷加重的現(xiàn)象〔8〕。目前已經(jīng)證實(shí)多種中西藥具有減輕缺血再灌注損傷的療效,其中,他汀類藥物的療效尤為突出〔9-10〕。瑞舒伐他汀(rosuvastatin,RSV)是一種選擇性3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A(HMGCoA)還原酶抑制劑,是目前最新研發(fā)的水溶性他汀,有穩(wěn)定斑塊的作用,在臨床上主要用于高脂血癥及冠心病的二級(jí)預(yù)防治療〔11〕。目前已有大量基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)證實(shí)瑞舒伐他汀與其他他汀類藥物一樣對(duì)心肌缺血再灌注損傷有保護(hù)作用〔12-15〕。其保護(hù)作用得益于改善內(nèi)皮功能、抗炎、抗凋亡及抗氧化機(jī)制。
本研究立足于他汀的保護(hù)血管內(nèi)皮功能及抗炎作用。炎癥的中心環(huán)節(jié)是由選擇素調(diào)節(jié)的中性粒細(xì)胞與血管內(nèi)皮的黏附,主要是中性粒細(xì)胞沿著血管內(nèi)皮細(xì)胞的滾動(dòng)。E選擇素于1985年被科學(xué)家發(fā)現(xiàn),1989年其基因被克隆〔16〕。E選擇素曾被稱為“內(nèi)皮細(xì)胞白細(xì)胞黏附分子”,現(xiàn)已被統(tǒng)一命名為E選擇素或CD62E。E選擇素是誘導(dǎo)性黏附分子,介導(dǎo)白細(xì)胞在組織損傷和炎癥區(qū)域的滾動(dòng),參與主要的炎性反應(yīng),脂多糖、IL-1(白細(xì)胞介素-1)、TNF-α(腫瘤壞死因子α)均可刺激內(nèi)皮細(xì)胞合成E選擇素。E選擇素是血管內(nèi)皮細(xì)胞受損的標(biāo)志,它在白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附的過(guò)程中起重要作用,只在細(xì)胞因子激活的血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá),主要介導(dǎo)白細(xì)胞與血管壁黏附的首發(fā)階段〔17〕。目前E選擇素在心血管疾病中的作用成為臨床研究熱點(diǎn)之一。E選擇素水平的表達(dá)與動(dòng)脈粥樣硬化等許多炎癥情況的表達(dá)有關(guān),目前認(rèn)為E選擇素水平的變化反映了細(xì)胞表面成分的翻轉(zhuǎn)及蛋白質(zhì)的水解,可作為疾病活動(dòng)的標(biāo)志〔7〕。故研究E選擇素在心肌缺血再灌注損傷中是否表達(dá),從而闡述心肌缺血再灌注損傷中炎癥發(fā)生的可能機(jī)制。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示:瑞舒伐他汀預(yù)處理組和缺血再灌注組缺血區(qū)心肌細(xì)胞E選擇素的表達(dá)水平均高于假手術(shù)組(P<0.01),但瑞舒伐他汀預(yù)處理組大鼠心肌細(xì)胞E選擇素的表達(dá)水平均明顯低于缺血再灌注組(P<0.01)。
他汀類藥物的多效性作用使其應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大,包括減少心肌缺血再灌注損傷,其中負(fù)荷量給藥及藥物親水性差異是其發(fā)揮作用的關(guān)鍵〔18-21〕。本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)心肌炎癥因子E選擇素的變化來(lái)闡明缺血后處理的保護(hù)機(jī)制與減輕炎癥反應(yīng)的相關(guān)性,在國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)到該方面的研究。瑞舒伐他汀預(yù)處理能減輕大鼠心肌缺血再灌注損傷,這種作用可能與其降低再灌注心肌炎性細(xì)胞因子表達(dá)相關(guān),而不依賴于其降脂作用,為瑞舒伐他汀預(yù)處理的臨床應(yīng)用提供了新的理論依據(jù)。
〔1〕陳飛,喻金彥,印媛君.急性心肌梗死的流行病學(xué)及危險(xiǎn)因素研究進(jìn)展〔J〕.浙江臨床醫(yī)學(xué),2016,18(10):1954-1956.
〔2〕HU X,F(xiàn)U W,JIANG H.HMGB1:a potential therapeutic target for myocardial ischemia and reperfusion injury〔J〕.Int J Cardiol,2012,155(3):489.
〔3〕朱喬燕,王光宇,張慶勇.他汀類藥物非調(diào)脂作用在改善心肌梗死后心臟結(jié)構(gòu)與功能方面的研究進(jìn)展〔J〕.醫(yī)學(xué)綜述,2016,22(17):3424-3427.
〔4〕張占修.急性冠脈綜合征強(qiáng)化他汀治療進(jìn)展〔J〕.中西醫(yī)結(jié)合心血管病雜志(電子版),2016,4(9):1-3.
〔5〕KE D,F(xiàn)ANG J,F(xiàn)AN L,et al.ReguLatory T cells contribute to rosuvastatin-induced cardioprotection against ischemiareperfusion injury〔J〕.Coron Artery Dis,2013,24(4):334-341.
〔6〕BURMA O,ONAT E,UYSAL A,et al.Effects of rosuvastatin on ADMA,rhokinase,NADPH oxidase,caveolin-1,hsp 90 and NFkB levels in a rat model of myocardial ischaemia-reperfusion:cardiovascuLar topic〔J〕.Cardiovascular Journal of Africa,2014,25(5):212-216.
〔7〕孫艷娜,林春旺,鄧明紅.心肌損傷患兒E-選擇素、白細(xì)胞介素-6及腫瘤壞死因子-α檢測(cè)的臨床價(jià)值〔J〕.國(guó)際兒科學(xué)雜志,2015,42(3):328-330.
〔8〕吳曉燕,苗琳,鄭蕊,等.心肌缺血再灌注損傷的研究進(jìn)展〔J〕.中國(guó)臨床藥理學(xué)雜志,2016,32(11):1043-1045.
〔9〕BALAKUMAR P,KATHURIA S,TANEJA G,et al.Is targeting eNOS a key mechanistic insight of cardiovascuLar defensive potentials of statins〔J〕.J Mol Cell Cardiol,2012,52(1):83-92.
〔10〕鄭仙福,劉文捷.冠心病PCI術(shù)后心肌缺血再灌注損傷的中西醫(yī)發(fā)病機(jī)制及防治〔J〕.內(nèi)蒙古中醫(yī)藥,2012,31(5):112-114.
〔11〕DOSTáLOVá G,BěLOHLáVEK J,VíTEK L,et al.Acute myocardial infarction in young patients--severe failures in the system of acute and secondary care〔J〕.Vnitr Lek,2012,58(10):721-729.
〔12〕王凌,林榮,潘國(guó)焰,等.單次負(fù)荷劑量瑞舒伐他汀預(yù)處理對(duì)再灌注損傷挽救激酶信號(hào)通路的影響和心肌保護(hù)〔J〕.中國(guó)老年學(xué)雜志,2014,34(24):6996-6999.
〔13〕陳福恒,陳還珍.瑞舒伐他汀不同給藥時(shí)間對(duì)兔心肌缺血-再灌注損傷內(nèi)皮功能影響的對(duì)比研究〔J〕.中國(guó)醫(yī)療前沿,2011,6(15):14-15.
〔14〕周煒,陳玲,陳曼華.瑞舒伐他汀對(duì)大鼠心肌缺血再灌注后細(xì)胞凋亡及線粒體融合素2表達(dá)的影響〔J〕.廣東醫(yī)學(xué),2014,35(16):2514-2516.
〔15〕胡晶晶,陳小云,周偉,等.瑞舒伐他汀后處理通過(guò)抑制高遷移率族蛋白表達(dá)減輕心肌缺血再灌注損傷的研究〔J〕.貴州醫(yī)藥,2016,40(8):798-800.
〔16〕胡龍才,張衛(wèi),李偉龍,等.E-選擇素S128R基因多態(tài)性與中國(guó)人群冠心病發(fā)病相關(guān)性的Meta分析〔J〕.中國(guó)循證心血管醫(yī)學(xué)雜志,2016,8(1):23-25.
〔17〕鄭煜凱,周明根,鄒子俊,等.血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷時(shí)TLR9激活與ICAM-1、E-選擇素表達(dá)的研究〔J〕.嶺南急診醫(yī)學(xué)雜志,2016,21(5):441-443.
〔18〕王瑩,趙曉輝,楊軍.阿托伐他汀在心肌缺血再灌注損傷治療中的作用機(jī)制及其研究進(jìn)展〔J〕.中國(guó)醫(yī)藥,2015,10(5):751-753.
〔19〕侯倩,王園園,趙志芳,等.負(fù)荷劑量氟伐他汀對(duì)心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用:模擬缺血預(yù)適應(yīng)〔J〕.中國(guó)介入心臟病學(xué)雜志,2014,22(11):714-718.
〔20〕ANDREADOU I,F(xiàn)ARMAKIS D,PROKOVAS E,et al.Short-term statin administration in hypercholesterolaemic rabbits resistant to postconditioning:effects on infarct size,endothelial nitric oxide synthase,and nitro-oxidative stress〔J〕.Cardiovasc Res,2012,94(3):501-509.
〔21〕POST S,POST M C,VAN DEN BRANDEN B J,et al.Early statin treatment prior to primary PCI for acute myocardial infarction:REPERATOR,a randomized placebo-controlled pilot trial〔J〕.Catheter Cardiovasc Interv,2012,80(5):756-765.
(責(zé)任編輯 李 楊)
Effects of Rosuvastatin Pretreatment on E Selectin after Myocardial Ischemia Reperfusion Injury in Rat
Huang Yunda,Yang Bo,Wang Hongxiong,Huang Wei*
(The Sixth Affiliated Hospital of Dali University,Kunming 650011,China)
Objective:To observe the effects of rosuvastatin on the expression of E selection in treating myocardial ischemiareperfusion injury in SD rats.Methods:36 male healthy SD rats were randomly divided into 3 groups(n=12),including the sham operation group,the ischemia reperfusion group with 30 min of ischemia and 180 minutes of reperfusion,and the minand rosuvastatin pretreatment group which was given rosuvastatin 10 mg∕kg,fasting lavage once-daily for 3 consecutive days and reperfusion of 180 min after the final lavage before 30 min of ischemia.After 180-min reperfusion in the 3 groups the myocardial tissue of ischemic zone was taken to detect the expression level of E selection in ischemic myocardium.Results:The expression level of E selection in the myocardial cells of rosuvastatin pretreatment group was significantly lower than that of ischemia reperfusion group(P<0.01).Conclusion:Rosuvastatin preconditioning on myocardial ischemia reperfusion injury in rats has a protective effect;the mechanisms may be related to the fact that the infiltration of inflammatory cells decreases as the myocardial cells of rats with E selection expression reduce.
rosuvastatin calcium tablets;rats;myocardial ischemia reperfusion injury;E selection
R654.2
A
2096-2266(2017)10-0029-04
10.3969 ∕j.issn.2096-2266.2017.10.007
云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃資助項(xiàng)目(2013FD094)
2017-04-19
2017-05-06
黃云達(dá),住院醫(yī)師,主要從事心血管疾病的診治研究.*通信作者:黃偉,主任醫(yī)師.