機(jī)械加載可改善心肌梗死大鼠的心肌損傷

徐晉峰，李心樂(lè)，2，劉大全，2，張平，2△

心肌梗死（心梗）是心血管疾病中常見(jiàn)的危重癥，嚴(yán)重威脅人類生命健康。我國(guó)近十年心肌梗死病死率整體呈上升趨勢(shì)，心血管病已成為全國(guó)首位死亡原因［1］。心梗發(fā)生后，損傷組織發(fā)生細(xì)胞和分子水平的氧化應(yīng)激，強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)，心肌細(xì)胞凋亡、壞死和纖維化等復(fù)雜的變化，從而引起心室重構(gòu)，最終導(dǎo)致心力衰竭［2］。心室重構(gòu)在心梗發(fā)生后數(shù)小時(shí)就已開(kāi)始，并可持續(xù)數(shù)周甚至數(shù)月，心梗后的炎癥反應(yīng)在心室重構(gòu)過(guò)程中起著重要的作用［3］。

除傳統(tǒng)的藥物干預(yù)和介入治療外，運(yùn)動(dòng)康復(fù)已成為心梗治療中心臟康復(fù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，心梗后早期適宜的運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練有助于減輕炎癥反應(yīng)、抑制心肌纖維化、逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu)［4］。本課題組自主研發(fā)的脈沖式機(jī)械加載是一種模擬主動(dòng)有氧運(yùn)動(dòng)的物理康復(fù)療法。前期研究表明，機(jī)械加載通過(guò)對(duì)骨和滑膜關(guān)節(jié)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力作用達(dá)到機(jī)體主動(dòng)物理運(yùn)動(dòng)的效果，已證實(shí)其可以在一定程度上降低機(jī)體的炎癥反應(yīng)［5］。筆者近期實(shí)驗(yàn)還表明，機(jī)械加載可以有效改善高脂飲食導(dǎo)致的肥胖和脂肪肝［6］。但有關(guān)機(jī)械加載改善心梗大鼠心肌損傷的作用尚鮮見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究通過(guò)建立心肌梗死大鼠模型，探討機(jī)械加載是否可改善心肌損傷，并從炎癥反應(yīng)和心室重構(gòu)的角度探討其可能的病理機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康雄性Wistar大鼠48只，8周齡，體質(zhì)量200 g 左右，購(gòu)于中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)和管理過(guò)程均嚴(yán)格遵守天津醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理規(guī)定。本研究經(jīng)天津醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.1.2 主要儀器和試劑 BL-420S 生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)購(gòu)自成都泰盟有限公司。機(jī)械加載儀器使用自主研發(fā)并制作的產(chǎn)品（專利號(hào)：ZL201621010131.9）。RM2255 輪轉(zhuǎn)式切片機(jī)（德國(guó)Leica公司）、光學(xué)顯微鏡BX53（日本Olympus公司）、動(dòng)物呼吸機(jī)（上海奧爾科特生物科技有限公司）、SF-400電子稱（永康市轉(zhuǎn)金工貿(mào)有限公司）、電子天平（美國(guó)Mrttler Toledo公司）、核因子-κB p65（nuclear factor-κb p65，NF-κB p65）、白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）和基質(zhì)金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase 9，MMP-9）多克隆抗體（美國(guó)Cell Signaling Technology）。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物分組和造模 實(shí)驗(yàn)前48 只Wistar 大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分成2組（模型組38只，假手術(shù)組10只）。模型組術(shù)中結(jié)扎冠脈左前降支，術(shù)后48 h存活20只；假手術(shù)組（Sham）術(shù)中只穿線不結(jié)扎，術(shù)后10只全部存活。將存活模型組大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分成心肌梗死（MI）組和心肌梗死機(jī)械加載治療（MI+L）組，每組10 只。實(shí)驗(yàn)前大鼠在安靜環(huán)境下飼養(yǎng)2 d，術(shù)前禁食12 h，自由飲水。2%異氟烷吸入麻醉，用針灸針?lè)謩e刺入大鼠雙上肢及雙下肢末端皮膚，連接至BL-420S生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)進(jìn)行心電監(jiān)護(hù)，監(jiān)測(cè)Ⅱ?qū)?lián)ST 段（圖1A）。將大鼠進(jìn)行氣管插管，連接嚙齒動(dòng)物呼吸機(jī)，調(diào)節(jié)呼吸機(jī)潮氣量為3 mL/100 g 和呼吸頻率55～65 次/min；用棉絮置于管口，可見(jiàn)棉絮規(guī)律飄動(dòng)，證明氣管插管成功（圖1B）。在第3、4肋間皮膚做一長(zhǎng)約3～4 cm橫切口，依次分離胸大肌和肋間肌，放置開(kāi)胸器，用鑷子提捏心臟表面，剝開(kāi)心包膜，模型組大鼠于左心耳與肺動(dòng)脈圓錐交界處用5-0 絲線結(jié)扎冠脈左前降支，寬1 mm、深1 mm（圖1C箭頭所示），假手術(shù)組在手術(shù)中只穿線不結(jié)扎。手術(shù)成功標(biāo)準(zhǔn)為肉眼可見(jiàn)心尖部及左室前壁由肉紅色變?yōu)樯n白色且心臟搏動(dòng)減弱；造模后30 min 心電圖可見(jiàn)Ⅱ?qū)?lián) ST 段弓背向上抬高≥0.1 mV［7］。擠壓胸腔排除氣體，用2-0 絲線逐層縫合肋骨、胸大肌、皮膚，術(shù)后保溫，待生命體征平穩(wěn)后撤呼吸機(jī)，恢復(fù)自主呼吸。

Fig.1 The schematic diagram of myocardial infarction modeling for a rat圖1 大鼠心肌梗死造模圖示

1.2.2 機(jī)械加載治療 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物心梗造模成功1 d后，MI+L組進(jìn)行膝關(guān)節(jié)機(jī)械加載治療。2%異氟烷吸入誘導(dǎo)麻醉后，仰臥位將大鼠膝關(guān)節(jié)外側(cè)、內(nèi)側(cè)置于加載桿和定子之間，松緊適宜，進(jìn)行膝關(guān)節(jié)機(jī)械加載（圖2）。加載頻率為15 Hz，加載力度5 N，時(shí)間6 min，每側(cè)膝關(guān)節(jié)3 min，每周連續(xù)加載5 d，連續(xù)加載2周［8-10］。Sham組和MI組動(dòng)物放置在加載平臺(tái)，僅接受麻醉而不進(jìn)行膝關(guān)節(jié)機(jī)械加載治療。

Fig.2 The schematic diagram of mechanical loading for a rat圖2 大鼠機(jī)械加載圖示

1.2.3 標(biāo)本取材、組織學(xué)觀察和分析 機(jī)械加載治療結(jié)束24 h后，禁食不禁水12 h，記錄體質(zhì)量（body weight，BW）。大鼠麻醉后，連接至BL-420S生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)進(jìn)行心電監(jiān)護(hù)，記錄Ⅱ?qū)?lián)ST 段，之后在胸主動(dòng)脈處插入灌注針頭，下腔靜脈注射10%KCl 3 mL 使心臟停跳于舒張期。然后剪開(kāi)右心耳，快速均勻地推入肝素生理鹽水，待右心耳流出液明顯變淺，換成4%多聚甲醛灌注約300～400 mL，然后去除大血管及結(jié)締組織，濾紙吸干，稱心臟質(zhì)量（heart weight，HW），計(jì)算心臟質(zhì)量指數(shù)（HMI；HW/BW）；分離大鼠脛骨測(cè)量長(zhǎng)度（tibial length，TL），計(jì)算心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度。將心臟置于4%甲醛中固定，48 h后脫水、透明、石蠟包埋，心臟經(jīng)橫斷面 5 μm 連續(xù)切片，行常規(guī)HE 染色和 Masson 染色。HE 染色后每張切片于梗死邊緣區(qū)隨機(jī)選取5 個(gè)高倍鏡視野（×200），計(jì)數(shù)炎性細(xì)胞并取平均值，反映炎癥水平及心肌損傷程度。Masson染色后觀察心肌形態(tài)和心肌纖維化，計(jì)算膠原容積分?jǐn)?shù)（collagen volume fraction，CVF）；CVF=［視野下Ⅰ/Ⅲ型膠原面積/（Ⅰ/Ⅲ型膠原面積+心肌組織面積）］×100%。心臟取材后放入-20 ℃低溫冰箱冰凍30 min，取出心臟后沿左心室長(zhǎng)軸將心臟均勻切成厚度約1～2 mm 切片，將切片置于1%TTC染色液中，37 ℃避光保溫15 min，不斷翻動(dòng)組織，保證組織浸泡于染色液中。染色結(jié)束后蒸餾水沖洗，可見(jiàn)心肌梗死區(qū)呈灰白色，非心肌梗死區(qū)呈深紅色，數(shù)碼相機(jī)連續(xù)拍照，用圖像處理軟件（Image-Pro Plus）計(jì)算梗死范圍（myocardial infarction size，MI size）和左室舒張末內(nèi)徑（LVEDD）。梗死范圍=［（疤痕外周弧長(zhǎng)+疤痕內(nèi)周弧長(zhǎng)）/（左心室截面外周長(zhǎng)+左心室截面內(nèi)周長(zhǎng)）］×100%。余下的心臟標(biāo)本沿房室交界處剪去左右心房及大血管，去除右心室游離壁，稱取余下的左心室質(zhì)量（left ventricular mass，LVM），記錄并計(jì)算左心室質(zhì)量指數(shù)（left ventricular mass index，LVMI；LVM/HW），用于評(píng)價(jià)左心室肥厚程度［11］。

1.2.4 心肌組織 NF-κB p65、IL-6 和 MMP-9 免疫組織化學(xué)染色 上述石蠟切片經(jīng)37 ℃過(guò)夜，梯度乙醇水化，PBS沖洗3次，微波修復(fù)2 min×3 次，每張切片滴加3%H2O2室溫孵育15 min，封閉用血清工作液孵育15 min，滴加一抗4 ℃過(guò)夜，二抗工作液孵育15 min，辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記鏈霉卵白素工作液孵育15 min，滴加DAB 液同步顯色，中性樹(shù)膠封片。NF-κB p65、IL-6 和MMP-9 位于細(xì)胞核和細(xì)胞漿中，出現(xiàn)明顯棕黃色顆粒為陽(yáng)性細(xì)胞。在高倍鏡下（×200）對(duì)每個(gè)病變組織隨機(jī)選5個(gè)視野進(jìn)行陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù)并取平均值，分析心肌組織NF-κB p65、IL-6和MMP-9陽(yáng)性指數(shù)（positive index，PI）。PI（%）=陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)/視野所有細(xì)胞總數(shù)×100%［12］。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析（ANOVA），組間多重比較采用LSD-t檢驗(yàn)。通過(guò)Pearson 相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)的相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 機(jī)械加載降低心梗大鼠Ⅱ?qū)?lián)ST 段水平 造模前大鼠心電圖Ⅱ?qū)?lián)ST 段正常（圖3A 箭頭所示），造模后30 min 心梗大鼠心電圖Ⅱ?qū)?lián)ST 段明顯抬高，表明心肌梗死造模成功；治療2 周后，與MI組相比，MI+L組Ⅱ?qū)?lián)ST段抬高幅度顯著降低，見(jiàn)圖3。將Ⅱ?qū)?lián)ST 段量化后結(jié)果表明，造模后30 min ST 段較造模前抬高幅度明顯增加（P＜0.01），MI+L組ST段抬高幅度較MI組顯著減低（P＜0.01），見(jiàn)表1。

2.2 機(jī)械加載改善心梗大鼠炎性反應(yīng) HE染色結(jié)果可見(jiàn)，Sham組大鼠心肌組織中心肌細(xì)胞染色清晰，排列整齊，肌纖維走行方向一致，胞核清楚，位于細(xì)胞中央。MI組心肌組織可見(jiàn)典型的心肌梗死病理改變，梗死區(qū)壞死的心肌細(xì)胞消失，內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞增多，并伴有白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，壞死區(qū)域擴(kuò)大，形成瘢痕組織，梗死邊緣區(qū)細(xì)胞間隙增寬、斷裂、水腫，壞死范圍與正常組織邊界不清。MI+L組心肌梗死病理改變較MI組減輕，梗死區(qū)仍可見(jiàn)少量心肌細(xì)胞，散在炎性細(xì)胞，壞死區(qū)域及瘢痕組織較MI組小，梗死邊緣區(qū)比MI組稍清晰，見(jiàn)圖4。經(jīng)2 周機(jī)械加載治療后，MI+L組心肌炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)數(shù)量較MI組減少（P＜0.01），見(jiàn)表2。

2.3 機(jī)械加載降低心梗大鼠心肌纖維化和梗死范圍 Masson染色結(jié)果顯示，Sham組正常肌纖維呈紅色，膠原纖維呈藍(lán)色，心肌組織細(xì)胞排列整齊，膠原纖維較少且分布正常。MI組可見(jiàn)典型的膠原纖維過(guò)度增生，并向梗死邊緣區(qū)延伸。MI+L組梗死區(qū)心肌組織細(xì)胞排列較MI組整齊，膠原纖維較MI組減少，纖維化程度降低，見(jiàn)圖5。TTC染色結(jié)果顯示，正常心肌組織呈鮮紅色，梗死心肌呈蒼白色，見(jiàn)圖6。與 Sham組相比，MI組心肌 CVF 增加、梗死范圍擴(kuò)大；MI+L組較MI組心肌CVF明顯降低、梗死范圍縮小（P＜0.05），見(jiàn)表2。

2.4 機(jī)械加載緩解心梗大鼠心室重構(gòu) 結(jié)果顯示，與Sham組相比，MI組心肌LVEDD（圖6箭頭所示）、HMI、LVMI 和心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度顯著增加，經(jīng)過(guò)機(jī)械加載治療后顯著降低（P＜0.05），見(jiàn)表3。

Fig.3 The schematic diagram of the lead ⅡST-segment of electrocardiogram圖3 大鼠心電圖Ⅱ?qū)?lián)ST段圖示

Tab.1 The comparison of the lead ⅡST-segment of electrocardiogram between three groups表1 大鼠心電圖Ⅱ?qū)?lián)ST段比較 （n=10，mV，±s）

Tab.1 The comparison of the lead ⅡST-segment of electrocardiogram between three groups表1 大鼠心電圖Ⅱ?qū)?lián)ST段比較 （n=10，mV，±s）

＊＊P＜0.01；a與Sham組比較，b與MI組比較，P＜0.05

組別Sham組MI組M+L組F造模前0.060±0.011 0.053±0.019 0.061±0.018 0.601造模后30 min 0.059±0.015 0.320±0.041a 0.319±0.059a 127.646＊＊造模后2周0.051±0.021 0.154±0.022a 0.110±0.019ab 63.382＊＊

Tab.2 The comparison of the number of inflammatory cells,collagen volume fraction and MI size between three groups表2 各組大鼠炎性細(xì)胞數(shù)量、CVF和梗死范圍比較（n=10，±s）

Tab.2 The comparison of the number of inflammatory cells,collagen volume fraction and MI size between three groups表2 各組大鼠炎性細(xì)胞數(shù)量、CVF和梗死范圍比較（n=10，±s）

＊＊P＜0.01；a與Sham組比較，b與MI組比較，P＜0.05

組別Sham組MI組MI+L組F炎性細(xì)胞數(shù)（個(gè)/視野）0 61.10±11.76a 47.40±11.25ab 116.142＊＊CVF（%）6.01±1.43 37.02±9.10a 30.92±5.68ab 69.065＊＊梗死范圍（%）0 27.93±6.40a 21.91±2.97ab 131.397＊＊

Tab.3 The comparison of LVEDD,HMI,LVMI and heart weight/tibial length between three groups表3 各組大鼠LVEDD、HMI、LVMI和心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度的比較 （n=10，±s）

Tab.3 The comparison of LVEDD,HMI,LVMI and heart weight/tibial length between three groups表3 各組大鼠LVEDD、HMI、LVMI和心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度的比較 （n=10，±s）

＊＊P＜0.01；a與Sham組比較，b與MI組比較，P＜0.05

組別Sham組MI組MI+L組F LVED（mm）2.76±0.36 7.34±1.04a 4.59±0.89ab 79.599＊＊HMI（mg/g）3.61±0.30 4.48±0.24a 3.98±0.23ab 28.286＊＊LVMI（mg/g）2.24±0.07 2.85±0.17a 2.61±0.08ab 71.823＊＊心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度（g/cm）0.34±0.02 0.41±0.02a 0.38±0.03ab 26.474＊＊

2.5 心肌組織 NF-κB p65、IL-6 和 MMP-9 蛋白表達(dá) 免疫組化染色結(jié)果顯示，Sham組心肌細(xì)胞僅有少量 NF-κB p65、IL-6 和 MMP-9 表達(dá)，MI組 3 種蛋白表達(dá)顯著升高；經(jīng)加載治療后MI+L組3種蛋白表達(dá)較MI組明顯降低（P＜0.01），見(jiàn)圖6、表4。

Fig.6 Changes of infarct size and LVEDD diameter in three groups(TTC staining)圖6 各組大鼠梗死范圍與左室舒張末內(nèi)徑觀察（TTC染色）

Tab.4 The comparison of positive index of NF-κB p65,IL-6 and MMP-9 between three groups表4 各組大鼠NF-κB p65、IL-6和MMP-9蛋白陽(yáng)性指數(shù)比較 （n=10，%，±s）

Tab.4 The comparison of positive index of NF-κB p65,IL-6 and MMP-9 between three groups表4 各組大鼠NF-κB p65、IL-6和MMP-9蛋白陽(yáng)性指數(shù)比較 （n=10，%，±s）

＊＊P＜0.01；a與Sham組比較，b與MI組比較，P＜0.05

組別Sham組MI組MI+L組F NF-κB p65 6.01±0.96 38.25±5.88a 32.55±5.53ab 133.902＊＊IL-6 7.08±2.05 42.27±5.59a 33.22±5.71ab 147.189＊＊MMP-9 7.07±1.51 35.89±4.20a 29.05±5.37ab 139.513＊＊

2.6 大鼠心肌組織炎癥因子及與心室重構(gòu)指標(biāo)的相關(guān)性分析 結(jié)果表明，NF-κB p65與IL-6、MMP-9表達(dá)呈正相關(guān)（r分別為0.559、0.933，P＜0.01），IL-6與MMP-9 表達(dá)呈正相關(guān)（r=0.937，P＜0.01）。炎癥因子與心室重構(gòu)指標(biāo)（LVEDD、HMI、LVMI和心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度）均呈正相關(guān)，見(jiàn)表5。

Tab.5 Correlation analysis between NF-κB p65,IL-6 and MMP-9 with LVEDD,HMI,LVMI and heart weight/tibial length表5 NF-κB p65、IL-6和MMP-9與LVEDD、HMI、LVMI和心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度相關(guān)性分析 （n=10，r）

3 討論

3.1 機(jī)械加載對(duì)心肌組織炎癥反應(yīng)的影響 本研究采用結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支制作心肌梗死模型，通過(guò)監(jiān)測(cè)心電圖，筆者觀察到Ⅱ?qū)?lián)ST 段明顯升高，證明心肌梗死誘導(dǎo)成功。通過(guò)機(jī)械加載治療后，心梗造成的Ⅱ?qū)?lián)ST 段升高有所改善。本研究發(fā)現(xiàn)，2 周的機(jī)械加載治療使心梗大鼠心肌組織中炎癥細(xì)胞數(shù)量降低，同時(shí)使NF-κB p65和IL-6的表達(dá)明顯下降，提示機(jī)械加載能夠有效抑制炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和降低炎癥因子NF-κB p65和IL-6的分泌水平，增強(qiáng)心梗后心肌抗炎能力，從而改善心室重構(gòu)。心梗后的炎癥反應(yīng)貫穿心梗的發(fā)生發(fā)展整個(gè)病理過(guò)程，同時(shí)也是引起心室重構(gòu)的關(guān)鍵因素［13］。心梗后早期炎癥反應(yīng)造成的心肌損傷已被廣泛認(rèn)同，早期炎癥細(xì)胞分泌大量炎癥因子，如IL-6，IL-1β和腫瘤壞死因子（TNF）-α 等［14］，可對(duì)心肌細(xì)胞產(chǎn)生直接的毒性作用，加速心肌細(xì)胞的凋亡。IL-6是一種重要的促炎細(xì)胞因子，心梗后IL-6 的表達(dá)水平顯著升高［15］。研究表明，減輕由IL-6介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)可以改善心梗后不良的心室重塑［16］。NF-κB 參與包括免疫反應(yīng)、腫瘤、細(xì)胞凋亡等許多生理、病理過(guò)程，也是炎癥基因調(diào)控中心，在冠心病中起到重要作用。NF-κB p65 是NF-κB 家族一個(gè)重要的亞單位，是炎癥信號(hào)通路的分子“開(kāi)關(guān)”。炎癥免疫反應(yīng)可以激活NF-κB 并促進(jìn)產(chǎn)生一系列炎癥因子［17］；同時(shí)，炎性因子如IL-6 又可以激活NF-κB 誘導(dǎo)相關(guān)炎癥因子表達(dá)，從而形成一個(gè)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致炎癥相關(guān)因子過(guò)度表達(dá)［18］。本研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)械加載抑制心梗后心肌組織NF-κB p65和IL-6的蛋白表達(dá)，且相關(guān)性分析提示兩者表達(dá)呈正相關(guān)，表明機(jī)械加載對(duì)心梗后炎癥反應(yīng)的治療作用可能與抑制NF-κB 活化和降低IL-6表達(dá)有關(guān)，但加載治療后IL-6表達(dá)的降低是否與抑制NF-κB活化有關(guān)，其相關(guān)機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

3.2 機(jī)械加載對(duì)心室重構(gòu)的影響 心梗后心室重構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜的病理生理過(guò)程，包括心肌細(xì)胞丟失、心肌細(xì)胞變長(zhǎng)、心室壁變薄、心肌肥厚和膠原沉積等，導(dǎo)致心室大小和功能的改變，最終出現(xiàn)左室功能不全，甚至心衰［19］。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)記錄并分析MI大鼠LVEDD、HMI、LVMI、心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度和 CVF 的結(jié)果，同時(shí)檢測(cè)MMP-9 的蛋白表達(dá)，探討機(jī)械加載對(duì)MI后心室重構(gòu)的相關(guān)影響。MMPs家族是一種依賴于鋅離子的內(nèi)切蛋白水解酶家族，在心室重構(gòu)過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用，參與細(xì)胞外基質(zhì)的降解與膠原合成的調(diào)節(jié)，表達(dá)增高會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)纖維化和膠原沉積［20］。MMP-9 是 MMPs 家族中的重要成員。本實(shí)驗(yàn)中，各組大鼠實(shí)驗(yàn)前體質(zhì)量無(wú)差異，2周后MI組大鼠的 LVEDD、HMI、LVMI、心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度和CVF較Sham組增加，提示心梗后發(fā)生心室重構(gòu)，可能是由于心梗后缺血的心肌造成局部心肌細(xì)胞肥大、膠原沉積、間質(zhì)纖維化等相關(guān)；而經(jīng)過(guò)機(jī)械加載后MI+L組與MI組相比上述指標(biāo)顯著下降，表明機(jī)械加載能夠緩解心室重構(gòu)，抑制心肌纖維化，改善心功能。心梗后大鼠心肌細(xì)胞中MMP-9 蛋白表達(dá)升高，表明心梗后早期MMP-9 即被激活，并且在隨后的心室重構(gòu)期間持續(xù)表達(dá)，從而降解細(xì)胞外基質(zhì)，促進(jìn)膠原沉積和纖維化。相關(guān)性分析顯示MMP-9與NF-κB的表達(dá)呈正相關(guān)，表明機(jī)械加載對(duì)心梗后心室重構(gòu)的治療作用可能與抑制NF-κB 活化和降低MMP-9 表達(dá)有關(guān)，但加載治療后MMP-9表達(dá)的降低是否與抑制NF-κB 活化有關(guān)仍需進(jìn)一步研究。NF-κB p65、IL-6 和 MMP-9 與 LVEDD、HMI、LVMI 和心臟質(zhì)量/脛骨長(zhǎng)度均呈正相關(guān)，提示心梗后心室重塑的改善與炎癥反應(yīng)程度降低有關(guān)，其相關(guān)機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

3.3 心梗后運(yùn)動(dòng)康復(fù)的研究現(xiàn)狀 心臟康復(fù)作為心梗治療中的重要輔助手段，現(xiàn)已逐漸被大眾所認(rèn)識(shí)和接受。運(yùn)動(dòng)康復(fù)作為心臟康復(fù)的核心內(nèi)容，在心臟康復(fù)中的地位越來(lái)越重要。過(guò)去認(rèn)為為了減少心肌耗氧量，減輕心臟負(fù)擔(dān)，急性心梗后的急性期應(yīng)絕對(duì)臥床休息，從而預(yù)防并發(fā)癥的發(fā)生。然而，近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，急性心?；颊咭罁?jù)個(gè)體情況早日進(jìn)行運(yùn)動(dòng)康復(fù)，有利于心肌修復(fù)［21］。心梗后進(jìn)行適宜強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)可降低心梗患者病死率，減輕心肌炎癥反應(yīng)和降低TNF-α、IL-6 和IL-1 等炎癥因子表達(dá)，減少心肌纖維化，改善心室重構(gòu)，有效預(yù)防心力衰竭［14］。機(jī)械加載作為一種模擬人體主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的新型物理康復(fù)治療方式，以生理性、溫和的頻率對(duì)關(guān)節(jié)進(jìn)行機(jī)械刺激從而產(chǎn)生治療作用［22］。已證明機(jī)械加載可以降低機(jī)體的炎癥反應(yīng)［5］。相比傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，機(jī)械加載能夠更好地幫助不能從事體力活動(dòng)的患者進(jìn)行主動(dòng)物理運(yùn)動(dòng)，起到康復(fù)的作用，為心肌梗死運(yùn)動(dòng)康復(fù)提供新的治療策略。

3.4 不足與展望 目前我國(guó)心臟運(yùn)動(dòng)康復(fù)處于起步階段，大大落后于心血管臨床治療技術(shù)的發(fā)展。因此，找到一種有效的治療手段是目前所面臨的挑戰(zhàn)。本實(shí)驗(yàn)表明，機(jī)械加載可通過(guò)減輕心梗后炎癥反應(yīng)和心室重構(gòu)來(lái)改善心梗后心肌損傷，為機(jī)械加載對(duì)心梗的物理康復(fù)治療和臨床應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。然而，機(jī)械加載修復(fù)心梗后心肌損傷的機(jī)制還需進(jìn)一步研究與探討。

Fig.4 Observation of inflammatory cells in heart of rats under light microscopy in three groups(HE staining,×200)圖4 光鏡下觀察各組大鼠心臟炎性細(xì)胞（HE染色，×200）

Fig.5 Changes of myocardial fibrosis under light microscopy in three groups(Masson staining,×200)圖5 光鏡下觀察各組大鼠心肌纖維化（Masson染色，×200）

Fig.7 Changes of protein expressions of NF-κB p65,IL-6 and MMP-9 in myocardial cell under light microscopy in three groups(immunohistochemistry staining,×200)圖7 光鏡下觀察各組大鼠心肌細(xì)胞NF-κB p65、IL-6和MMP-9蛋白表達(dá)（免疫組化染色，×200）