利拉魯肽對急性心肌梗死大鼠左室肌電活動穩(wěn)定性質(zhì)的影響*

王阿妮 盧慧芳 王梁 危小良 彭湖 李志輝 金莉子

利拉魯肽(Liraglutite)是一種新型抗糖尿病藥，通過增加葡萄糖依賴性胰島素分泌、抑制胰高血糖素分泌、延緩胃排空以及抑制食欲來降低血糖。它是一種人工合成的胰高血糖素樣肽-1受體(glucagon-like peptide-1 receptor，GLP-1R)激動劑的類似物。研究已經(jīng)證明利拉魯肽對心肌梗死后以及糖尿病伴心房顫動后的心肌具有保護(hù)作用，包括減少梗死面積、改善左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)和抑制心室重塑[1-3]。此外，利拉魯肽在體外培養(yǎng)的鼠心肌細(xì)胞可增加cAMP同時減少細(xì)胞凋亡。因此，利拉魯肽不僅是一種有效的抗糖尿病藥物[4]，還可延緩病理性的心肌重構(gòu)。然而，利拉魯肽對急性心肌梗死(AMI)后心臟電活動穩(wěn)定性的影響仍不清楚。

在我們前期實(shí)驗(yàn)中，已經(jīng)證實(shí)利拉魯肽可促進(jìn)AMI大鼠血管新生，并可減少膠原沉積，從而改善左室收縮功能，發(fā)揮心肌保護(hù)作用[5]。筆者通過制作AMI的大鼠模型，觀察Liraglutite對左室電活動穩(wěn)定性及心肌重構(gòu)的影響。

1 材料與方法

1.1材料

SPF級雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠，體重220～250 g，由南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供。將健康成年雄性大鼠24只隨機(jī)分為三組：正常對照組(NC組，n=8)、安慰劑組(PB組，n=8)、利拉魯肽組(LIR組，n=8)。NC組不做處理；PB組、LIR組分別給予腹腔皮下注射生理鹽水、利拉魯肽200 μg/(kg·d-1)，一天兩次，連續(xù)注射7天。

1.2AMI模型建立

三組大鼠經(jīng)3%戊巴比妥鈉( 30 mg/kg)腹腔注射麻醉(戊巴比妥鈉購自上海西唐科技有限公司)。用剃毛器剃除小鼠胸部及腋下毛發(fā)(充分暴露手術(shù)區(qū))，用碘酒和75%乙醇手術(shù)區(qū)消毒。氣管插管，設(shè)置好呼吸機(jī)各參數(shù)(呼吸頻率設(shè)定為12次/分)，將氣管插管沿聲門插入氣管，連接小動物呼吸機(jī)(TKR-200C)，觀察小鼠呼吸狀況，胸廓起伏與呼吸機(jī)頻率一致表示插管成功。連接心電監(jiān)護(hù)儀。建立上肢靜脈通道。進(jìn)行術(shù)中補(bǔ)液、給藥。在無菌條件下，經(jīng)胸骨正中開胸，剪開心包，充分暴露心臟。

外科開胸手術(shù)后，剪開心包，NC組只做觀察，PB組和LIR組通過結(jié)扎左冠狀動脈前降支動脈(LAD)制備AMI模型，大鼠采用右側(cè)臥位，充分暴露LAD及所在區(qū)域。結(jié)扎冠狀動脈：找到LAD走向或可能所在位置,利用縫線完全阻斷LAD血流。結(jié)扎后可見梗死區(qū)心外膜變?yōu)榘导t色或者蒼白、搏動減弱，以心電圖相應(yīng)導(dǎo)聯(lián)ST段抬高作為AMI模型制備成功的標(biāo)志(圖1)。

圖1 急性ST抬高型心肌梗死心電監(jiān)護(hù)顯示

1.3心臟超聲測定

大鼠在戊巴比妥鈉麻醉狀態(tài)下，AMI建模后，縫合胸腔，行超聲心動圖(飛利浦 IE33，12 MHz探頭)檢查，以胸骨旁短軸切面，測量左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、左室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)和LVEF。心肌收縮力參數(shù)根據(jù)同一水平短軸切面獲取，每個切面記錄兩個圖像，每個參數(shù)參量記錄連續(xù)3個心臟搏動。

1.4電生理檢查

超聲心動圖檢查結(jié)束后，剪開縫合的胸腔，將起搏電極置于左室心尖部，以S1S2起搏刺激法測定左室有效不應(yīng)期(LVERP)，8個S1刺激(周長150 ms，脈寬2 ms)后，進(jìn)行額外S2刺激(從145 ms周長開始，以5 ms遞減，脈寬2 ms)。 LVERP定義為未能捕獲心室的最長S1S2間期。

實(shí)驗(yàn)最后所有存活的動物以右室心尖部為起搏部位，采用S1S1程序刺激測定心室顫動閾值(VFT)。刺激周長100 ms，脈寬5 ms，每次刺激持續(xù)10 s，間斷30 s進(jìn)行下一次刺激。刺激電壓從起搏閾值開始，每次以1 V遞增直至誘發(fā)心室顫動。VFT定義為能誘發(fā)持續(xù)性室顫的最小刺激電壓。

1.5組織病理檢查

1.5.1標(biāo)本選取及處理 電生理檢查結(jié)束后，迅速在心臟梗死邊緣區(qū)取材，4°C生理鹽水反復(fù)沖洗殘余血液，濾紙吸干，除去右室、心房和大血管。在左室長軸中點(diǎn)處垂直于長軸將左室一分為二，心尖側(cè)的一半心肌組織經(jīng)4%甲醛溶液中固定24 h后，常規(guī)脫水、石蠟包埋，制備厚度5 μm的組織切片。蘇木精-伊紅染色(HE染色)光鏡下觀察心肌組織形態(tài)學(xué)變化；Masson染色觀察膠原沉積情況，判斷纖維化程度。

1.5.2HE染色 將制作好的組織切片經(jīng)過脫蠟、脫水處理后用蘇木精染液,伊紅染液進(jìn)行HE染色，取HE染色切片，在100倍視野下觀察心肌細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變。

1.5.3Masson染色 將制作好的組織切片經(jīng)過脫蠟、脫水處理后用Weigiet鐵蘇木素、麗春紅酸性品紅、磷鉬酸溶液1%冰醋酸進(jìn)行Masson膠原染色。膠原纖維染呈藍(lán)色，肌肉呈紅色，400 倍光鏡下在心肌梗死邊緣區(qū)隨機(jī)拍取5個視野。Image Pro Plus 6.0 軟件測定膠原容積分?jǐn)?shù)(CVF)，即 CVF=心肌膠原面積 / 所測同視野組織總面積×100%。

1.6統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1三組心功能指標(biāo)的比較

與NC組相比，PB、LIR組的LVEDD 、LVESD均增加(P<0.05)，而LVEF均降低(P<0.05)；與PB組相比，LIR組的LVEDD 、LVESD有所減小(P<0.05)，LVEF增加(P<0.05)(表1)。

表1 三組超聲心動圖參數(shù)

注：與NC組比較，*P<0.05；與PB組比較，#P<0.05

2.2三組電生理指標(biāo)的比較

與NC組相比，PB組的LVERP明顯縮短(P<0.01)，LIR組的LVERP縮短，但無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.08)；與PB組相比，LIR組的LVERP增加(P<0.01)。與NC組相比，PB、LIR組的VFT均明顯降低(P<0.01)；與PB組相比，LIR組的VFT有所升高(P<0.01)(表2)。

表2 三組電生理檢查參數(shù)

注：與NC組比較，*P<0.01；與PB組比較，#P<0.01

2.3三組心肌組織病理比較

2.3.1HE染色 NC組心肌排列規(guī)整，染色均勻；PB組染色深淺不均一，大量炎癥細(xì)胞浸潤，肌纖維交叉錯構(gòu)，間隙增寬，部分肌溶灶; 與PB組相比，LIR著色深淺略不均勻，較少炎癥細(xì)胞浸潤，肌纖維排列尚規(guī)則，極少肌溶灶(圖2)。

2.3.2Masson染色 與NC組相比，PB左室CVF均明顯增加(29.77%±3.86% vs 43.75%±2.89%，P<0.05)，LIR組左室CVF有所增加(29.77%±3.86% vs 36.73%±3.59%，P<0.05)；然而與PB組相比，LIR組的左室CVF明顯減小(43.75%±2.89% vs 36.73%±3.59%，P<0.05)(圖2)。

圖2 三組大鼠的左室組織HE染色(×100)和 Masson染色(×400)

3 討論

Liraglutite可顯著改善心肌梗死后心臟結(jié)構(gòu)重塑，然而其對電重構(gòu)的影響尚不明確。本研究發(fā)現(xiàn)，Liraglutite通過減少AMI后心臟梗死區(qū)域炎癥細(xì)胞浸潤及心肌纖維化,改善了AMI后的心臟舒縮功能、抑制心臟結(jié)構(gòu)重塑;通過延長AMI后LVERP，提高了心室電活動的穩(wěn)定性，進(jìn)而改善了心臟的電重構(gòu)。

Liraglutite不僅是一種有效的抗糖尿病藥物，還可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞中cAMP水平升高，進(jìn)而激活蛋白激酶A，發(fā)揮抗細(xì)胞凋亡作用[6-7]。同時促進(jìn)心肌葡萄糖能量代謝，降低心肌耗氧量，減少AMI時心肌細(xì)胞內(nèi)的乳酸堆積，抑制心肌細(xì)胞酸中毒，改善了梗死心肌周圍區(qū)域的炎癥反應(yīng)[4, 8]。AMI后梗死區(qū)及邊緣區(qū)的心肌細(xì)胞內(nèi)線粒體缺氧性損傷，導(dǎo)致線粒體代謝速率下降，進(jìn)而增加內(nèi)源性活性氧，從而出現(xiàn)持續(xù)性損傷效應(yīng)，促進(jìn)了心肌纖維化，進(jìn)一步加重了心功能的損害。而Liraglutite可減少內(nèi)源性活性氧產(chǎn)生，并促進(jìn)心肌細(xì)胞中線粒體ATP的代謝，提高了線粒體代謝速率，減少乳酸脫氫酶，降低了心肌細(xì)胞的缺氧性損傷，減少了心肌纖維化，進(jìn)而減少了AMI心臟中的心肌梗死的面積，從而達(dá)到抑制心肌結(jié)構(gòu)重構(gòu)的作用[9-11]。本研究發(fā)現(xiàn)，在AMI后，Liraglutite可減少心臟梗死區(qū)域炎癥細(xì)胞浸潤，改善心肌纖維化,提高了AMI后的心臟舒縮功能，從而抑制心臟結(jié)構(gòu)重構(gòu)。

AMI后不僅可導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)重構(gòu)，還會導(dǎo)致心臟電重構(gòu)，主要表現(xiàn)為瘢痕區(qū)形成，導(dǎo)致電傳播受阻，在心臟局部形成渦流、轉(zhuǎn)子等，出現(xiàn)波碎裂、電震蕩，降低了心臟電活動的穩(wěn)定性，而這些因素已證實(shí)是導(dǎo)致惡性心律失常發(fā)生的主要因素[12]。一些研究發(fā)現(xiàn)，AMI后心臟的有效不應(yīng)期縮短，VFT下降，而且神經(jīng)纖維紊亂增生，這些因素促進(jìn)了心臟電活動的不穩(wěn)定性的增加。進(jìn)而促進(jìn)了惡性心律失常的發(fā)生[13]。本研究結(jié)果表明，Liraglutite能夠延長AMI后LVERP，提高VFT，增加了左室電活動穩(wěn)定性。然而Liraglutite對心臟神經(jīng)纖維的影響機(jī)制還需要進(jìn)一步闡明。