黃芪甲苷對急性心力衰竭大鼠心肌線粒體能量代謝的影響

王天寶，馬冬璞，劉毓，呂菲菲，王澈

（1.鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院CCU，河南鄭州 450000；2.阜外華中心血管病醫(yī)院心臟大血管外科，河南鄭州 451464）

急性心力衰竭（acute heart failure，AHF）是由于急性發(fā)作的心臟結(jié)構(gòu)和功能異常引起心肌收縮和（或）舒張力降低，導(dǎo)致組織和器官灌注不足，造成體循環(huán)和（或）肺循環(huán)淤血的一組臨床綜合征。研究認(rèn)為，心力衰竭與心肌能量供應(yīng)不足或代謝失衡有關(guān)，改善心肌能量代謝有利于提高心功能，延緩病情進(jìn)展程度[1-2]。黃芪甲苷是中藥黃芪中皂苷類的主要成分，具有抗炎、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)等廣泛藥理活性。動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，黃芪甲苷具有器官保護(hù)作用，對膿毒癥、呼吸衰竭模型動物心、肺、腸組織均有抗損傷作用[3-4]。既往研究顯示，黃芪甲苷可通過減少心肌纖維化改善大鼠慢性心力衰竭[5]，也可聯(lián)合曲美他嗪調(diào)節(jié)心力衰竭犬心肌能量代謝，維持心肌細(xì)胞的功能[6]。此外，黃芪甲苷對糖尿病心肌病動物也具有改善其能量代謝的作用[7]。腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）是能量代謝的關(guān)鍵調(diào)節(jié)物，過氧化物酶體增殖物激活受體α（PPARα）與能量代謝失衡有關(guān)，AMPK/PPARα通路在能量代謝中發(fā)揮關(guān)鍵作用。但黃芪甲苷是否是通過調(diào)控AMPK/PPARα通路，調(diào)節(jié)能量代謝，發(fā)揮心肌保護(hù)作用？鑒于此，本研究通過建立AHF大鼠模型，旨在探討黃芪甲苷通過調(diào)控AMPK/PPARα通路對AHF的改善作用，以期為臨床提供實(shí)驗(yàn)參考?，F(xiàn)將研究結(jié)果報道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物清潔級雄性SD大鼠65只，7周齡，體質(zhì)量200~220 g，購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司[SCXK（京）2016-0006]，飼養(yǎng)于鄭州大學(xué)藥物研究院，動物許可證號：SYXK（豫）2018-0004，于溫度23~25℃，相對濕度60%~70%，12 h明暗交替，清潔通風(fēng)環(huán)境中適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d，動物自由采食飲水。

1.2 藥物、試劑與儀器黃芪甲苷（純度＞98%；分子量：784.97；分子式：C41H68O14；批號：190723）購自成都曼斯特生物科技有限公司。AMPK抑制劑復(fù)合物C（批號：C2313-100）購自美國Sigma公司；三磷酸腺苷（ATP）、二磷酸腺苷（ADP）、一磷酸腺苷（AMP）酶聯(lián)免疫吸附分析（ELISA）試劑盒購自美國Cloud-Clone公司；甘油三酯（TG）、游離脂肪酸（FFA）測試盒購自南京建成生物工程研究所；兔抗大鼠AMPK、p-AMPK、PPARα等抗體（一抗）和辣根過氧化物酶（HRP）標(biāo)記的免疫球蛋白（二抗）購自美國Abcam公司。小動物高分辨超聲成像系統(tǒng)購自加拿大VisualSonics公司；JEM-1400透射電鏡購自日本JEOL公司。

1.3 建模、分組與干預(yù)隨機(jī)選取55只大鼠，參照萬嘉洋等[8]的方法，采用結(jié)扎冠狀動脈左前降支法建立AHF模型。10 g/L戊巴比妥鈉50 mg/kg麻醉大鼠，進(jìn)行氣管插管，連接呼吸機(jī)，觀察心電圖變化。左側(cè)胸骨前緣備皮，作一切口約2 cm，鈍性分離肌肉，暴露心臟，于左心耳下2~3 mm處，使用6-0線結(jié)扎冠狀動脈左前降支，若左心室內(nèi)壓最大上升速率降低≥40%且維持5 min以上，視為建模成功?？p合皮膚，肌肉注射青霉素10萬U/只，連續(xù)3 d，防止感染。另取10只大鼠，開胸，但不結(jié)扎，余步驟同上，設(shè)為假手術(shù)組。將建模成功的40只大鼠隨機(jī)分為模型組、復(fù)合物C組、黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組，每組10只。建模成功1 h后開始干預(yù)。參照文獻(xiàn)研究[9-10]用量進(jìn)行干預(yù)：黃芪甲苷+復(fù)合物C組，腹腔注射15 mg/kg復(fù)合物C、灌胃30 mg/kg黃芪甲苷；復(fù)合物C組，腹腔注射15 mg/kg復(fù)合物C、灌胃生理鹽水；黃芪甲苷組，腹腔注射生理鹽水、灌胃30 mg/kg黃芪甲苷；假手術(shù)組和模型組，均腹腔注射生理鹽水、灌胃生理鹽水。均為每天1次，連續(xù)干預(yù)4周。

1.4 觀察指標(biāo)與方法

1.4.1 超聲心動圖檢測心功能末次干預(yù)12 h后，麻醉大鼠，使用小動物超聲檢測系統(tǒng)，頻率為15 mHz，速度為3 cm，于左心室乳頭肌水平進(jìn)行M型超聲檢測，測量大鼠左室收縮末期內(nèi)徑（LVESD）、左室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD）和左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）。計算左室短軸縮短率（raction shortening，F(xiàn)S），F(xiàn)S=（LVEDD-LVESD）/LVEDD×100%。連續(xù)檢測5個心動周期，取平均值。

1.4.2 ELISA法檢測血清ATP、AMP、ADP水平超聲檢測完畢，心臟采血5 mL，以3 000 r/min（離心半徑10 cm）離心10 min，取上清，按照ELISA試劑盒說明書步驟進(jìn)行操作。反應(yīng)結(jié)束后，使用酶標(biāo)儀在450 nm波長處讀取吸光度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算血清中ATP、AMP、ADP含量。

1.4.3 全心質(zhì)量指數(shù)（HMI）和左心室質(zhì)量指數(shù)（LVMI）計算稱定大鼠體質(zhì)量。處死后，取出心臟，放入KB緩沖液（95% O2，5% CO2）4℃漂洗，剔除非心肌組織，濾紙吸干，稱全心質(zhì)量，計算HMI。HMI=全心質(zhì)量（mg）/體質(zhì)量（g）。剪除左心房、右心房、右心室和室間隔，去除大血管，稱左心室質(zhì)量，計算LVMI。LVMI=左心室質(zhì)量（mg）/體質(zhì)量（g）。

1.4.4 心肌組織FFA、TG水平檢測取300 mg心肌組織，加入生理鹽水制備10%組織勻漿，以3 000 r/min（離心半徑8 cm）離心10 min，取上清。TG采用氧化酶法，F(xiàn)FA采用比色法，按照試劑盒說明書步驟操作檢測心肌組織FFA、TG水平。

1.4.5 HE染色觀察左心室病理變化取部分左心室組織于40 g/L中性甲醛溶液中固定48 h后，以乙醇作為脫水劑，從低濃度逐漸增加，進(jìn)行脫水，二甲苯透明，浸蠟，包埋，切片機(jī)切片（片厚約4 μm），90℃烘干，進(jìn)行HE染色，光鏡下觀察心肌病理學(xué)改變特征。

1.4.6 透射電鏡觀察心肌超微結(jié)構(gòu)取心肌組織，修剪為1 mm×1 mm×2 mm的小塊，4%戊二醛固定2 h，PBS洗滌2次×5 min，10 g/L四氯化鋨固定2 h，PBS洗滌2次×5 min；梯度濃度乙醇脫水，丙酮浸透，包埋，60℃加熱24 h，切片，片厚約1 μm；光鏡下定位，進(jìn)行超薄切片，厚約50 nm，醋酸鈾和枸櫞酸鉛各染色10 min，透射電鏡下觀察心肌超微結(jié)構(gòu)變化。

1.4.7 蛋白免疫印跡（Western Blot）法檢測心肌組織AMPK、p-AMPK、PPARα蛋白表達(dá)取100 mg心肌組織，加入組織裂解液，冰上裂解，以14 000 r/min（離心半徑12 cm）離心15 min，取上清；二喹啉甲酸（BCA）法測定蛋白濃度后，與上樣緩沖液混勻，煮沸10 min蛋白變性；制備凝膠，進(jìn)行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDSPAGE）分離蛋白；采用濕轉(zhuǎn)法將蛋白轉(zhuǎn)至聚偏氟乙烯（PVDF）膜，加入含有50 g/L脫脂奶粉的TBST溶液中，室溫封閉2 h；加入1∶1 000稀釋的AMPK、p-AMPK、PPARα一抗工作液，4℃孵育過夜；TBST溶液洗膜，加入1∶4 000稀釋HRP標(biāo)記的相應(yīng)二抗，室溫孵育1 h；TBST溶液洗膜，使用電化學(xué)發(fā)光（ECL）試劑盒顯色，凝膠成像系統(tǒng)內(nèi)檢測蛋白條帶熒光，曝光后分析蛋白條帶灰度值，計算目的蛋白的相對表達(dá)水平。

1.5 統(tǒng)計方法采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠心功能指標(biāo)比較LVESD、LVEDD、LVEF、FS水平各組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。與假手術(shù)組比較，模型組、復(fù)合物C組、黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組LVESD、LVEDD增加，LVEF、FS減?。ň鵓＜0.05）；與模型組比較，復(fù)合物C組LVESD、LVEDD增加，LVEF、FS減小，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組LVESD、LVEDD減小，LVEF、FS增加（均P＜0.05）；與復(fù)合物C組比較，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組LVESD、LVEDD減小，LVEF、FS增加（均P＜0.05）；與黃芪甲苷組比較，黃芪甲苷+復(fù)合物C組LVESD、LVEDD增加，LVEF增加、FS減小（均P＜0.05）。見表1。

表1 各組大鼠心功能指標(biāo)比較Table 1 Comparison of cardiac function indexes in various groups of rats

①P＜0.05，與假手術(shù)組比較；②P＜0.05，與模型組比較；③P＜0.05，與復(fù)合物C組比較；④P＜0.05，與黃芪甲苷組比較

FS/%52.57±4.13 29.24±3.25①21.63±3.11①②42.37±4.08①②③36.68±3.89①②③④102.533＜0.001組別假手術(shù)組模型組復(fù)合物C組黃芪甲苷組黃芪甲苷+復(fù)合物C組F值P值鼠數(shù)/只10 10 10 10 10 LVESD/mm 3.41±0.32 7.38±0.51①9.06±0.72①②4.76±0.49①②③5.92±0.48①②③④180.035＜0.001 LVEDD/mm 7.19±0.51 10.43±0.65①11.56±0.72①②8.26±0.59①②③9.35±0.62①②③④76.958＜0.001 LVEF/%79.43±4.69 59.26±4.03①51.37±4.58①②65.46±3.32①②③74.41±4.15①②③④73.013＜0.001

2.2 各組大鼠血清ATP、AMP、ADP含量比較血清ATP、AMP、ADP各組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。與假手術(shù)組比較，模型組、復(fù)合物C組、黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組血清ATP降低，AMP、ADP升高（均P＜0.05）；與模型組比較，復(fù)合物C組血清ATP降低，AMP、ADP升高，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組血清ATP升高，AMP、ADP降低（均P＜0.05）；與復(fù)合物C組比較，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組血清ATP升高，AMP、ADP降低（均P＜0.05）；與黃芪甲苷組比較，黃芪甲苷+復(fù)合物C組血清ATP降低，AMP、ADP升高（均P＜0.05）。見表2。

表2 各組大鼠血清ATP、AMP、ADP水平比較Table 2 Comparison of serum ATP，AMP and ADP levels in various groups of rats （±s，μg·L-1）

①P＜0.05，與假手術(shù)組比較；②P＜0.05，與模型組比較；③P＜0.05，與復(fù)合物C組比較；④P＜0.05，與黃芪甲苷組比較

ADP 2 869.45±289.43 4 387.93±385.36①5 066.45±403.25①②3 259.48±363.56①②③3 894.78±378.51①②③④57.265＜0.001組別假手術(shù)組模型組復(fù)合物C組黃芪甲苷組黃芪甲苷+復(fù)合物C組F值P值鼠數(shù)/只10 10 10 10 10 ATP 863.59±136.32 428.14±114.58①303.62±106.25①②691.61±132.42①②③558.42±128.79①②③④31.151＜0.001 AMP 1 026.53±126.58 1 542.58±138.82①1 758.49±145.47①②1 235.97±129.24①②③1 391.84±136.87①②③④42.836＜0.001

2.3 各組大鼠HMI、LVMI比較HMI、LVMI各組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。與假手術(shù)組比較，模型組、復(fù)合物C組、黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組HMI、LVMI增加（均P＜0.05）；與模型組比較，復(fù)合物C組HMI、LVMI增加，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組HMI、LVMI減小（均P＜0.05）；與復(fù)合物C組比較，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組HMI、LVMI減?。ň鵓＜0.05）；與黃芪甲苷組比較，黃芪甲苷+復(fù)合物C組HMI、LVMI增加（均P＜0.05）。見表3。

表3 各組大鼠HMI、LVMI比較Table 3 Comparison of HMI and LVMI in various groups of rats （±s，mg·g-1）

表3 各組大鼠HMI、LVMI比較Table 3 Comparison of HMI and LVMI in various groups of rats （±s，mg·g-1）

①P＜0.05，與假手術(shù)組比較；②P＜0.05，與模型組比較；③P＜0.05，與復(fù)合物C組比較；④P＜0.05，與黃芪甲苷組比較

組別假手術(shù)組模型組復(fù)合物C組黃芪甲苷組黃芪甲苷+復(fù)合物C組F值P值鼠數(shù)/只10 10 10 10 10 HMI 2.62±0.13 3.51±0.12①3.78±0.15①②2.94±0.11①②③3.35±0.13①②③④LVMI 1.89±0.10 2.53±0.11①2.79±0.12①②2.12±0.10①②③2.37±0.12①②③④50.328＜0.001 128.472＜0.001

2.4 各組大鼠心肌組織FFA、TG含量比較心肌組織FFA、TG各組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。與假手術(shù)組比較，模型組、復(fù)合物C組、黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組心肌組織FFA、TG含量增加（均P＜0.05）；與模型組比較，復(fù)合物C組心肌組織FFA、TG增加，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組心肌組織FFA、TG含量減少（均P＜0.05）；與復(fù)合物C組比較，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組心肌組織FFA、TG含量減少（均P＜0.05）；與黃芪甲苷組比較，黃芪甲苷+復(fù)合物C組心肌組織FFA、TG含量增加（均P＜0.05）。見表4。

表4 各組大鼠心肌組織FFA、TG含量比較Table 4 Comparison of contents of FFA and TG in myocardial tissue in various groups of rats（±s）

表4 各組大鼠心肌組織FFA、TG含量比較Table 4 Comparison of contents of FFA and TG in myocardial tissue in various groups of rats（±s）

①P＜0.05，與假手術(shù)組比較；②P＜0.05，與模型組比較；③P＜0.05，與復(fù)合物C組比較；④P＜0.05，與黃芪甲苷組比較

組別假手術(shù)組模型組復(fù)合物C組黃芪甲苷組黃芪甲苷+復(fù)合物C組F值P值鼠數(shù)/只10 10 10 10 10 FFA/（mmol·g-1）0.59±0.08 1.72±0.15①2.01±0.14①②0.86±0.11①②③1.31±0.12①②③④TG/（μmol·g-1）20.13±3.16 55.26±4.12①67.49±5.67①②33.15±3.86①②③42.58±4.17①②③④93.527＜0.001 114.857＜0.001

2.5 各組大鼠心肌組織病理變化比較光鏡下顯示，假手術(shù)組心肌細(xì)胞排列整齊，心肌纖維呈束狀，排列緊密有序，橫紋、胞核清晰可見，心肌細(xì)胞形態(tài)正常，大小均勻，無水腫、壞死、變性等病理學(xué)改變，無炎性浸潤；模型組心肌細(xì)胞排列混亂，肥大、水腫，有空泡，形態(tài)不規(guī)則，心肌纖維排列紊亂，出現(xiàn)斷裂、腫脹，部分消失，炎性細(xì)胞浸潤；復(fù)合物C組心肌細(xì)胞變性及炎性細(xì)胞浸潤較模型組更加嚴(yán)重，心肌纖維溶解更多；黃芪甲苷組心肌細(xì)胞排列情況及炎性細(xì)胞浸潤較模型組有明顯改善，心肌纖維排列接近正常，改善效果最佳；黃芪甲苷+復(fù)合物C組較模型組有一定改善，心肌纖維斷裂減少，炎性浸潤減少，但較黃芪甲苷組差。見圖1。

圖1 各組大鼠心肌組織病理變化比較（HE染色，×200）Figure 1 Comparison of pathological features of myocardial tissue in various groups of rats（by HE staining，×200）

2.6 各組大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)比較透射電鏡下顯示，假手術(shù)組心肌纖維排列整齊，線粒體形狀規(guī)則，結(jié)構(gòu)正常，嵴清晰可見；模型組線粒體破裂、溶解，部分可見腫脹，閏盤增寬，有空泡樣變；復(fù)合物C組較模型組破壞更加嚴(yán)重，線粒體內(nèi)部產(chǎn)生空泡，膜結(jié)構(gòu)溶解，發(fā)生腫脹、變形；黃芪甲苷組線粒體較模型組有明顯改善，形狀和結(jié)構(gòu)基本正常；黃芪甲苷+復(fù)合物C組較模型組有一定改善，線粒體形狀較規(guī)則，嵴基本可見，但較黃芪甲苷組改善效果差。見圖2。

圖2 各組大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)比較（透射電鏡，×10 000）Figure 2 Comparison ultrastructural changes of myocardial tissue in various groups of rats（by transmission electron microscope，×10 000）

2.7 各組大鼠心肌組織AMPK、p-AMPK、PPARα蛋白表達(dá)比較心肌組織p-AMPK、PPARα蛋白相對表達(dá)量各組間比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。與假手術(shù)組比較，模型組、復(fù)合物C組、黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組p-AMPK、PPARα蛋白相對表達(dá)量降低（均P＜0.05）；與模型組比較，復(fù)合物C組p-AMPK、PPARα蛋白相對表達(dá)量降低，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組p-AMPK、PPARα蛋白相對表達(dá)量升高（均P＜0.05）；與復(fù)合物C組比較，黃芪甲苷組、黃芪甲苷+復(fù)合物C組p-AMPK、PPARα蛋白相對表達(dá)量升高（均P＜0.05）；與黃芪甲苷組比較，黃芪甲苷+復(fù)合物C組p-AMPK、PPARα蛋白相對表達(dá)量降低（均P＜0.05）。心肌組織AMPK蛋白相對表達(dá)量各組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表5、圖3。

圖3 心肌組織AMPK、p-AMPK、PPARα蛋白Western Blot電泳條帶圖Figure 3 Western Blotting electrophoresis bands diagram of AMPK，p-AMPK and PPARα in myocardial tissue

表5 各組大鼠心肌組織AMPK、p-AMPK、PPARα蛋白表達(dá)水平比較Table 5 Comparison of protein expression levels of AMPK，p-AMPK and PPARα in myocardial tissue in various groups of rats

表5 各組大鼠心肌組織AMPK、p-AMPK、PPARα蛋白表達(dá)水平比較Table 5 Comparison of protein expression levels of AMPK，p-AMPK and PPARα in myocardial tissue in various groups of rats

①P＜0.05，與假手術(shù)組比較；②P＜0.05，與模型組比較；③P＜0.05，與復(fù)合物C組比較；④P＜0.05，與黃芪甲苷組比較

PPARα相對表達(dá)量1.15±0.10 0.43±0.07①0.29±0.06①②0.87±0.09①②③0.65±0.08①②③④89.485＜0.001組別假手術(shù)組模型組復(fù)合物C組黃芪甲苷組黃芪甲苷+復(fù)合物C組F值P值鼠數(shù)/只5 5 5 5 5 AMPK相對表達(dá)量1.03±0.12 1.06±0.11①1.02±0.11①②1.01±0.10①②③1.07±0.12①②③④0.266 0.896 p-AMPK相對表達(dá)量0.92±0.09 0.46±0.06①0.31±0.05①②0.78±0.08①②③0.59±0.07①②③④58.304＜0.001

3 討論

心力衰竭是多種心血管病發(fā)展到終末階段的嚴(yán)重表現(xiàn)，也是導(dǎo)致患者死亡的主要原因之一。目前，通過西藥抑制心力衰竭后心室重構(gòu)，可明顯降低患者病死率，但在控制病情進(jìn)展方面仍存在諸多不足。心力衰竭病因復(fù)雜，涉及多種因素共同參與，心肌能量代謝障礙在其中發(fā)揮關(guān)鍵作用，且與心力衰竭控制不佳有關(guān)[11]。心臟正常能量代謝對于維持心臟內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定及心臟舒縮功能至關(guān)重要，發(fā)生心力衰竭后，心臟能量產(chǎn)生減少，引起心室重構(gòu)，進(jìn)而損害線粒體功能，進(jìn)一步導(dǎo)致能量產(chǎn)生減少，促使心功能惡化，加重病情[12]。通過改變心力衰竭時心臟能量代謝，抑制心功能惡化，對延緩病情進(jìn)展，提高患者預(yù)后具有重要意義。

AHF伴隨心臟結(jié)構(gòu)和功能改變。多種病因損傷心肌，負(fù)荷加重，導(dǎo)致心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)、代謝及功能發(fā)生異常改變，心臟泵血功能下降，左心室發(fā)生適應(yīng)性代償性增大，進(jìn)而結(jié)構(gòu)和形狀發(fā)生改變，心功能出現(xiàn)明顯異常，左心室重構(gòu)，心臟擴(kuò)張，出現(xiàn)嚴(yán)重心力衰竭[13]。線粒體是維持心臟正常功能的能量來源，心力衰竭過程伴隨線粒體功能受損及能量代謝障礙，ATP生成減少和轉(zhuǎn)移過程受損，心肌細(xì)胞處于能量饑餓狀態(tài)，引發(fā)細(xì)胞死亡，心功能受損[14]。心力衰竭后心臟發(fā)生代謝重塑，心肌能量代謝底物由脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?，F(xiàn)FA氧化利用減少，造成脂質(zhì)沉積，加重心力衰竭進(jìn)程[15]。本研究結(jié)果顯示，模型組大鼠HMI、LVMI、LVESD、LVEDD水平明顯大于假手術(shù)組，LVEF、FS減小，心肌發(fā)生組織學(xué)改變，電鏡可見線粒體結(jié)構(gòu)異常，ATP生成減少，分解增加，血清脂質(zhì)沉積，提示AHF大鼠心室發(fā)生重構(gòu)，心功能、線粒體結(jié)構(gòu)以及能量代謝發(fā)生異常。有研究[16]表明，黃芪甲苷可通過調(diào)節(jié)心臟動態(tài)平衡，預(yù)防心臟重塑并恢復(fù)高膽固醇血癥引起的心室功能受損。Jiang等[17]研究表明，黃芪甲苷可增強(qiáng)骨骼肌能量代謝減少細(xì)胞凋亡，對骨骼肌能量代謝紊亂有明顯改善作用。本研究使用黃芪甲苷治療AHF大鼠，心肌和線粒體結(jié)構(gòu)明顯減輕，血清ATP水平升高，AMP、ADP水平降低，心肌組織FFA、TG含量減少，提示黃芪甲苷可改善心肌能量代謝，改善AHF癥狀，延緩病程進(jìn)展。

AMPK與糖脂代謝密切相關(guān)，在維持能量內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定方面具有重要作用。ATP產(chǎn)生減少和消耗增加可激活A(yù)MPK，調(diào)節(jié)某些合成和耗能代謝活動，促使ATP生成增加，維持心臟正常功能。AMPK活化與心肌受損后心臟脂肪酸和葡萄糖代謝改變有關(guān)，在心肌能量代謝中發(fā)揮關(guān)鍵作用[18]。PPARα參與調(diào)節(jié)脂肪代謝酶的轉(zhuǎn)錄，其表達(dá)下調(diào)可導(dǎo)致脂肪酸氧化酶失活，引起脂肪代謝障礙，是介導(dǎo)心室重構(gòu)能量代謝底物轉(zhuǎn)變的重要介質(zhì)之一。PPARα基因敲除小鼠心功能明顯下降，PPARα活化可改善心臟能量代謝，提高心功能[19]。PPARα可增強(qiáng)線粒體脂肪酶活性，促進(jìn)FFA氧化代謝，產(chǎn)生ATP，維持心功能。AHF發(fā)生發(fā)展過程中，心肌能量代謝底物改變影響線粒體功能，導(dǎo)致能量代謝障礙，不能滿足心肌正常代謝所需，能量代謝重構(gòu)進(jìn)一步加重心室重構(gòu)，促進(jìn)病情進(jìn)展。AMPK可作為PPARα上游激活物，調(diào)控PPARα表達(dá)，參與能量代謝。研究[20]顯示，激活A(yù)MPK/PPARα信號通路，可改善肥胖小鼠脂肪代謝紊亂。體外研究[21]表明，激活A(yù)MPK/PPARα通路可減少糖尿病性心肌細(xì)胞凋亡，保護(hù)心肌細(xì)胞。本研究結(jié)果顯示，模型組大鼠心肌組織p-AMPK和PPARα蛋白表達(dá)較假手術(shù)組明顯降低，經(jīng)黃芪甲苷治療后，表達(dá)明顯升高，表明黃芪甲苷可能對AMPK/PPARα通路具有調(diào)節(jié)作用。為進(jìn)一步證實(shí)黃芪甲苷對AMPK/PPARα通路的調(diào)控作用，加以AMPK特異性抑制劑復(fù)合物C作用后發(fā)現(xiàn)，p-AMPK和PPARα表達(dá)明顯降低，提示黃芪甲苷可能通過調(diào)控AMPK/PPARα信號通路，提高心肌能量代謝，恢復(fù)心功能，改善AHF癥狀。

綜上所述，黃芪甲苷可明顯改善大鼠AHF，其機(jī)制可能是通過激活A(yù)MPK/PPARα信號通路，提高了心肌能量代謝，改善了心功能。