6 - 芐氨基嘌呤防治急性高原低氧大鼠心肌水腫的實(shí)驗(yàn)研究

施 冰，薛大衛(wèi)

（中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心健康醫(yī)學(xué)科，北京 100700）

6- 芐氨基嘌呤（6-benzylaminopurine，6-BA）是一種對(duì)人、畜較為安全的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，因其抗氧化損傷作用顯著，被廣泛應(yīng)用于果樹和園藝作物從發(fā)芽到收獲的各個(gè)階段。在動(dòng)物研究方面，6-BA對(duì)于小鼠小腸、腦等組織器官具有抗氧化應(yīng)激、抗炎、抗凋亡的作用[1-2]。氧化損傷是導(dǎo)致急性高原疾病發(fā)生的原因之一，目前利用6-BA的抗氧化應(yīng)激特性防治急性高原病尚未見報(bào)道[3]?；诖耍狙芯恐荚谔剿?-BA防治高原低氧大鼠心肌損傷的效果及作用機(jī)制，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物模型與分組 健康成年雄性6周齡無(wú)特定病原體（SPF）級(jí)SD大鼠，平均體質(zhì)量(200±20)g，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，許可證號(hào)：SCXK（京）2016-0006。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均通過(guò)中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)審核。利用隨機(jī)數(shù)字表法將54只SD大鼠分為常壓常氧對(duì)照組、高原低氧組、6-BA干預(yù)組，每組各18只。

高原低氧組、6-BA干預(yù)組均應(yīng)用實(shí)驗(yàn)艙（貴州風(fēng)雷航空軍械有限責(zé)任公司）模擬高原低壓低氧條件。方法同參考文獻(xiàn)[4]，具體如下。實(shí)驗(yàn)艙參數(shù)：模擬海拔高度7 000 m，升降速度10 m/s，艙內(nèi)壓力39.1 kPa，艙內(nèi)氧氣壓力9.022 kPa，運(yùn)行時(shí)間23 h/d，晝夜比12 h∶12 h。上午開倉(cāng)1 h/d，用于更換墊料、飼料、飲用水。6-BA（美國(guó)Sanland公司，批號(hào)201212201，規(guī)格：25 g/瓶）溶于0.06 mol/L的稀鹽酸，配制成10 g/L的6-BA儲(chǔ)備液備用。按照100 mg/kg/d劑量進(jìn)行大鼠灌胃，1次/d，連續(xù)給藥7 d。低氧組大鼠應(yīng)用等體積去離子水灌胃，方法同6-BA組。

1.2 檢測(cè)指標(biāo) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分別測(cè)定各組大鼠心肌組織含水量，分析大鼠心肌組織病理學(xué)變化，檢測(cè)大鼠心肌組織AQP1 mRNA表達(dá)。實(shí)驗(yàn)方法同參考文獻(xiàn)[4]。檢測(cè)大鼠心肌組織miR-144-3p表達(dá)，實(shí)驗(yàn)方法同參考文獻(xiàn)[5]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料以(±s)表示，3組間采用F檢驗(yàn)，其兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組大鼠心肌組織含水量檢測(cè)結(jié)果 大鼠心肌組織含水量檢測(cè)結(jié)果見表1。與對(duì)照組比較，低氧組和6-BA組大鼠心肌組織含水量均顯著升高；與低氧組比較，6-BA組大鼠心肌組織含水量顯著降低。組間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=103.51，P＜0.05）。

表1 3組大鼠心肌組織含水量檢測(cè)結(jié)果( ±s)

表1 3組大鼠心肌組織含水量檢測(cè)結(jié)果( ±s)

注：與對(duì)照組比較，①P＜0.05；與低氧組比較，②P＜0.05。

組別 對(duì)照組 低氧組 6-BA干預(yù)組心肌含水量（%） 75.06±0.71 79.14±0.58① 77.57±1.17①②

2.2 3組大鼠心肌組織病理學(xué)觀察 HE染色顯示，對(duì)照組大鼠心肌組織結(jié)構(gòu)基本正常。低氧組大鼠心肌細(xì)胞腫脹，肌漿凝聚，橫紋不清，排列紊亂，心肌灶狀變性、肌束稀疏。6-BA組大鼠心肌細(xì)胞界限清楚，心肌少量灶狀變性；個(gè)別心肌細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞腫脹、肌漿凝聚、橫紋不清。

2.3 3組大鼠心肌組織AQP1 mR NA檢測(cè)結(jié)果大鼠心肌組織AQP1 mRNA檢測(cè)結(jié)果見表2。與對(duì)照組比較，低氧組大鼠心肌組織AQP1 mRNA表達(dá)顯著升高，6-BA組大鼠心肌組織AQP1 mRNA表達(dá)未見顯著變化。與低氧組比較，6-BA組大鼠心肌組織AQP1 mRNA表達(dá)顯著降低。組間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=111.51，P＜0.05）。

表2 3組大鼠心肌組織AQP1 mRNA檢測(cè)結(jié)果( ±s)

表2 3組大鼠心肌組織AQP1 mRNA檢測(cè)結(jié)果( ±s)

注：與對(duì)照組比較，①P＜0.05；與低氧組比較，②P＜0.05。

組別 對(duì)照組 低氧組 6-BA干預(yù)組AQP1mRNA 1.00±0.11 1.93±0.08① 1.09±0.33②

2.4 3組大鼠心肌組織中miR-144-3p檢測(cè)結(jié)果 大鼠心肌組織miR-144-3p檢測(cè)結(jié)果見表3。與對(duì)照組比較，低氧組大鼠心肌組織miR-144-3p表達(dá)顯著升高，6-BA組大鼠心肌組織miR-144-3p表達(dá)未見顯著變化。與低氧組比較，6-BA組大鼠心肌組織miR-144-3p表達(dá)顯著降低。組間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=133.38，P＜0.05）。

表3 3組大鼠心肌組織中miR-144-3p檢測(cè)結(jié)果( ±s)

表3 3組大鼠心肌組織中miR-144-3p檢測(cè)結(jié)果( ±s)

注：與對(duì)照組比較，①P＜0.05；與低氧組比較，②P＜0.05。

組別 對(duì)照組 低氧組 6-B A干預(yù)組m i R-1 4 4-3 p 1.0 0 ± 0.1 2 6.3 8 ± 1.7 3① 2.0 6 ± 0.5 3②

3 討論

目前，高原低氧狀態(tài)下人體心臟功能改變與損傷具體機(jī)制尚不清楚，階梯進(jìn)駐高原和吸氧是預(yù)防與治療急性高原反應(yīng)廣泛采用的手段,但此手段不方便大批人員急進(jìn)高原時(shí)應(yīng)用。因此，尋找便捷且有效的防治急進(jìn)高原軍事應(yīng)激反應(yīng)所致高原疾病的藥物十分必要。近年來(lái)，有研究發(fā)現(xiàn)炎癥反應(yīng)和心肌水腫是低氧導(dǎo)致心肌損傷的主要病理改變[6]。本研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，低氧組和6-BA組大鼠心肌組織含水量均顯著升高；與低氧組比較，6-BA組大鼠心肌組織含水量顯著降低，說(shuō)明6-BA可減輕高原低氧導(dǎo)致的心肌水腫。

水通道蛋白（aquaporins，AQPs）是一類廣泛分布于生物體內(nèi)的小分子跨膜水轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族，在哺乳動(dòng)物中，AQP家族有13個(gè)成員，各亞型彼此協(xié)調(diào)共同維持機(jī)體水液代謝平衡。心臟水通道蛋白的改變，可通過(guò)一系列途徑影響心肌水液代謝，進(jìn)一步影響心功能[7]。AQP1主要位于心肌細(xì)胞膜及微血管內(nèi)皮細(xì)胞，在心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞的表達(dá)高于心肌細(xì)胞。依賴AQP1跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的水量約占心肌水通道蛋白運(yùn)輸總水量比例的20%～30%。心肌梗死、缺血再灌注損傷、缺血缺氧、體外循環(huán)等引起的心肌水液代謝紊亂的病理生理過(guò)程中均涉及到AQP1表達(dá)上調(diào)。AQP1表達(dá)下調(diào)可以顯著改善心肌水腫和心室重塑[8-9]。miRNA是非編碼蛋白的內(nèi)源性RNA，由19～23個(gè)核苷酸組成的單鏈RNA，在細(xì)胞中具有多種調(diào)控功能。雙熒光素報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)證實(shí)，miR-144-3p與AQP1表達(dá)存在靶向調(diào)節(jié)關(guān)系[10]。本研究發(fā)現(xiàn)，低氧可造成大鼠心肌組織miR-144-3p和AQP1表達(dá)上調(diào)，6-BA可下調(diào)高原低壓低氧環(huán)境下大鼠心肌組織AQP1 mRNA及miR-144-3p表達(dá)。由此結(jié)果可以推測(cè)高原低氧狀態(tài)下，6-BA可能通過(guò)miR-144-3p/AQP1信號(hào)通路，起到防治心肌水腫的效果。

綜上所述，6-BA可下調(diào)高原低氧大鼠心肌組織AQP1和miR-144-3p表達(dá)，減輕心肌水腫，具有心臟保護(hù)作用。本研究為開發(fā)6-BA的新用途，尋找防治急性高原病的藥物提供了新思路和試驗(yàn)基礎(chǔ)，但其具體機(jī)制需進(jìn)一步探索。