丹酚酸A對阿霉素誘導(dǎo)的心力衰竭大鼠心肌纖維化影響及機制研究*

艾文偉 張明 周淑蘭 肖璐 胡杰

心血管疾病是一種臨床中多見的慢性疾病，心力衰竭是各種類型的心臟病的最終狀態(tài)，其病理改變通常是心肌腫大、凋亡、纖維化共存為特征[1]。阿霉素是一種蒽環(huán)類的抗腫瘤藥物，在化療中常用，也可用于建立心肌病動物模型。臨床中，阿霉素也是導(dǎo)致充血性心力衰竭的主要病因[2]。目前較為常用的解決方案則是減少阿霉素用量以降低使用阿霉素引起的副作用，但這種方法無法預(yù)防和阻止心力衰竭的產(chǎn)生。本研究主要探討丹酚酸A 對阿霉素誘導(dǎo)的心力衰竭大鼠心肌纖維化影響，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 實驗動物由南昌大學(xué)實驗動物中心提供的SPF 級8 周齡健康雄性SD 大鼠30 只，體重235～265 g（實驗動物許可編號：ncdx2019102）。實驗動物被安置在標(biāo)準(zhǔn)實驗室條件下[光/暗周期12 h，室溫為（23±2）℃]。提供標(biāo)準(zhǔn)嚙齒動物飼料和水。在（23±2）℃下飼養(yǎng)，自由飲食。將大鼠隨機分為5 組：陰性對照組6 只，體重235～265 g，平均（250.5±1.5）g；阿霉素性心力衰竭模型陽性對照組（陽性對照組）6 只，體重235～260 g，平均（250.0±1.5）g；丹酚酸A 低劑量治療組（低劑量治療組）6 只，體重230～260 g，平均（250.0±1.0）g；丹酚酸A 中劑量治療組（中劑量治療組）6 只，體重240～270 g，平均（250.5±2.0）g；丹酚酸A 高劑量治療組（高劑量治療組）6 只，體重240～265 g，平均（250.0±2.0）g。本研究已通過動物實驗倫理審查。

1.2 方法 阿霉素性心力衰竭模型大鼠在2 周內(nèi)通過腹腔注射阿霉素（生產(chǎn)廠家：石藥集團(tuán)歐意藥業(yè)有限公司，批準(zhǔn)文號：國藥準(zhǔn)字H20163178，規(guī)格：5 mL∶10 mg），1 次/d，每次劑量2.5 mg/kg，連續(xù)6 次為1 個療程，建立大鼠心力衰竭模型，并設(shè)定為陽性對照組，大鼠陰性對照組注射等體積的0.9%氯化鈉溶液；低、中、高劑量治療組的大鼠在心力衰竭建模成功后，通過腹腔注射10、20、40 mg/kg的丹酚酸A（成都普菲德對照品科技有限公司，產(chǎn)品純度HPLC98%，標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)號：115841-09-3）治療。處理2 周后進(jìn)行下一步檢測。

1.3 觀察指標(biāo)及評價標(biāo)準(zhǔn) 比較干預(yù)后兩組大鼠心臟功能、生化指標(biāo)、Galectin-3 和TGF-β/Smads 蛋白表達(dá)情況，統(tǒng)計干預(yù)后各組心肌細(xì)胞凋亡率，并觀察干預(yù)后各組心肌組織病理形態(tài)學(xué)變化情況。

1.3.1 大鼠心臟功能檢測 使用LabChart Pro 專業(yè)軟件分析其血流動力學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)，獲得左心室等容收縮期壓力升高最大速率（dp/dt max）、左心室收縮期壓力下降最大速率（dp/dt min）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左室收縮壓（LVSP）、左室舒張末壓（LVEDP）的數(shù)據(jù)。

1.3.2 生化指標(biāo)檢測 酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）測定，心力衰竭相關(guān)指標(biāo)包括腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、同型半胱氨酸（Hcy）、內(nèi)皮素（ET）水平。

1.3.3 蛋白免疫印跡法檢測 Galectin-3，TGF-β/Smads 蛋白的表達(dá)情況，流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡，并對大鼠心肌組織病理形態(tài)學(xué)進(jìn)行觀察。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 使用SPSS 20.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計量資料以（）表示，兩組間均數(shù)的比較使用t檢驗，多組間均數(shù)的比較采用方差分析，多組間兩兩比較采用SNK-q 檢驗；組間率的比較采用χ2檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠心臟功能比較 干預(yù)后陰性對照組與高劑量治療組dp/dt max、dp/dt min、LVEF 和LVEDP 水平均高于中劑量治療組、低劑量治療組、陽性對照組（P＜0.05），LVSP 水平均低于中劑量治療組、低劑量治療組、陽性對照組（P＜0.05）。見表1。

表1 各組大鼠心臟功能比較（）

表1 各組大鼠心臟功能比較（）

*與陰性對照組相比，P＜0.05；#與陽性對照組相比，P＜0.05；△與低劑量治療組相比，P＜0.05；▽與中劑量治療組相比，P＜0.05。

2.2 各組生化指標(biāo)比較 干預(yù)后陰性對照組與高劑量治療組TNF-α、Hcy 和ET 水平均低于中劑量治療組、低劑量治療組、陽性對照組（P＜0.05），見表2。

表2 各組生化指標(biāo)比較（）

表2 各組生化指標(biāo)比較（）

*與陰性對照組相比，P＜0.05；#與陽性對照組相比，P＜0.05；△與低劑量治療組相比，P＜0.05；▽與中劑量治療組相比，P＜0.05。

2.3 各組Galectin-3 和TGF-β/Smads 蛋白表達(dá)情況 干預(yù)后陰性對照組與高劑量治療組Galectin-3和TGF-β/Smads 蛋白表達(dá)水平均低于中劑量治療組、低劑量治療組、陽性對照組（P＜0.05），見表3。

表3 各組Galectin-3和TGF-β/Smads蛋白表達(dá)情況[OD，（-x±s）]

2.4 各組心肌細(xì)胞凋亡率比較 高劑量治療組、中劑量治療組、低劑量治療組、陽性對照組及陰性對照組大鼠心肌細(xì)胞凋亡率分別為（15.3±1.5）%，（17.8±3.3）%，（20.4±2.1）%，（35.5±5.4）%，（15.2±1.4）%。五組間組大鼠心肌細(xì)胞凋亡率比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=15.278，P=0.000）；高劑量治療組與陰性對照組大鼠心肌細(xì)胞凋亡率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；高劑量治療組與陰性對照組大鼠心肌細(xì)胞凋亡率均低于中劑量治療組、低劑量治療組、陽性對照組（P＜0.05）。

2.5 各組心肌組織病理形態(tài)學(xué)變化 高劑量治療組、中劑量治療組、低劑量治療組、陽性對照組及陰性對照組顯著心肌纖維化只數(shù)分別為1（16.7%）、2（33.3%）、3（50.0%）、1（16.7%）和0 只，各組心肌纖維化發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=5.827，P=0.212）。

3 討論

心力衰竭是多種心臟相關(guān)疾病的最末狀態(tài)[3]。目前，關(guān)于心力衰竭的生物學(xué)機制和潛在的分子學(xué)機制還未完全闡明。研究表明，丹酚酸A 是中藥丹參中的一種重要的水溶性有效成分[4-5]，其主要功能是保護(hù)心臟[6-7]。本研究驗證針對心力衰竭心肌纖維化大鼠，應(yīng)用大劑量丹酚酸A 腹腔注射，能有效改善大鼠心臟功能，而且發(fā)現(xiàn)對抑制機體炎癥反應(yīng)，降低內(nèi)皮素和同型半胱氨酸水平均有重要意義。文獻(xiàn)[8-11]提示，使用大劑量丹酚酸A 腹腔注射可顯著降低組織纖維化，降低炎癥反應(yīng)，與本研究結(jié)果相一致。

另外本研究結(jié)果提示，心力衰竭心肌纖維化大鼠應(yīng)用大劑量丹酚酸A 腹腔注射，可顯著抑制誘導(dǎo)心力衰竭發(fā)病的Galectin-3 蛋白表達(dá)及TGF-β/Smads 信號通路，且說明針對心力衰竭心肌纖維化大鼠，應(yīng)用大劑量丹酚酸A 腹腔注射，可顯著減少心肌細(xì)胞凋亡，進(jìn)而達(dá)到改善心肌細(xì)胞功能的目的。文獻(xiàn)[12-15]研究表明，應(yīng)用大劑量丹酚酸A 腹腔注射能有效降低實驗動物Galectin-3 和TGF-β/Smads 蛋白水平，抑制心肌細(xì)胞凋亡，而且還發(fā)現(xiàn)針對心力衰竭心肌纖維化大鼠，應(yīng)用丹酚酸A 腹腔注射，能有效抑制心肌纖維化，尤其是大劑量丹酚酸A 腹腔注射效果更為理想。與本研究結(jié)果相一致。

本研究使用的丹酚酸A 是中藥丹參中的一種重要的水溶性有效成分，有著多方面的藥理作用[16-17]，能顯著地去除自由基并且保護(hù)羥基自由基造成的線粒體氧化損傷，具有一定的抗氧化功能，而且還能控制凋亡基因的表達(dá)[18-20]。

綜上所述，針對心力衰竭心肌纖維化大鼠，使用大劑量丹酚酸A 治療，可有效改善心臟功能，抑制炎癥反應(yīng)，降低機體同型半胱氨酸和內(nèi)皮素水平，減少細(xì)胞凋亡，進(jìn)而達(dá)到抑制心肌纖維化的目的。