不同劑量萬(wàn)古霉素對(duì)慢性心力衰竭大鼠心功能、腎功能及神經(jīng)內(nèi)分泌因子的影響及其血藥濃度變化

丁小瓊 王清傳 王元標(biāo) 張志敏

(新疆軍區(qū)總醫(yī)院1 派駐門診部,2 干部保健科,3 心內(nèi)科,新疆烏魯木齊市 830000)

慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是心臟疾病發(fā)展至終末期的臨床綜合征,發(fā)病機(jī)制與心肌長(zhǎng)期缺血導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)改變,心臟血流灌溉不足而無(wú)法維持組織代謝導(dǎo)致靜脈系統(tǒng)淤血有關(guān)[1]。持續(xù)存在的心力衰竭狀態(tài)可導(dǎo)致心肌重構(gòu),增加患者猝死的風(fēng)險(xiǎn)。CHF發(fā)生后心臟結(jié)構(gòu)及功能改變會(huì)導(dǎo)致心室射血能力受損,主要表現(xiàn)為心室收縮能力減弱而不能滿足機(jī)體代謝所需,因此提高心室收縮能力對(duì)于改善CHF患者的預(yù)后具有重要意義[2]。CHF的病理生理機(jī)制復(fù)雜,在對(duì)心臟功能產(chǎn)生影響的同時(shí),還對(duì)腎臟、骨骼、內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響[3]。CHF發(fā)生后,機(jī)體交感神經(jīng)興奮性增加,可導(dǎo)致循環(huán)系統(tǒng)中的血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,AngⅡ)等因子表達(dá)異常,使心率加快、心肌耗氧量增加,促使心肌細(xì)胞凋亡與心臟重塑[4]。因此,明確CHF患者神經(jīng)內(nèi)分泌相關(guān)因子表達(dá)水平的變化情況可為CHF的治療提供新方向。目前,CHF的發(fā)病人群以中老年人群為主,這類人群機(jī)體免疫力較低,更容易感染外界病原菌,進(jìn)而出現(xiàn)病情加重,因此,給予抗感染藥物治療將有助于控制疾病進(jìn)展[5]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),采用萬(wàn)古霉素進(jìn)行抗感染治療可以改善CHF患者的臨床療效,但是長(zhǎng)期使用不良反應(yīng)較大,且隨著萬(wàn)古霉素劑量的增加,其血藥濃度升高,對(duì)患者腎臟損傷較大[6]。因此,本研究探討不同劑量萬(wàn)古霉素對(duì)CHF模型大鼠的心功能、腎功能和神經(jīng)內(nèi)分泌因子水平的影響及其血藥濃度變化,以期為臨床用藥選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 72只無(wú)特定病原體Wistar大鼠由基爾頓生物科技(上海)有限公司提供[動(dòng)物許可證號(hào):SYXK(上)2020-0006],雌雄各半,體重200～250 g,將大鼠飼養(yǎng)于動(dòng)物房?jī)?nèi),每5只分籠飼養(yǎng),12 h光暗循環(huán),無(wú)菌飲食喂養(yǎng)2周,按照《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》規(guī)定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所有涉及動(dòng)物的操作嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理要求。

1.2 主要藥物、試劑與儀器 青霉素(天津華津制藥有限公司,批號(hào):H12021257),鹽酸萬(wàn)古霉素注射液[VIANEX S.A.(PLANTC)公司,批號(hào):JX20130179],卡托普利(廣州邁特興華制藥廠有限公司,批號(hào):H44023128)。二喹啉甲酸蛋白濃度測(cè)定試劑盒(北京百奧萊博科技有限公司,批號(hào):Y12851),GAPDH抗體(Abcam公司,批號(hào):ab263962),蘇木精-伊紅試劑盒(北京索萊寶科技有限公司,批號(hào):G1120),脲酶比色法試劑盒(BioVision公司,批號(hào):K378-100),苦味酸比色法試劑盒、AngⅡ ELISA試劑盒、醛固酮ELISA試劑盒、心鈉素ELISA試劑盒[齊一生物科技(上海)有限公司,批號(hào):QYS-239313、QY-H5560、QY-H10272、QY-H10511],磺基水楊酸-硫酸鈉比濁法試劑盒(北京百奧萊博科技有限公司,批號(hào):GL1854)。低溫高速離心機(jī)[河北慧采科技有限公司,型號(hào):TGL-16A(B)]彩色多普勒超聲診斷儀[大為醫(yī)療(江蘇)有限公司,型號(hào):S80],熒光顯微鏡(蘇州景通儀器有限公司,型號(hào):DFM-50C),全自動(dòng)生化分析儀(Beckman Coulter Life Science Inc.,型號(hào):AU5400),普通顯微鏡(OLYMPUS公司,型號(hào):CKX53),蛋白電泳儀(北京六一生物科技有限公司,型號(hào):DYCZ-MINI4),小動(dòng)物呼吸機(jī)(北京金洋萬(wàn)達(dá)科技有限公司,型號(hào):DW3000-B)。

1.3 CHF大鼠模型的建立 按隨機(jī)數(shù)字表法選取60只大鼠,參考文獻(xiàn)[7]建立CHF模型,建模前采用彩色多普勒超聲診斷儀對(duì)大鼠心臟進(jìn)行檢查,確保心功能正常。通過(guò)腹腔注射1%戊巴比妥鈉(40 mg/kg)麻醉大鼠后將其仰臥位固定,連接小動(dòng)物呼吸機(jī),通氣量為10 mL/kg,呼吸頻率為80次/min,將大鼠四肢連接心電監(jiān)護(hù)電極,于左前第4、5肋間開胸,皮膚切口長(zhǎng)度為3 cm,鈍性分離各層組織直至暴露心臟,于距離主動(dòng)脈根部2 mm處采用6-0無(wú)創(chuàng)縫合絲線結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支,結(jié)扎后心室壁顏色變暗,心電圖提示ST段抬高伴R波高尖,視為結(jié)扎成功。逐層縫合皮膚,待大鼠恢復(fù)自主呼吸后撤掉呼吸機(jī)。術(shù)后連續(xù)3 d使用青霉素(40萬(wàn)U)抗感染。4周后進(jìn)行心臟彩超檢查,以左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)<45%為建模成功。60只大鼠中,因感染導(dǎo)致死亡5只,其余55只大鼠建模成功。

1.4 分組及干預(yù)方法 將造模成功的55只大鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為CHF組、低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組、藥物對(duì)照組,每組11只,剩余12只未造模的大鼠納入假手術(shù)組(假手術(shù)組大鼠僅開胸暴露心臟,不結(jié)扎)。建模成功12 h后,分別給予低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠尾部注射25 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg鹽酸萬(wàn)古霉素注射液,1次/d,連續(xù)干預(yù)14 d;藥物對(duì)照組大鼠灌胃10 g/mL卡托普利,2 mL/次,1次/d,連續(xù)干預(yù)14 d;假手術(shù)組和CHF組灌胃等體積生理鹽水,1次/d,連續(xù)干預(yù)14 d。

1.5 觀察指標(biāo)

1.5.1 心功能指標(biāo):干預(yù)14 d后,各組大鼠禁食12 h,不禁水。通過(guò)腹腔注射1%戊巴比妥鈉(40 mg/kg)麻醉大鼠后將其仰臥位固定,采用彩色多普勒超聲診斷儀進(jìn)行心功能檢測(cè),探頭頻率為11.4 MHz,圖像深度為2.0～4.0 cm,探查深度為3.5 cm,檢測(cè)左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic dimension,LVEDD)、收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic dimension,LVESD),依照文獻(xiàn)[8]的方法計(jì)算LVEF和左室短軸縮短率(left ventricular fraction shortening,LVFS)。連續(xù)檢測(cè)3次,取平均值。

1.5.2 腎功能指標(biāo):心功能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)束后,采集大鼠眼眶靜脈血1.5 mL,以3 000 r/min離心10 min后取上清液,采用脲酶比色法檢查血清尿素氮水平,采用苦味酸比色法檢測(cè)血清肌酐水平。在采血前24 h將大鼠分籠飼養(yǎng)收集尿液,采用磺基水楊酸-硫酸鈉比濁法檢測(cè)24 h尿蛋白(24-hour urinary protein,UP24)水平。上述檢測(cè)方法均嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。

1.5.3 血清AngⅡ、醛固酮和心鈉素水平:心功能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)束后,采集大鼠空腹眼眶靜脈血3 mL,以3 000 r/min離心10 min后取上清液,采用ELISA試劑盒檢測(cè)血清AngⅡ、醛固酮及心鈉素水平,操作方法嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。

1.5.4 組織病理學(xué)變化:完成上述指標(biāo)檢測(cè)后將大鼠麻醉處死,開胸取出心臟,分離心底大血管及右心室,生理鹽水沖洗后用濾紙吸干,然后摘除腎臟,心臟及腎臟組織摘取過(guò)程中盡量減少機(jī)械損傷。心臟和腎臟組織經(jīng)10%甲醛固定過(guò)夜,石蠟包埋后制成5 μm厚的切片,37 ℃復(fù)溫15 min,二苯甲脫蠟后采用70%～100%乙醇梯度脫水,用蒸餾水沖洗5 min,切片先放入蘇木精染色10 min后再用小流量自來(lái)水沖洗,1%鹽酸乙醇褪色變紅后停止操作,再用1%伊紅復(fù)染30 s,蒸餾水沖洗30 s,85%-95%-95%乙醇脫水,二苯甲脫水透明,中性樹膠封固,在光學(xué)顯微鏡下觀察心肌組織及腎臟組織的形態(tài)及結(jié)構(gòu)。

1.5.5 心肌組織AngⅡ、醛固酮和心鈉素蛋白表達(dá)水平:取適量心肌組織樣本,剪碎,加入預(yù)冷的PBS 1 mL,用組織勻漿器勻漿至無(wú)明顯肉眼可見固體(或用液氮研磨),冰上靜置5 min,4 000 r/min離心10 min后取上清液,采用二喹啉甲酸蛋白濃度測(cè)定試劑盒檢測(cè)蛋白含量。將50 μg蛋白加入SDS凝膠加樣緩沖液中,100 ℃加熱處理5 min使蛋白變性。完成SDS-PAGE后進(jìn)行轉(zhuǎn)膜,結(jié)束后取下硝酸纖維素膜,在5%脫脂牛奶中4 ℃封閉1 h,然后分別加入10 μL AngⅡ抗體(深圳子科生物科技有限公司,貨號(hào):ZIKER-0587R;稀釋比為1 ∶500)、10 μL醛固酮抗體(艾美捷科技有限公司,貨號(hào)5331235-1;稀釋比為1 ∶600)、10 μL心鈉素抗體(上海恒遠(yuǎn)生化試劑有限公司,貨號(hào):A-01109;稀釋比為1 ∶600),4 ℃孵育過(guò)夜,然后使用TBST洗膜3次,5 min/次,加入IgG辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記二抗(北京博爾科技有限公司,貨號(hào):BHR201;稀釋比為1 ∶1 000),溫室孵育1 h,TBST洗膜3次,5 min/次。以GAPDH(稀釋比為1 ∶2 000)為內(nèi)參蛋白,用ECL工作液顯影后,采用ProtParam 軟件分析蛋白條帶灰度值。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.6 吸波面積法檢測(cè)萬(wàn)古霉素血藥濃度

1.6.1 對(duì)照品儲(chǔ)備液的配制:將5 mL鹽酸萬(wàn)古霉素注射液置于25 mL容量瓶,加入適量甲醇,超聲30 min,超聲頻率為42 kHz,再加甲醇定容至25 mL刻度線,搖勻,獲得濃度為1.502 μg/mL的對(duì)照品儲(chǔ)備液。

1.6.2 專屬性試驗(yàn):取0.4 mL大鼠空白血漿,加入3.6 mL甲醇,渦旋2 min后以3 500 r/min離心15 min。以甲醇作為參考,采用紫外可見分光光度法(北京中西華大科技有限公司生產(chǎn)的ZWKJ-SP-755型紫外可見分光光度計(jì))在200～500 nm波長(zhǎng)處進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描,獲得空白血漿的全波長(zhǎng)掃描圖。將濃度為1.502 μg/mL的對(duì)照品儲(chǔ)備液1.2 mL加入空白血漿中,再次按上述方法進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描,獲得含對(duì)照品儲(chǔ)備液的血漿樣品的全波長(zhǎng)掃描圖。將兩個(gè)全波長(zhǎng)掃描圖進(jìn)行比較,得到空白血漿與含對(duì)照品儲(chǔ)備液的血漿樣品之間的吸光度值差值,以此去除空白血漿中內(nèi)源性物質(zhì)和其他成分的干擾。

1.6.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立:取0.4 mL大鼠空白血漿,加入適量對(duì)照品儲(chǔ)備液,分別制成濃度為0.751 μg/mL、1.502 μg/mL、3.004 μg/mL的萬(wàn)古霉素樣品溶液。采用紫外可見分光光度法在200～500 nm波長(zhǎng)處進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描,采用Origin 8.0軟件計(jì)算吸光度-波長(zhǎng)曲線下面積(area under the absorbance-wavelength curve,AUAWC)1。將加入甲醇的空白血漿作為對(duì)照(0.5 mL血漿+1.0 μL甲醇),再次按上述方法進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描,獲得AUAWC2,AUAWC1和AUAWC2的差值為△AUAWC。以藥物濃度為橫坐標(biāo),以AUAWC為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并計(jì)算得出藥物吸波面積與藥物濃度線性回歸方程:△AUAWC=0.648×藥物濃度+9.709(r=0.999),藥物濃度在6.0～20.0 mg/L范圍內(nèi)則線性關(guān)系良好。

1.6.4 精密度檢測(cè):取0.4 mL大鼠空白血漿,加入適量對(duì)照品儲(chǔ)備液,分別制成濃度為0.751 μg/mL、1.502 μg/mL、3.004 μg/mL的萬(wàn)古霉素樣品溶液,在制成后的24 h內(nèi)測(cè)定每個(gè)樣品溶液的AUAWC,計(jì)算精密度,精密度(%)=標(biāo)準(zhǔn)偏差/實(shí)驗(yàn)值平均值×100%。0.751 μg/mL、1.502 μg/mL、3.004 μg/mL萬(wàn)古霉素樣品溶液的精密度分別為5.5%、3.2%及1.2%,說(shuō)明樣品溶液的精密度良好,符合生物樣品測(cè)定要求。

1.6.5 提取回收率的檢測(cè):取0.4 mL大鼠空白血漿,加入適量對(duì)照品儲(chǔ)備液,分別制成濃度為0.751 μg/mL、1.502 μg/mL、3.004 μg/mL的萬(wàn)古霉素樣品溶液,檢測(cè)各樣品溶液的AUAWC后,計(jì)算提取回收率,公式為K1=(A-B)/C×100%(A指加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的樣品測(cè)得量,B指樣品中該物質(zhì)的測(cè)得量,C指加入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量)。0.751 μg/mL、1.502 μg/mL、3.004 μg/mL萬(wàn)古霉素樣品溶液的提取回收率為99.52%、83.20%、79.86%,說(shuō)明此方法的提取回收率良好,能滿足樣品溶液的測(cè)定要求。

1.6.6 不同劑量萬(wàn)古霉素組大鼠血藥濃度的檢測(cè):取完成心功能檢測(cè)后的低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠的血漿(3 000 r/min離心15 min分離血漿),按照1.6.2的方法獲取全波長(zhǎng)掃描圖,以大鼠空白血漿為對(duì)照,通過(guò)Origin 8.0軟件計(jì)算萬(wàn)古霉素不同給藥劑量不同時(shí)間段的AUAWC值,利用線性回歸方程得到各時(shí)間段的藥物濃度,以藥物濃度為縱坐標(biāo),時(shí)間為橫坐標(biāo),計(jì)繪制血藥濃度-時(shí)間曲線。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用GraphPad Prism 8軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以(x±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用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 6組大鼠心功能指標(biāo)的比較 與假手術(shù)組相比,CHF組大鼠LVEDD、LVESD升高,LVEF、LVFS降低(均P<0.05);與CHF組相比,低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠的LVEDD、LVESD均降低,LVEF、LVFS均升高(均P<0.05),且總體上呈劑量依賴性變化;高劑量萬(wàn)古霉素組與藥物對(duì)照組的上述指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見表1。

表1 6組大鼠心功能指標(biāo)的比較(x±s)

2.2 6組大鼠腎功能指標(biāo)的比較 與假手術(shù)組相比,CHF組大鼠的血清肌酐、尿素氮水平和UP24水平均升高(均P<0.05);與CHF組相比,低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠的血清肌酐、尿素氮水平和UP24水平均降低(均P<0.05)。與低劑量萬(wàn)古霉素組相比,中劑量萬(wàn)古霉素組大鼠的血清尿素氮、肌酐水平和UP24水平均降低(均P<0.05)。與中劑量萬(wàn)古霉素組相比,高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠的血清肌酐水平和UP24水平均升高(均P<0.05)。與高劑量萬(wàn)古霉素組比較,藥物對(duì)照組大鼠血清肌酐、尿素氮水平和UP24水平均降低(均P<0.05)。見表2。

表2 6組大鼠血清肌酐、尿素氮水平和UP24水平的比較(x±s)

2.3 6組大鼠血清AngⅡ、醛固酮和心鈉素水平的比較 與假手術(shù)組相比,CHF組大鼠的血清AngⅡ、醛固酮和心鈉素水平均升高(均P<0.05);與CHF組相比,低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠的血清AngⅡ、醛固酮和心鈉素水平均降低(均P<0.05),且總體上呈劑量依賴性變化;高劑量萬(wàn)古霉素組與藥物對(duì)照組大鼠上述指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見表3。

表3 6組大鼠血清AngⅡ、醛固酮和心鈉素水平的比較(x±s)

2.4 6組大鼠心肌組織及腎臟組織病理形態(tài) HE染色結(jié)果顯示,假手術(shù)組大鼠心肌細(xì)胞輕微水腫,未見炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和充血;CHF組大鼠心肌細(xì)胞水腫,細(xì)胞漿染色加深,細(xì)胞體積縮小,可見空泡;低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組大鼠心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)較清晰,部分心肌細(xì)胞水腫,心肌細(xì)胞形態(tài)損傷較CHF組減輕,高劑量萬(wàn)古霉素組及藥物對(duì)照組心肌細(xì)胞充血減少,心肌組織及細(xì)胞排列整齊,與假手術(shù)組相似。假手術(shù)組大鼠腎臟結(jié)構(gòu)完好,腎小球形態(tài)規(guī)則,腎小管無(wú)水腫擴(kuò)張;CHF組大鼠腎小球間質(zhì)增加,腎小管上皮細(xì)胞排列紊亂、嚴(yán)重萎縮,腎間質(zhì)增寬,炎癥浸潤(rùn)嚴(yán)重;低劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠腎間質(zhì)寬度減小,炎癥浸潤(rùn)降低,中劑量萬(wàn)古霉素組及藥物對(duì)照組腎組織炎癥浸潤(rùn)顯著減輕,腎小球硬度降低,腎間質(zhì)寬度與假手術(shù)組相似。見圖1、圖2。

圖1 6組大鼠心肌組織HE染色結(jié)果(×200)

圖2 6組大鼠腎臟組織HE染色結(jié)果(×400)

2.5 6組大鼠心肌組織AngⅡ、醛固酮和心鈉素蛋白表達(dá)水平的比較 與假手術(shù)組相比,CHF組大鼠心肌組織AngⅡ、醛固酮和心鈉素的蛋白表達(dá)水平均升高(均P<0.05);與CHF組相比,低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠心肌組織AngⅡ、醛固酮和心鈉素的蛋白表達(dá)水平均降低(均P<0.05),且總體上呈劑量依賴性變化;高劑量萬(wàn)古霉素組與藥物對(duì)照組大鼠上述指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見表4、圖3。

表4 6組大鼠心肌組織AngⅡ、醛固酮和心鈉素蛋白相對(duì)表達(dá)水平的比較(x±s)

圖3 蛋白電泳圖

2.6 大鼠萬(wàn)古霉素血藥濃度分析結(jié)果 低劑量萬(wàn)古霉素組血藥濃度-時(shí)間曲線顯示,血藥濃度在用藥后48 h時(shí)達(dá)到峰值為8.16 mg/L,此后血藥濃度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,在用藥后96 h時(shí)血藥濃度為0。中劑量萬(wàn)古霉素組血藥濃度-時(shí)間曲線顯示,血藥濃度在用藥后52 h時(shí)達(dá)到峰值,為12.63 mg/L,此后血藥濃度隨著時(shí)間延長(zhǎng)而降低,在用藥后144 h時(shí)血藥濃度為0。高劑量萬(wàn)古霉素組血藥濃度-時(shí)間曲線顯示,血藥濃度在用藥后72 h時(shí)達(dá)到峰值,為16.30 mg/L,此后血藥濃度隨著時(shí)間延長(zhǎng)而降低,在用藥后96 h、122 h及148 h時(shí)血藥濃度較穩(wěn)定。見圖4。

圖4 不同濃度萬(wàn)古霉素血藥濃度分析注:A為低劑量萬(wàn)古霉素組,B為中劑量萬(wàn)古霉素組,C為高劑量萬(wàn)古霉素組。

3 討 論

CHF是多種病因誘發(fā)心臟功能或結(jié)構(gòu)改變而導(dǎo)致機(jī)體循環(huán)瘀血等的病癥。CHF是心臟疾病的終末階段,病死率較高[8]。因此,了解其發(fā)病機(jī)制并進(jìn)行針對(duì)性的干預(yù)治療對(duì)控制疾病發(fā)展具有重要意義。CHF患者普遍存在心輸出量減少、舒張末期容積增大、心室充盈壓力增加,上述情況誘發(fā)心臟壓力升高,導(dǎo)致LVEDD、LVESD升高,LVEF、LVFS降低[9]。CHF患者心肌組織存在不同程度的缺血,導(dǎo)致心室收縮不同步,LVEF及LVFS降低,從而影響心室收縮功能[10]。多數(shù)CHF患者合并肺部感染或肺水腫,壓迫心臟,長(zhǎng)期發(fā)展可加重病原菌對(duì)心肌組織的損傷。萬(wàn)古霉素為抗革蘭陽(yáng)性菌的首選藥物,是臨床上用于治療發(fā)生感染的心臟疾病患者的主要抗菌藥物[11]。萬(wàn)古霉素屬于肽類抗菌藥物,可破壞病原菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),減少病原菌與細(xì)胞壁蛋白的合成,改變細(xì)胞膜通透性,阻礙細(xì)菌RNA的合成,從而發(fā)揮殺菌作用[12]。亓俊杰等[13]發(fā)現(xiàn),萬(wàn)古霉素可通過(guò)抑制機(jī)體炎癥因子水平,緩解CHF患者機(jī)體炎癥反應(yīng),且在人體中血藥濃度保持時(shí)間較長(zhǎng),可長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮抗菌作用,從而緩解患者心臟負(fù)擔(dān),改善心功能,提高LVEF及LVFS,具有心肌保護(hù)作用。本研究結(jié)果顯示,與假手術(shù)組相比,CHF組大鼠LVEDD、LVESD升高,LVEF、LVFS降低(均P<0.05),心肌組織病理?yè)p傷嚴(yán)重。此外,與CHF組相比,低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠的LVEDD、LVESD均降低,LVEF、LVFS均升高(均P<0.05),且總體上呈劑量依賴性變化;HE染色結(jié)果顯示低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組大鼠心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)較清晰,部分心肌細(xì)胞水腫,心肌組織病理?yè)p傷減輕,高劑量萬(wàn)古霉素組心肌細(xì)胞充血減輕,心肌組織及細(xì)胞排列整齊。以上結(jié)果說(shuō)明萬(wàn)古霉素可顯著改善CHF大鼠的心功能及心肌組織病理?yè)p傷,而高濃度的萬(wàn)古霉素對(duì)心肌組織保護(hù)作用更顯著。

肌酐、尿素氮及UP24均為評(píng)估腎功能的常用指標(biāo)。肌酐水平能夠較好反映腎小球功能損害情況;尿素氮主要反映腎小管重新吸收能力,其水平升高表示腎小管吸收能力減弱;UP24水平會(huì)隨著腎損傷加重而升高,能夠在一定程度上反映腎小球損傷情況。CHF患者心肌組織中的血管緊張素及醛固酮水平升高,可促進(jìn)腎臟相關(guān)因子分泌,加重腎小球萎縮而降低腎功能[14]。萬(wàn)古霉素可直接減少病原菌遺傳信息復(fù)制,進(jìn)而有效抑制病原菌大量繁殖,從而減輕炎癥損傷,在改善心肌損傷的同時(shí),能降低血管緊張素及醛固酮的表達(dá)水平,減少腎損傷因子分泌,改善腎臟萎縮,但萬(wàn)古霉素主要經(jīng)腎臟代謝,當(dāng)萬(wàn)古霉素劑量增加時(shí),血藥濃度升高,可能會(huì)加重腎臟損傷[15]。李燕等[16]研究不同濃度萬(wàn)古霉素對(duì)患者急性腎損傷的影響,發(fā)現(xiàn)與使用濃度為10 mg/L萬(wàn)古霉素的患者相比,使用濃度為15 mg/L萬(wàn)古霉素干預(yù)的患者發(fā)生急性腎損傷的概率顯著升高。本研究結(jié)果顯示,與假手術(shù)組相比,CHF組大鼠的血清肌酐、尿素氮水平和UP24水平均升高(均P<0.05),大鼠腎小球間質(zhì)增加,腎小管上皮細(xì)胞萎縮,提示CHF大鼠合并腎臟功能損傷。采用萬(wàn)古霉素干預(yù)后,各劑量萬(wàn)古霉素組大鼠的血清肌酐、尿素氮水平和UP24水平均降低,且腎組織病理?yè)p傷得到改善,其中中劑量萬(wàn)古霉素的效果優(yōu)于高劑量萬(wàn)古霉素組,這可能與萬(wàn)古霉素經(jīng)腎臟代謝,而高劑量的萬(wàn)古霉素會(huì)對(duì)腎臟造成損傷有關(guān)。

病理性的神經(jīng)激素水平升高可以引發(fā)CHF癥狀,神經(jīng)內(nèi)分泌因子水平升高可導(dǎo)致心肌細(xì)胞肥大,促進(jìn)心肌組織纖維化,且已有研究證實(shí)神經(jīng)內(nèi)分泌因子的過(guò)度激活是心力衰竭發(fā)生的原因之一[17]。心鈉素、醛固酮及AngⅡ是與CHF關(guān)系密切的神經(jīng)內(nèi)分泌因子。心鈉素水平升高可增加心肌細(xì)胞肥厚及間質(zhì)纖維化;醛固酮激活可促進(jìn)體內(nèi)多種生物活性因子和激素異常活化,使機(jī)體產(chǎn)生代償反應(yīng),進(jìn)一步加重心力衰竭;AngⅡ水平升高可提高心肌組織膠原纖維的產(chǎn)生,從而促進(jìn)心肌纖維化的發(fā)生與發(fā)展[18]。CHF發(fā)生后,機(jī)體循環(huán)系統(tǒng)功能障礙,萬(wàn)古霉素可通過(guò)抑制炎癥細(xì)胞因子合成及炎癥反應(yīng),改善神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的紊亂,從而改善CHF。神經(jīng)內(nèi)分泌因子及炎癥因子存在雙向調(diào)節(jié)作用,萬(wàn)古霉素可通過(guò)減少炎癥因子來(lái)減輕心肌負(fù)荷和抑制心臟重塑,在一定程度上降低心鈉素、醛固酮及AngⅡ的表達(dá)水平。本研究結(jié)果顯示,與假手術(shù)組相比,CHF組大鼠血清和心肌組織中的心鈉素、醛固酮及AngⅡ表達(dá)水平均升高(均P<0.05);與CHF組相比,低劑量萬(wàn)古霉素組、中劑量萬(wàn)古霉素組、高劑量萬(wàn)古霉素組大鼠血清和心肌組織中的心鈉素、醛固酮及AngⅡ表達(dá)水平均降低(均P<0.05),且總體上呈劑量依賴性變化,說(shuō)明萬(wàn)古霉素可調(diào)節(jié)CHF大鼠模型的神經(jīng)內(nèi)分泌因子表達(dá)水平,且以高劑量萬(wàn)古霉素的效果更顯著。

本研究的萬(wàn)古霉素血藥濃度分析結(jié)果顯示,低劑量萬(wàn)古霉素組的血藥濃度在用藥后48 h時(shí)達(dá)到峰值(8.16 mg/L),在用藥后96 h時(shí)血藥濃度為0;中劑量萬(wàn)古霉素組的血藥濃度在用藥后52 h時(shí)達(dá)到峰值(12.63 mg/L),在用藥后144 h時(shí)血藥濃度為0;高劑量萬(wàn)古霉素組的血藥濃度在用藥后72 h達(dá)到峰值(16.30 mg/L),在用藥后96 h、122 h及148 h時(shí)血藥濃度較穩(wěn)定。萬(wàn)古霉素屬于大分子物質(zhì),在組織內(nèi)的分布取決于細(xì)胞膜的通透性,長(zhǎng)時(shí)間、高水平的血藥濃度可有效增加藥物轉(zhuǎn)運(yùn),從而更好發(fā)揮藥效[19]。師亞玲等[20]發(fā)現(xiàn),萬(wàn)古霉素的藥動(dòng)學(xué)特點(diǎn)為具有濃度及時(shí)間依賴性,且存在較長(zhǎng)的抗生素后效應(yīng),藥物劑量越高,血藥濃度越高,抗生素后效果持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。研究表明,萬(wàn)古霉素在大鼠體內(nèi)均勻吸收、分布及排泄,不存在藥物蓄積的風(fēng)險(xiǎn),但是隨著給藥濃度的增加,血藥濃度也不斷升高,高濃度(200 mg/kg)萬(wàn)古霉素會(huì)加重腎毒性,因此需要針對(duì)性選擇藥物劑量,以減少不良反應(yīng)[21]。

綜上所述,不同劑量萬(wàn)古霉素干預(yù)均可改善CHF大鼠心功能與腎功能指標(biāo),其作用機(jī)制可能與萬(wàn)古霉素抑制神經(jīng)內(nèi)分泌因子AngⅡ、醛固酮和心鈉素的表達(dá)水平有關(guān);高劑量(100 mg/kg)萬(wàn)古霉素對(duì)CHF大鼠的心功能和心肌組織損傷的改善作用最佳,且血藥濃度更為穩(wěn)定,但會(huì)對(duì)腎臟造成一定損傷;中劑量(50 mg/kg)萬(wàn)古霉素對(duì)CHF大鼠的腎功能的改善作用最佳。