譚力力 于 波* 李 璐 趙紅麗 郭 旭
1 沈陽醫(yī)學(xué)院沈洲醫(yī)院心內(nèi)科(110002)
2 中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科(110000)
3 沈陽醫(yī)學(xué)院附屬中心醫(yī)院(110000)
腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAS)是一類重要的生物活性物質(zhì),廣泛存在于多種組織。RAS系統(tǒng)在生理情況下對血壓調(diào)控、水鹽代謝起著重要作用,而在病理情況下,組織中RAS增加與高血壓、動脈粥樣硬化、細(xì)胞凋亡、心力衰竭等密切相關(guān)。而縫隙連接蛋白43(Cx43)是心室肌細(xì)胞含量最豐富的連接蛋白,其表達(dá)水平的降低和分布異常,可使心肌細(xì)胞間的傳導(dǎo)發(fā)生改變,形成折返環(huán)路而發(fā)生室性心律失常[1]。臨床研究發(fā)現(xiàn),冠狀動脈粥樣硬化性心臟病心力衰竭患者心肌中Cx43基因和蛋白表達(dá)都明顯下調(diào),其表達(dá)分布的異常將引起惡性室性心律失常和心源性猝死的發(fā)生[2]。長期的高血壓可以導(dǎo)致心肌纖維化和左室重塑,而高血壓與Cx43及醛固酮受體拮抗劑對其的干預(yù)機(jī)制卻鮮有報道,因此本實(shí)驗(yàn)采用Wistar大鼠和SHR大鼠為模型,就醛固酮對Cx43表達(dá)的影響及依普利酮對其的干預(yù)作進(jìn)一步的研究。
取20只8周雄性自發(fā)性高血壓大鼠(體質(zhì)量200g左右)分為高血壓組(A組),依普利酮組(B組),每組10只,再取同周齡雄性Wistar大鼠(均購于北京維通麗華公司)10只(C組),次日晨B組空腹加喂依普利酮(購于博士德公司),100mg/(kg·d)[3]灌胃;A組和C組給予生理鹽水灌胃,均喂養(yǎng)8周。
分別于喂養(yǎng)2、4、6、8周采用大鼠尾動脈測壓儀測量大鼠尾動脈壓,比較血壓的波動情況。
取部分心肌組織置于40g/L中性甲醛液中固定,石蠟包埋,取2張切片,其中1張用于HE染色,以觀察心肌組織的大致形態(tài)及纖維化程度,另1張用于免疫組織化學(xué)染色,觀察Cx43分布情況。
首先,將切片放于85℃烤箱內(nèi),烘烤切片約10min;然后,將該切片浸泡于二甲苯中10min,后更換二甲苯再浸泡10min,再水洗;用1%的蘇木素中染色3min;放入鹽酸酒精濃度1%進(jìn)行分色,再流水沖洗反藍(lán);用0.5%伊木紅染液進(jìn)行染色3min,再流水沖洗,放入雙蒸水,樹膠封片,在光學(xué)顯微鏡下觀察心肌纖維化的變化程度。
實(shí)驗(yàn)步驟按試劑說明書進(jìn)行(試劑購自博士德生物工程公司)。用彩色醫(yī)學(xué)圖文分析系統(tǒng),對Cx43 表達(dá)分布進(jìn)行觀察分析。
3組大鼠尾動脈血壓顯示,高血壓組平均動脈壓較Wistar組顯著升高;依普利酮組平均動脈壓較高血壓組顯著降低,而和Wistar組無顯著差異(比較中P<0.01),見表1。
表1 組大鼠尾動脈血壓比較(mmHg)
大鼠心肌組織纖維分布正常對照組均勻纖細(xì);高血壓組心肌纖維排列紊亂、纖維粗大,而依普利酮干預(yù)后,心肌纖維化程度明顯改善(圖1)。
圖1 各組大鼠心肌病理的變化
染色后,觀察Wistar組心室肌Cx43陽性的縫隙連接蛋白(棕色顆粒狀)分布密集,排列規(guī)律,位于心肌細(xì)胞長軸的彼此連接處,而高血壓組Cx43在心肌細(xì)胞的分布呈側(cè)邊化,依普利酮組Cx43分布不均、程度明顯減輕(圖2)。
圖2 心肌Cx43免疫組織化學(xué)染色觀察
目前,高血壓以經(jīng)成為臨床一種常見病、多發(fā)病,長期的高血壓可以導(dǎo)致心室重塑和心肌纖維化,心室肥大、心力衰竭。心肌肥大明顯增加心血管病病死率,其機(jī)制與心肌肥大所致的電生理重構(gòu)有關(guān)。而細(xì)胞縫隙連接(Gap Junction,GJ)是心肌細(xì)胞間惟一具有電連接作用的細(xì)胞間連接形式,對細(xì)胞的新陳代謝、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等生理過程也起著重要的調(diào)控作用[4]。在連接蛋白中,其中Cx43 在心肌中最為重要,Cx43和分布的異常是多種心律失常的基礎(chǔ)。
RAS系統(tǒng)的激活,一方面可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+內(nèi)流增加,細(xì)胞內(nèi)Ca2+含量增加可激活Ca2+依賴的蛋白酶Calpains,導(dǎo)致溶酶體釋放[5],而且可激活鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(calaineuin,CaN),使Cx43肽鏈C端368位點(diǎn)去磷酸化,從而使Cx43降解增加,含量降低。Cx43降解后重新分布,多數(shù)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞側(cè)邊,正如實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示:正常心肌Cx43陽性的GJ分布密集,排列規(guī)律。而高血壓組心肌縱切面縫隙連接蛋白分布紊亂,甚至缺如。從而使心肌細(xì)胞各向性的傳導(dǎo)不均衡,電傳波不一致,導(dǎo)致傳導(dǎo)速度和方向改變,產(chǎn)生折返性心律失常。上述變化尤以心室肌明顯,考慮與Cx43主要分布在心室有關(guān)。長期的高血壓可導(dǎo)致心室重塑,而Cx43主要分布在心室,可以推出高血壓大鼠心肌Cx43數(shù)量減少,分布紊亂,與本實(shí)驗(yàn)相符,而給予醛固酮受體拮抗劑依普利酮干預(yù)后,Cx43較高血壓組比較,數(shù)量增加,分布規(guī)律。推測其作用機(jī)制可能是通過抑制醛固酮的釋放進(jìn)而降低心肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平,抑制與Ca2+有關(guān)的蛋白酶的合成、釋放,減輕Cx43的降解,從而減輕Cx43分布紊亂程度。
醛固酮受體拮抗劑一般用于心功能不全和高血壓左室肥厚患者,近年來的研究發(fā)現(xiàn),在使用螺內(nèi)酯后缺血/再灌注心律失常的發(fā)生率降低,顯示醛固酮受體拮抗劑具有一定的抗心律失常作用。許多學(xué)者認(rèn)為,醛固酮受體拮抗劑防治室性心律失常的作用機(jī)制主要與抗心室心肌纖維化、抗結(jié)構(gòu)重構(gòu)和抗電重構(gòu)等機(jī)制有關(guān)。有研究顯示,Cx43表達(dá)和分布異??梢詫?dǎo)致細(xì)胞間傳導(dǎo)減慢和電傳導(dǎo)耦聯(lián)能力的下降,從而引起多種心律失常。本研究發(fā)現(xiàn),使用依普利酮后,高血壓所致Cx43含量減少的程度較未用藥組減輕,分布不均一改善,提示醛固酮受體拮抗劑能有效減輕心室Cx43的重構(gòu),但其具體機(jī)制需做進(jìn)一步的研究。
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