【摘要】 目的:通過腹腔注射阿霉素誘導(dǎo)制備擴張型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)大鼠模型,探討其心功能的變化。方法:選取體質(zhì)量為240~290 g的8周齡、SPF級近交系雄性SD大鼠85只,分為2組:DCM組(n=65)、正常對照組(n=20)。DCM組采用腹腔注射阿霉素的方法構(gòu)建DCM模型;正常對照組則注射等容積的生理鹽水。給藥第10周對兩組大鼠行心臟超聲檢查,觀察左室舒張末期內(nèi)徑、左室收縮末期內(nèi)徑、左室射血分數(shù)、左室短軸縮短率。結(jié)果:心臟超聲檢查顯示DCM組大鼠心腔擴大,室壁活動度彌漫性減弱,左室舒張末期內(nèi)徑、左室收縮末期內(nèi)徑顯著大于正常對照組(P<0.05),而左室射血分數(shù)、左室短軸縮短率顯著低于正常對照組(P<0.05)。結(jié)論:腹腔注射阿霉素誘導(dǎo)DCM大鼠心功能下降。
【關(guān)鍵詞】 擴張型心肌??; 心功能; 阿霉素
近年來,DCM發(fā)病率呈逐步上升趨勢,嚴重危害人類健康。國外報道DCM患病率為8.32~36.5/10萬人,年死亡率為3.27/10萬人,而我國DCM患病率高達84.0/10萬人,發(fā)病率為1.3/10萬人[1]。DCM以左室、右室或雙室腔擴大為特征,被認為是心臟移植最常見的原因(年齡大于1歲)及兒童心力衰竭的第三大病因[2]。一旦患者發(fā)生心力衰竭,其心功能呈進行性惡化。本研究通過腹腔注射阿霉素誘導(dǎo)制備DCM大鼠模型,探討其心功能的變化。
1 材料與方法
1.1 實驗材料 體質(zhì)量為240~290 g的8周齡SPF級近交系雄性SD大鼠85只,購于大連醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心。分為DCM組65例、正常對照組20例,置于同等條件下飼養(yǎng)。
1.2 實驗試劑與儀器 阿霉素(浙江海正藥業(yè)股份有限公司);生理鹽水(青島華仁藥業(yè)股份有限公司);HD11XE型彩色超聲診斷儀(PHILIPS,USA)。
1.3 DCM動物模型的建立 DCM組予腹腔注射阿霉素,每次2.5 mg/kg,1次/周,共6周,使阿霉素累積劑量達到15 mg/kg。正常對照組以等容積的生理鹽水代替阿霉素進行腹腔注射。
1.4 心臟超聲檢查 給藥第10周對兩組大鼠進行心臟超聲檢查,了解心功能狀況。檢查前30 min予腹腔注射氯胺酮麻醉,劑量為100 mg/kg,用8%硫化鈉溶液脫去大鼠左胸前皮毛。仰臥位固定大鼠,取胸骨旁左室長軸切面平乳頭肌水平,在二維影像指導(dǎo)下用M型超聲測量左室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDD)、左室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter,LVESD),取平均值,計算左室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左室短軸縮短率(left ventricular fractional shortening,LVFS)。
1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,計量資料以(x±s)表示,比較采用t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 生存情況 至給藥第10周,正常對照組20只大鼠全部存活;DCM組65只大鼠共死亡17只,生存率為73.8%。見表1。
2.2 心臟超聲檢查結(jié)果 給藥前兩組大鼠心臟超聲各項指標比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表2。給藥第10周,DCM組大鼠心腔擴大,室壁活動度彌漫性減弱,LVEDD、LVESD顯著大于正常對照組(P<0.05),而LVEF、LVFS顯著低于正常對照組(P<0.05),見表3。
3 討論
在本實驗中,筆者采用經(jīng)典的腹腔注射阿霉素的方法進行DCM動物模型的構(gòu)建[3]。國外有研究表明,用阿霉素誘導(dǎo)制備的DCM模型無論是超聲心動圖改變還是組織病理學(xué)變化都與人類臨床DCM相符[4]。阿霉素是一種蒽環(huán)類廣譜抗腫瘤抗生素,它對心臟的慢性毒性作用主要表現(xiàn)為心肌細胞形態(tài)學(xué)與心功能的改變,包括心肌纖維消失、心肌細胞胞質(zhì)空泡化、細胞核變性、心律失常、心功能不全如左心室收縮及舒張功能下降、右心室功能障礙等,嚴重者可發(fā)生充血性心力衰竭[5]。并伴有左室、右室或雙室心腔的繼發(fā)性擴大,與臨床上DCM合并心力衰竭相類似[6]。阿霉素的心肌毒性與其引起氧自由基損傷和肌質(zhì)網(wǎng)攝Ca2+功能障礙有關(guān)[7-8]。且阿霉素與心磷脂具有高親和力,可通過與心磷脂結(jié)合,或與線粒體DNA相互作用,進入線粒體從而抑制呼吸鏈。研究顯示,阿霉素注射結(jié)束后,線粒體DNA與呼吸鏈受損仍會持續(xù)存在,進而引起延遲性心肌病[9]。
阿霉素對心臟的慢性毒性作用與用藥的累積劑量相關(guān)。研究表明,當阿霉素的累積劑量為50 mg/m2時,左心室已出現(xiàn)了收縮及舒張功能不全,而當其累積劑量達到300 mg/m2時,左心室功能不全的發(fā)生率可達16%~60%[10]。隨著阿霉素劑量的增大,作用時間的延長,心肌細胞的損傷程度逐漸加重。因此,若阿霉素劑量太小,則不容易導(dǎo)致DCM,而如果劑量過大,則可能由于藥物的嚴重毒副作用而造成實驗動物死亡率過高。有學(xué)者采用阿霉素短期大劑量腹腔注射的方法,成功建立DCM模型[11],但死亡率高,且發(fā)病急,與臨床上DCM的慢性發(fā)展過程不相符合。因此,本實驗通過分次小劑量(每次2.5 mg/kg,1次/周,共6周)腹腔注射阿霉素,使其累積劑量達到15 mg/kg[12]。
DCM以左室、右室或雙室腔擴大為特征,主要表現(xiàn)為心肌收縮期泵功能衰竭。本研究顯示,DCM組大鼠LVEDD、LVESD顯著大于正常對照組(P<0.05),而LVEF、LVFS明顯低于正常對照組(P<0.05)。以上數(shù)據(jù)提示,DCM組大鼠心腔明顯擴大,室壁活動度彌漫性減弱,心臟收縮功能明顯受損,符合臨床DCM合并心力衰竭的表現(xiàn)。研究結(jié)果表明,腹腔注射阿霉素誘導(dǎo)DCM大鼠心功能下降。
參考文獻
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(收稿日期:2013-07-22) (本文編輯:蔡元元)