摘要:目的 研究大鼠酒精性心肌?。ˋCM)心肌超微結(jié)構(gòu)及血清TNF-α和MDA的變化及意義。方法 采用灌胃法制備大鼠酒精性心肌病模型,模型組用40%酒精8g/(kg.d)分二次灌胃共12w,對照組灌等量的生理鹽水,實(shí)驗(yàn)第8、12w末分批處死動(dòng)物。用光學(xué)顯微鏡及電子顯微鏡觀察大鼠心肌超微結(jié)構(gòu),測量血清TNF-α和MDA的變化。結(jié)果 與對照組相比模型組模型組可見大鼠心肌病變及炎性細(xì)胞浸潤及血清TNF-α和MDA的變化。結(jié)論 長期攝入酒精可引起大鼠酒精性心肌病,TNF-α和MDA在酒精性心肌病過程中的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
關(guān)鍵詞:酒精性心肌??;腫瘤壞死因子;丙二醛;電子顯微鏡;大鼠
酒精性心肌病(alcoholic cardiomyopathy (ACM))是指由于酒精長期攝入過量而導(dǎo)致的心肌損害等一系列病變。細(xì)胞變性、死亡是導(dǎo)致許多心臟疾病終末期表現(xiàn)和衰竭的重要機(jī)制,一些研究初步證實(shí)酒精導(dǎo)致細(xì)胞變性和死亡[1-3]。其原理可能是免疫反應(yīng)和酒精直接損害心肌細(xì)胞是造成ACM的主要因素,對ACM的發(fā)生發(fā)展起著十分重要的作用。ACM的心肌損傷程度主要取決于細(xì)胞因子,這些因子包括TNF-a、MDA 等。
1 資料與方法
1.1一般資料 雄性Wistar大鼠由延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物科提供,體重為(180±10)g。利用放射免疫分析法檢測血清TNF-a的水平,用硫代巴比妥酸(TBA)法測定血清丙二醛(MDA)的含量。
1.2大鼠ALD模型制造和取材 Wistar大鼠隨機(jī)分為兩組,模型組44只給予40%酒精(8g/kg.d)分二次灌胃共12w,對照組22只給予等量的生理鹽水灌胃。實(shí)驗(yàn)第8,12w末分別處死22只動(dòng)物,心臟采血,取心臟 一部分10% 中性福爾馬林固定,常規(guī)石蠟包埋。另一部分用4%戊二醛保存送電鏡室作電鏡標(biāo)本,試驗(yàn)?zāi)P蛥⒄瘴墨I(xiàn)[4]。
1.2血清TNF-a的測定
1.2.1試劑配制 ①125I-TNF1瓶(凍干品):低溫保存,用前加緩沖液100ml;②TNF抗體1瓶(凍干品):用前加緩沖液12ml;③TNF標(biāo)準(zhǔn)品5瓶(凍干品):用前每瓶加緩沖液1.5ml,其濃度為:0.3, 0.9, 2.7, 8.1, 24.3ng/ml;④免疫分離試劑1瓶(懸浮液):用前充分搖勻;⑤緩沖液1瓶。
1.2.2將-70°保存的血清恢復(fù)至室溫。復(fù)融混勻,4℃3000rpm離心,取上清液測定。
1.2.3測定 采用平衡法,取聚苯乙烯試管編號(hào),按表1操作。
1.2.4計(jì)算結(jié)果 由自動(dòng)γ計(jì)數(shù)器預(yù)先編制程序,直接給出有關(guān)參數(shù),標(biāo)準(zhǔn)曲線及樣品濃度。
1.3丙二醛的測定 原理:過氧化脂質(zhì)降解產(chǎn)物中的丙二醛(MDA)可與硫代巴比妥酸(TBA)縮合形成紅色產(chǎn)物,在532nm處有最大吸收峰。方法:血清中MDA測定按下列步驟進(jìn)行,見表2。
按下列公式計(jì)算:
MDA含量(nmol/ml)=■×標(biāo)準(zhǔn)品濃度(10nmol/ml)
×樣本測試前稀釋倍數(shù)
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,P<0.05為提示兩者之間有顯著性差異。
2 結(jié)果
2.1一般情況 對照組大鼠毛發(fā)光量,動(dòng)作靈活,食欲和大便正常,無溏便;模型組大鼠隨著進(jìn)食酒精的時(shí)間延長,毛發(fā)越無光澤,食欲減退,體重增長緩慢,數(shù)只大鼠先后出現(xiàn)溏便。在白酒灌胃后,出現(xiàn)精神萎靡,行動(dòng)遲緩,上述現(xiàn)象可于3~4h后緩解。
2.2心臟肉眼觀察 模型組心臟心外膜下可見白色點(diǎn)狀、條索狀或斑塊狀病灶,隨著進(jìn)食酒精的時(shí)間延長,癥狀逐漸加重。
2.3心肌組織病理改變 8w模型組可見心肌局灶性變性壞死,伴淋巴細(xì)胞或單核細(xì)胞浸潤,部分可見壞死灶;12w可見較多心肌壞死病灶,可見程度不等的纖維化。
2.4心肌病變的電鏡觀察 模型組可見線粒體腫脹,嵴斷裂甚至空泡樣變,肌漿網(wǎng)擴(kuò)張,肌絲溶解斷裂,肌原纖維破壞,并可見淋巴細(xì)胞或單核細(xì)胞浸潤。
實(shí)驗(yàn)8w末模型組血清TNF-a,MDA值升高與對照組比較差異顯著(P<0.05),12w末模型組TNF-a,MDA值進(jìn)一步升高與對照組存在顯著性差異(表3)。
2.5血清TNF-a的變化: 模型組血清TNF-a水平與對照組相比經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析有顯著的差異(P<0.05 見表3)。
2.6模型組大鼠血清MDA含量和對照組相比明顯增高,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析兩組之間有顯著的差異(P<0.05),并與TNF-a水平之間也有相關(guān)性(r=0.465, P<0.05)。
3 討論
酒精是一簡單的碳水化合物,飲用后以單純擴(kuò)散方式很快吸收,濃度越高吸收越快。整個(gè)胃腸道均能吸收酒精,但以小腸吸收為主,腦、肝臟、心臟是酒精作用的主要靶器官。在體內(nèi),酒精首先代謝為毒性產(chǎn)物乙醛,后者在肝臟中很快被其脫氫酶氧化成乙酸鹽,因而難以在體內(nèi)蓄積。乙酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)出肝臟外組織中進(jìn)一步代謝。由于酒精能誘導(dǎo)酒精代謝酶的產(chǎn)生因而短期飲酒即能使人和動(dòng)物產(chǎn)生耐受現(xiàn)象,表現(xiàn)為作用下降或作用時(shí)間縮短。
TNF-α可能通過誘導(dǎo)心肌細(xì)胞內(nèi)乙醇代謝相關(guān)酶的活性,加強(qiáng)乙醇代謝,從而導(dǎo)致心肌細(xì)胞缺氧、損害,伴隨心肌細(xì)胞內(nèi)過氧化反應(yīng)加強(qiáng),抗過氧化能力的消弱。TNF-α具有直接的心肌損傷作用,它與心肌細(xì)胞膜上的TNF受體結(jié)合進(jìn)入心肌細(xì)胞內(nèi),與線粒體等細(xì)胞器結(jié)合,激活某些蛋白酶并使磷脂酶A活性升高,自由基生成增加,引起心肌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致心肌細(xì)胞變性壞死。TNF-α通過負(fù)性肌力作用、誘導(dǎo)心室重塑、促發(fā)心肌細(xì)胞凋亡、介導(dǎo)CHF惡病質(zhì)的發(fā)生等多種途徑參與了CHF的發(fā)生和發(fā)展[5]。
自由基是指最外層軌道上有未配對電子的原子、分子、離子或基團(tuán),其化學(xué)活性高,不穩(wěn)定,具有較強(qiáng)的氧化能力。研究證實(shí),自由基廣泛存在于各種生物體系中。自由基與人類疾病關(guān)系密切,正常情況下體內(nèi)存在消除自由基的各種酶類和非酶類系統(tǒng),使自由基的產(chǎn)生和清除處于相對平衡狀態(tài)。當(dāng)這種平衡一旦失調(diào)時(shí)導(dǎo)致自由基含量增加,引起機(jī)體新陳代謝紊亂及一系列自由基鏈鎖反應(yīng)加劇,導(dǎo)致RNA、DNA、蛋白質(zhì)、酶和生物膜的氧化和過氧化損傷,從而引起多種病理過程和疾病的發(fā)生。乙醇、內(nèi)毒素、炎性反應(yīng)、免疫損傷等因素均可使體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生過多,自由基可損傷心肌細(xì)胞,引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的破壞。人體攝入的90%以上乙醇在肝內(nèi)主要通過ADH、MEOS、過氧化物酶等代謝途徑氧化,其代謝產(chǎn)物乙醛及MDA與多種機(jī)體蛋白結(jié)合導(dǎo)致其蛋白的結(jié)構(gòu)改變,功能發(fā)生障礙引起心肌損傷[1,5,6]。細(xì)胞漿和線粒體內(nèi)谷胱甘肽的衰竭程度決定細(xì)胞是發(fā)生壞死還是凋亡。實(shí)驗(yàn)組大鼠血清MDA的含量較對照組明顯增高(P<0.01),表明長期攝入酒精可使體內(nèi)氧自由基產(chǎn)生增多,發(fā)生了明顯的過氧化反應(yīng)。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明血清MDA和TNF-a同心肌損害的相關(guān)性與文獻(xiàn)報(bào)道一致[1,5]。進(jìn)一步證實(shí)其在ACM形成的過程中起重要作用。
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編輯/哈濤