曲巍,于波
(1沈陽市第四人民醫(yī)院,沈陽110016;2中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院)
心肌纖維化(MF)是多種心臟疾病發(fā)展到一定階段的共同病理改變,是高血壓左心室重構的主要表現(xiàn)[1]。腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)(RAS系統(tǒng))激活、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)水平增高是導致MF的主要原因[2]。2012年9月~2013年9月,本研究觀察新型醛固酮抑制劑依普利酮對自發(fā)性高血壓(SHR)大鼠MF的影響,并探討其機制。
1.1 動物及分組 雄性SHR大鼠28只,SPF級環(huán)境中飼養(yǎng)。隨機分為4組,即依普利酮組、替米沙坦組、聯(lián)合組及對照組,每組7只。分別采用灌胃給予依普利酮100 mg/(kg·d)、替米沙坦10 mg/(kg· d)、替米沙坦10 mg/(kg·d)+依普利酮100 mg/ (kg·d)、生理鹽水1 mL/d。用藥共8周。
1.2 主要試劑和儀器 依普利酮、替米沙坦等原料藥購自武漢富馳生物科技有限公司。兔抗大鼠骨形態(tài)發(fā)生蛋白7(BMP-7)抗體購自北京博奧森公司,兔抗大鼠轉(zhuǎn)化生長因子信號蛋白2(Smad2)抗體購自武漢博士德生物工程有限公司。免疫組化SP試劑盒和DAB顯色試劑盒購自福州邁新生物技術有限公司。
1.3 方法
1.3.1 尾動脈收縮壓測量 給藥前、給藥2周及7周應用尾套法測定尾動脈收縮壓[3]。連續(xù)測3次,取平均值。
1.3.2 左心室質(zhì)量指數(shù)、截面直徑測量 給藥8周,所有大鼠經(jīng)10%水合氯醛2 mL/kg腹腔注射麻醉后,仰位固定四肢,沿腹正中切開皮膚,暴露腹主動脈,以分叉處向心端1~3 mm處為穿刺點,采血8~10 mL,處死大鼠。取大體心臟標本,測量左心室質(zhì)量指數(shù)[3]。測量完心臟質(zhì)量后,迅速將心臟置于4%多聚甲醛中固定心肌組織,固定1周后,于長軸中點垂直橫切心臟,直接法測量左心室截面直徑,即分別測定最短徑(DAMIN)和最長徑(DMAN),取其幾何平均值。
1.3.3 心肌組織HE染色 心室標本以4%甲醛緩沖液固定,經(jīng)脫水、透明、浸蠟后石蠟包埋,制成石蠟標本。石蠟標本切片后進行脫蠟,HE染色,顯微鏡下觀察。
1.3.4 心肌組織BMP-7、Smad2蛋白檢測 采用免疫組織化學方法,BMP-7和Smad2蛋白為定位于胞質(zhì)中的棕黃色顆粒,統(tǒng)計陽性細胞百分比[4]。
1.3.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件。計量資料以s表示,組間比較采用方差分析;計數(shù)資料以率表示,組間比較采用χ2檢驗。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組尾動脈收縮壓比較 見表1。
表1 各組尾動脈收縮壓比較(mmHg,s)
表1 各組尾動脈收縮壓比較(mmHg,s)
注:與對照組比較,*P<0.05。
組別 n 給藥前 給藥2周 給藥7周依普利酮組 7 176.00±9.23 168.00±12.02 157.00±16.21*替米沙坦組 7 172.00±13.25 169.00±11.63 158.00±11.45*聯(lián)合組 7 174.00±9.76 170.00±13.71 172.00±23.27*對照組7 174.00±12.15 178.00±21.04 191.00±16.57
2.2 各組左心室質(zhì)量指數(shù)、左心室截面直徑比較見表2。
表2 各組左心室質(zhì)量指數(shù)、左心室截面直徑比較(s)
表2 各組左心室質(zhì)量指數(shù)、左心室截面直徑比較(s)
注:與對照組比較,*P<0.05;與聯(lián)合組比較,△P<0.05。
組別 n左心室質(zhì)量指數(shù)(×10-3)左心室截面直徑(mm)依普利酮組 7 2.24±0.21*△10.28±0.54替米沙坦組7 2.79±0.12 11.48±0.35聯(lián)合組 7 2.37±0.15* 10.69±0.43對照組7 2.81±0.33 12.23±0.61
2.3 各組HE染色結果 HE染色光鏡下可見SHR大鼠心肌細胞為長桿狀,結構單一,細胞質(zhì)含量多,細胞核染色深;心肌細胞間有少量纖維組織。依普利酮組及聯(lián)合組SHR大鼠心肌細胞排列整齊、連接緊密,胞膜完整,無明顯炎性細胞浸潤;對照組及替米沙坦組SHR大鼠心肌細胞排列紊亂,心肌細胞肥大,細胞間質(zhì)纖維化,炎性細胞浸潤。
2.4 心肌組織BMP-7和Smad2免疫組化結果 見表3。
表3 各組心肌組織BMP-7和Smad2陽性染色細胞比較(%)
研究發(fā)現(xiàn),MF過程有被阻止或逆轉(zhuǎn)的可能[5,6],心室間充質(zhì)細胞作為心室瓣膜及室間隔最初存在的形式,都來自于上皮細胞衍生[7]。BMP-7是TGF-β1家族成員之一,能夠?qū)筎GF-β1作用。TGF-β1信號會被跨膜絲氨酸,蘇氨酸激酶Ⅰ型受體、Ⅱ型受體和細胞內(nèi)介質(zhì)Smad轉(zhuǎn)導[5]。Smad2、Smad3蛋白通過絲氨酸殘基磷酸化,與Smad4蛋白結合轉(zhuǎn)運到細胞核,在核內(nèi)控制TGF-β1反應基因轉(zhuǎn)錄。TGF-β1與BMP具有非常相似的信號轉(zhuǎn)導機制,同樣可以經(jīng)過激活細胞膜表面相應Ⅰ型、Ⅱ型受體,形成復合體,從而激活細胞內(nèi)Smad蛋白,轉(zhuǎn)入核內(nèi),啟動相關的基因表達[6]。因此,BMP-7可能逆轉(zhuǎn)MF[7],同時也可抑制心肌肥厚過程[8]。BMP激活Ⅱ型受體后,Ⅱ型受體可轉(zhuǎn)磷酸化Ⅰ型受體,進而激活下游Smads蛋白[9]。BMP家族通過Smad1對心肌細胞發(fā)揮保護作用,并且在心肌細胞分化、發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。BMP2可通過Smad1進一步激活3-磷酸激酶,從而增強心肌收縮力[10]。BMP/ Smads參與心肌細胞的多種信號轉(zhuǎn)導,不同亞型在MF和凋亡的信號轉(zhuǎn)導過程中發(fā)揮不同的作用[11,12]。
本研究發(fā)現(xiàn),依普利酮組、替米沙坦及聯(lián)合組SHR大鼠心室的相對質(zhì)量明顯低于對照組,提示依普利酮、替米沙坦及二者聯(lián)合應用均可減緩SHR大鼠心室重構,抑制MF。本研究中依普利酮組心肌組織Smad2陽性表達低于對照組,依普利酮組及聯(lián)合組BMP-7陽性表達高于對照組。由此推測,依普利酮抑制SHR大鼠MF,促進BMP-7表達、抑制Smad2表達可能是其作用機制之一。
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