石　建　曾安寧　熊德高

(黔南州人民醫(yī)院，貴州　都勻　558000)

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燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病大鼠心功能異常的機制

石建曾安寧熊德高

(黔南州人民醫(yī)院，貴州都勻558000)

目的探討燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病心功能異常的機制。方法48只SD大鼠隨機分為對照組、模型組、燈盞花素組和JAK通路抑制劑AT9283組(n=12)。采用束縛加點擊符合應(yīng)激法制備應(yīng)激性大鼠模型，并進行燈盞花素干預(yù)治療，分析各組大鼠心臟功能變化及JAK通路蛋白的表達變化。結(jié)果應(yīng)激性大鼠左心室收縮壓明顯降低(P<0.01)，左心室舒張壓、心臟指數(shù)和心肌組織羥脯氨酸含量明顯升高(P<0.01)；同時，細胞凋亡蛋白Bax、Caspase3和Caspase6及JAK1、JAK2、JAK3、TIMP1、TIMP2、TIMP4、GRP78和CHOP蛋白表達水平明顯升高(P<0.01)，TGFβ、Bcl2蛋白表達明顯降低(P<0.01)。經(jīng)燈盞花素干預(yù)后上述異常得到明顯的恢復(fù)(P<0.01)。結(jié)論燈盞花素改善應(yīng)激性大鼠心肌病心功能異?？赡芘c其調(diào)控JAK通路異常激活和細胞凋亡過程有關(guān)。

燈盞花素；應(yīng)激性心肌病；JAK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；細胞凋亡；基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑

應(yīng)激性心肌病屬于獲得性心肌病，臨床上主要是由持續(xù)性的神經(jīng)應(yīng)激誘發(fā)的〔1〕。隨著現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活方式的改變，應(yīng)激性心肌病的發(fā)病率有逐年升高的趨勢。應(yīng)激性心肌病也稱為Tako-tsubo心肌病，患者通常表現(xiàn)出收縮性壞死、炎性浸潤及纖維化過程，但是其發(fā)病的相關(guān)分子機制尚不明確。Janus激酶(JAK)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是細胞內(nèi)最關(guān)鍵的信號通路之一，其激活或抑制是多種心肌組織損傷和心肌病發(fā)病的關(guān)鍵，但目前尚未見到其與應(yīng)激性心肌病相關(guān)性的報道〔2〕。燈盞花素具有擴張血管和抗凝的作用，臨床上通常用于腦供血不足、冠心病、心絞痛、高黏血癥等的治療〔3〕。本研究擬探討燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病心功能異常的機制。

1　材料與方法

1.1動物及來源清潔級SD大鼠購自浙江省實驗動物中心，許可證號SZXK(浙)20080033，體重220～240 g。大鼠實驗前均適應(yīng)性飼養(yǎng)1 w(溫度20℃～25℃，12 h明暗光照交替)，自由攝食及飲水。

1.2分組及模型復(fù)制48只SD大鼠隨機分為對照組、模型組、燈盞花素組和JAK通路抑制劑AT9283組(n=12)。除對照組大鼠外，其余各組大鼠采用束縛加點擊復(fù)合應(yīng)激法復(fù)制應(yīng)激性心肌病大鼠模型：將大鼠固定于專用固定器上(30 min)，然后給予大鼠尾部2 mA的電刺激30 min，2次/d，持續(xù)15 d。治療：對照組和模型組大鼠給予生理鹽水灌胃，燈盞花素組大鼠給予燈盞花素(50 mg/kg)灌胃治療，AT9283組大鼠給予AT9283(10 mg/kg)灌胃治療，持續(xù)30 d。

1.3試劑及儀器全波長酶標儀購自Bio RAD公司；酶標板購自Costar公司；離心機購自上海手術(shù)器械廠；燈盞花素購自Sigma公司；AT9283購自美國MCE公司；JAK1、JAK2和JAK3檢測試劑盒購自BD公司；基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)1和TIMP2檢測試劑盒購自CST公司；TIMP4檢測試劑盒購自Invitrogen公司；轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)β檢測試劑盒購自Peprotech公司；葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白(GRP)78和增強子結(jié)合蛋白同源蛋白(CHOP)檢測試劑盒購自IBL公司；Bax和Bcl2檢測試劑盒購自O(shè)mega公司；半胱氨酸蛋白酶(Caspase)3和Caspase6檢測試劑盒購自R&D公司。所有檢測過程均按照試劑盒說明書進行。

1.4觀察指標分析各組大鼠左心室收縮壓、左心室舒張壓、心臟指數(shù)、心肌組織羥脯氨酸含量及細胞凋亡蛋白Bax/Bcl2、Caspase3、Caspase6、JAK1、JAK2、JAK3、TIMP1、TIMP2、TIMP4、GRP78和CHOP水平變化。

1.5統(tǒng)計學方法應(yīng)用SPSS17.0軟件，計量資料用單因素方差分析，計數(shù)資料采用χ2檢驗。

2　結(jié)　果

2.1燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病心功能異常應(yīng)激性大鼠左心室收縮壓明顯降低(P<0.01)，左心室舒張壓、心臟指數(shù)和心肌組織羥脯氨酸含量明顯升高(P<0.01)，燈盞花素干預(yù)后上述異常明顯恢復(fù)(P<0.01)。見表1。

2.2燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病大鼠血清JAK通路蛋白表達應(yīng)激性大鼠血清JAK通路蛋白JAK1、JAK2和JAK3蛋白表達水平明顯升高(P<0.01)，燈盞花素干預(yù)后上述蛋白的異常表達得到明顯恢復(fù)(P<0.01)。見表2。

表1　燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病心功能異?！纒,n=12)

表2　燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病大鼠血清JAK通路蛋白表達

2.3燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病大鼠心肌組織細胞凋亡蛋白表達應(yīng)激性大鼠血清細胞凋亡蛋白Bax、Caspase3和Caspase6蛋白表達水平明顯升高(P<0.01)，而Bcl2蛋白表達明顯降低(P<0.01)，燈盞花素干預(yù)后上述蛋白的異常表達得到明顯恢復(fù)(P<0.01)。見表3。

2.4燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病大鼠GRP78和CHOP蛋白表達應(yīng)激性大鼠GRP78和CHOP蛋白表達水平明顯升高(P<0.01)，燈盞花素干預(yù)后上述蛋白的異常表達得到明顯恢復(fù)(P<0.01)。見表4。

表3　燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病大鼠心肌組織細胞凋亡蛋白表達±s,n=12)

表4　燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病大鼠GRP78和CHOP蛋白表達

2.5燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病大鼠TGFβ和TIMPs表達應(yīng)激性大鼠血清TIMP1、TIMP2和TIMP4蛋白表達水平明顯升高(P<0.01)，TGFβ蛋白表達明顯降低(P<0.01)；而經(jīng)燈盞花素干預(yù)后上述蛋白的異常表達得到明顯的恢復(fù)(P<0.01)。見表5。

表5　燈盞花素改善應(yīng)激性心肌病大鼠TGFβ和TIMPs表達

3　討　論

應(yīng)激性心肌病主要是由兒茶酚胺介導(dǎo)的心臟損傷，通常發(fā)病急，表現(xiàn)為快速而可逆的左心室心肌收縮功能異常。目前應(yīng)激性心肌病的發(fā)病率升高，但是關(guān)于其發(fā)病的分子機制尚不清楚。本研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)激性大鼠左心室收縮壓明顯降低而左心室舒張壓、心臟指數(shù)和心肌組織羥脯氨酸含量水平明顯升高，同時，細胞凋亡蛋白表達水平明顯升高而TGFβ、Bcl2蛋白表達明顯降低；經(jīng)燈盞花素干預(yù)后上述異常得到明顯的恢復(fù)。因此，燈盞花素改善應(yīng)激性大鼠心肌病心功能異?？赡芘c其調(diào)控JAK通路異常激活和細胞凋亡過程有關(guān)。

JAK通路蛋白表達異常是多種心臟病理學過程的共同表現(xiàn)，其被抑制也與藥物治療效果有關(guān)〔4〕。在分析JAK/STAT通路介導(dǎo)遠距缺血預(yù)適應(yīng)的心肌保護作用的研究中發(fā)現(xiàn)JAK通路相關(guān)蛋白的異常表達與心肌損傷過程密切相關(guān)〔5〕，且JAK2-STAT3信號通路是舒芬太尼預(yù)處理誘導(dǎo)大鼠心肌損傷中最關(guān)鍵的信號通路〔6〕。以往的研究也發(fā)現(xiàn)JAK2/STAT3調(diào)節(jié)抗增殖蛋白表達是其保護H2S后處理心肌細胞損傷過程的關(guān)鍵〔7〕，且瑞舒伐他汀是通過激活JAK-STAT信號傳導(dǎo)通路減輕大鼠心肌缺血再灌注損傷過程〔8〕。本研究提示燈盞花素也通過抑制JAK通路蛋白發(fā)揮改善應(yīng)激性心肌損傷的作用。GRP78和CHOP蛋白是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激過程中的關(guān)鍵參與蛋白，其表達異常也與多種心肌組織損傷過程密切相關(guān)〔7～10〕。在對促紅細胞生成素抑制心梗大鼠心肌核轉(zhuǎn)錄因子表達的研究中發(fā)現(xiàn)CHOP蛋白的表達異常是大鼠心肌梗死發(fā)病的關(guān)鍵因素〔11〕，且心衰合劑主要通過調(diào)節(jié)GRP78蛋白的異常改善大鼠心肌細胞肥大模型心功能異常〔12〕。王凱等〔13〕也證實應(yīng)激性心肌病模型大鼠心肌組織cathepsin和GRP78表達存在明顯異常，且與心肌病的發(fā)病過程有一定的相關(guān)性。本研究表明燈盞花素可能是通過抑制上述蛋白表達改善應(yīng)激性心肌損傷。

1房加雄,齊躍,于慧春,等.應(yīng)激性心肌病亞型及發(fā)病機制新認識〔J〕.中華老年心腦血管病雜志,2016;18(3):317-20.

2王高頻,史曉靜,顏秉菊,等.替米沙坦通過JAK/STAT通路對大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護作用〔J〕.中國老年學雜志,2012;32(5):997-1000.

3陳文軍,榮陽,呂艷英,等.燈盞花素治療腦血管病的療效分析與臨床應(yīng)用研究〔J〕.中國醫(yī)藥指南,2015;13(1):215-6.

4張美齊,陳環(huán),沈曄,等.丹參酮ⅡA激活JAK2/STAT3信號通路減輕大鼠心肌缺血再灌注損傷〔J〕.中華中醫(yī)藥學刊,2015;23(3):659-62.

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8何悅,王浩,龔艷春.瑞舒伐他汀激活JAK-STAT信號傳導(dǎo)通路抑制大鼠心肌缺血再灌注損傷〔J〕.國際心血管病雜志,2013;40(6):368-71.

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12佟彤,尚菊菊,劉紅旭,等.心衰合劑對大鼠心肌細胞肥大模型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激因子Grp78、Caspase-12表達的影響〔J〕.北京中醫(yī)藥,2015;34(3):173-5.

13王凱,孫正燕,李鳳,等.應(yīng)激性心肌病模型大鼠心肌組織cathepsin L和GRP78表達及意義〔J〕.青島大學醫(yī)學院學報,2015;51(6):683-4.

〔2015-12-21修回〕

(編輯袁左鳴)

貴州省科學技術(shù)基金資助(No.20132326)

熊德高(1958-)，男，主任醫(yī)師，主要從事冠心病研究。

石建(1970-)，男，副主任醫(yī)師，主要從事冠心病研究。

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A

1005-9202(2016)15-3646-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.15.016