雷 剛 夏建國(guó) 雷 丹 賈 偉 黃雪蘭 郭家娟
(武漢普愛(ài)醫(yī)院西院區(qū)超聲診斷科,湖北 武漢 430000)
高頻率超聲影像評(píng)價(jià)白藜蘆醇苷改善急性心肌梗死大鼠心功能的效果
雷 剛 夏建國(guó) 雷 丹1賈 偉2黃雪蘭3郭家娟4
(武漢普愛(ài)醫(yī)院西院區(qū)超聲診斷科,湖北 武漢 430000)
目的 采用高頻率超聲影像評(píng)價(jià)白藜蘆醇苷對(duì)急性心肌梗死大鼠心功能的改善效果。結(jié)果 選擇200~220 g Wistar大鼠行冠狀動(dòng)脈結(jié)扎法制備心肌梗死模型,將80只模型大鼠隨機(jī)分為模型組和白藜蘆醇苷低、中、高劑量組,每組20只。白藜蘆醇苷低、中、高劑量組分別每日接受10、20、30 mg/kg白藜蘆醇苷灌胃處理。4 w后采用高頻率超聲影像檢測(cè)各組的心臟左室結(jié)構(gòu)相關(guān)指標(biāo)〔左室舒張末期前壁厚度(LVAWd)和后壁厚度(LVPWd)、左室長(zhǎng)軸切面左室舒張末期內(nèi)徑(LVIDd)和左室收縮末內(nèi)徑(LVIDs)〕及心功能指標(biāo)〔左室舒張末期容積(LVEDV)、左室收縮末期容積(LVESV)、射血分?jǐn)?shù)(EF)、短軸縮短率(FS)和每搏心排血量(SV)〕,取大鼠心臟組織進(jìn)行TTC染色計(jì)算左室梗死面積占心室面積的比例,采用試劑盒檢測(cè)血清乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)水平。結(jié)果 與假手術(shù)組大鼠相比,模型組的LVAWd、EF、FS、SV及血清SOD水平均降低,LVIDd、LVIDs、LVEDV、LVESV及血清CK、LDH和MDA水平均升高(P<0.05);除白藜蘆醇苷低劑量組LVAWd、LVIDd與模型組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,其余高、中、低劑量組的以上指標(biāo)均優(yōu)于模型組(P<0.05)。白藜蘆醇苷高劑量組的以上指標(biāo)均優(yōu)于中、低劑量組(P<0.05)。各組LVPWd的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。模型組大鼠的心肌梗死面積占心室的比例為(22.45±4.03)%,高于假手術(shù)組的0%(P<0.05);白藜蘆醇苷高、中、低劑量組的心肌梗死面積占心室的比例依次為(12.63±3.06)%、(17.09±2.77)%和(20.86±3.82)%,均低于模型組(P<0.05)。白藜蘆醇苷高劑量組的心肌梗死面積占心室的比例均低于中、低劑量組(P<0.05)。結(jié)論 白藜蘆醇苷可改善急性心肌梗死大鼠的心功能,其效果與藥物劑量有關(guān),高頻率超聲影像在評(píng)價(jià)白藜蘆醇苷改善急性心肌梗死大鼠心功能上有一定準(zhǔn)確性。
高頻率超聲影;白藜蘆醇苷;急性心肌梗死
心肌梗死后的心室重構(gòu)是導(dǎo)致心力衰竭的病理基礎(chǔ),而最大限度逆轉(zhuǎn)、延緩心室重構(gòu)及改善心功能具有重要意義〔1〕。白藜蘆醇苷具有心血管保護(hù)作用,如通過(guò)提高心力衰竭大鼠心肌氧化相關(guān)基因表達(dá)改善心功能〔2〕,降低心肌梗死后心律失常的發(fā)生〔3〕及抑制心臟成纖維細(xì)胞膠原的合成〔4〕,表明白藜蘆醇苷可能具有抑制心室重構(gòu)及改善心功能的效果。本研究采用高頻超聲評(píng)估白藜蘆醇苷對(duì)急性心肌梗死大鼠心功能的改善效果,嘗試從血流動(dòng)力學(xué)、形態(tài)學(xué)及生化代謝角度研究不同劑量白藜蘆醇苷改善心功能的可能機(jī)制。
1.1 主要試劑 白藜蘆醇苷(純度98%)購(gòu)自大連美侖生物技術(shù)有限公司,2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)購(gòu)于美國(guó)Sigma公司,乳酸脫氫酶(LDH)試劑盒購(gòu)自美國(guó)Beckman公司,肌酸激酶(CK)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒均購(gòu)自南京建成生物研究所。
1.2 動(dòng)物與分組 選取200~220 g 雄性Wistar大鼠(上海斯萊克公司),行冠狀動(dòng)脈結(jié)扎法制備心肌梗死模型。將80只模型大鼠隨機(jī)分為模型組和白藜蘆醇苷低、中、高劑量組,每組20只。白藜蘆醇苷低、中、高劑量組每日分別接受10、20、30 mg/kg灌胃處理。同時(shí)選取20只僅開(kāi)胸而不行冠狀動(dòng)脈結(jié)扎的大鼠為假手術(shù)組。假手術(shù)組和模型組每天以等量蒸餾水灌胃。所有大鼠均飼養(yǎng)于明暗交替時(shí)間為12 h∶12 h及溫度22℃~25℃的SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房中。
1.3 急性心肌梗死大鼠模型的建立 采用冠狀動(dòng)脈結(jié)扎法制備心肌梗死模型,所有手術(shù)操作均于適應(yīng)性飼養(yǎng)1 w后開(kāi)始。經(jīng)10%水合氯醛腹腔注射麻醉后,取仰臥位,于左側(cè)第4、5肋間切口,開(kāi)胸后將心包剪開(kāi)后,輕壓右側(cè)胸廓擠出心臟后,距左心耳下緣約2 mm處穿線(0號(hào)手術(shù)線),結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支,放回胸腔后逐層縫合。假手術(shù)組大鼠僅行開(kāi)胸而不行冠狀動(dòng)脈結(jié)扎。
1.4 高頻率超聲檢測(cè) 治療4 w后采用超高分辨力小動(dòng)物超聲影像系統(tǒng)三維成像技術(shù)進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查,采用10%水合氯醛腹腔麻醉后,取仰臥位后備皮,于左側(cè)胸骨旁獲取左室乳頭肌水平短軸切面,測(cè)量心臟左室結(jié)構(gòu)相關(guān)指標(biāo),包括左室舒張末期前壁厚度(LVAWd)和后壁厚度(LVPWd)、左室長(zhǎng)軸切面左室舒張末期內(nèi)徑(LVIDd)和左室收縮末內(nèi)徑(LVIDs);同時(shí)評(píng)估心功能,指標(biāo)包括左室舒張末期容積(LVEDV)、左室收縮末期容積(LVESV)、射血分?jǐn)?shù)(EF)、短軸縮短率(FS)和每搏心排血量(SV)。
1.5 血清生化指標(biāo)檢測(cè) 完成高頻率超聲檢測(cè)后將大鼠處死,開(kāi)胸取主動(dòng)脈血4 ml,置于未加抗凝劑的試管,靜置2 h后3 000 r/min離心15 min后取上清,采用相應(yīng)試劑盒檢測(cè)血清LDH、CK、MDA和SOD水平,操作完全遵循試劑盒說(shuō)明書(shū)。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS22.0軟件,計(jì)量資料兩兩比較采用t檢驗(yàn),多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析。
2.1 各組大鼠心臟左室結(jié)構(gòu)相關(guān)指標(biāo)比較 與假手術(shù)組相比,模型組大鼠的LVAWd降低,LVIDd、LVIDs均升高(P<0.05);除白藜蘆醇苷低劑量組LVAWd、LVIDd與模型組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,其余高、中、低劑量組的LVAWd、LVIDd和LVIDs水平均優(yōu)于模型組(P<0.05),其中高劑量組LVAWd、LVIDd與假手術(shù)組大鼠的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。白藜蘆醇苷高劑量的LVIDd、LVIDs均優(yōu)于中、低劑量組(P<0.05)。各組LVPWd的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。
2.2 各組大鼠的心功能指標(biāo)比較 與假手術(shù)組相比,模型組大鼠的LVEDV、LVESV升高,EF、FS和SV均降低(P<0.05);白藜蘆醇苷高、中、低劑量組的LVEDV、LVESV低于模型組,而EF、FS和SV均高于模型組(P<0.05)。白藜蘆醇苷高劑量組的LVEDV、LVESV、EF、FS和SV均優(yōu)于中、低劑量組(P<0.05)。見(jiàn)表2。
2.3 各組大鼠的心肌梗死面積比較 模型組大鼠心肌梗死面積占心室的比例為(22.45±4.03)%,高于假手術(shù)組的0%(P<0.05);白藜蘆醇苷高、中、低劑量組的心肌梗死面積占心室的比例依次為(12.63±3.06)%、(17.09±2.77)%和(20.86±3.82)%,均低于模型組(P<0.05)。白藜蘆醇苷高劑量組的心肌梗死面積占心室的比例均低于中、低劑量組(P<0.05)。
表1 各組大鼠心臟左室結(jié)構(gòu)相關(guān)指標(biāo)比較±s,n=20,mm)
與假手術(shù)組比較:1)P<0.05;與模型組比較:2)P<0.05;與低劑量組比較:3)P<0.05;與中劑量組比較:4)P<0.05;下表同
表2 各組大鼠的心功能指標(biāo)比較
2.4 各組大鼠的血清CK和LDH水平比較 與假手術(shù)組相比,模型組大鼠的CK和LDH升高(P<0.05);白藜蘆醇苷高、中、低劑量組的CK和LDH低于模型組(P<0.05)。白藜蘆醇苷高劑量組的CK和LDH均低于中、低劑量組(P<0.05)。見(jiàn)表3。
2.5 各組大鼠的血清SOD和MDA水平比較 見(jiàn)表4。與假手術(shù)組相比,模型組大鼠的SOD活性降低,MDA水平升高(P<0.05);白藜蘆醇苷高、中、低劑量組的SOD活性和MDA水平均優(yōu)于模型組(P<0.05)。白藜蘆醇苷高劑量組的SOD活性和MDA水平均優(yōu)于中、低劑量組(P<0.05)。
表3 各組大鼠血清CK和LDH水平比較
表4 各組大鼠血清SOD和MDA水平比較
心肌梗死是一種常見(jiàn)的缺血性心臟疾病,是由冠狀動(dòng)脈功能不全導(dǎo)致的心臟急性持續(xù)缺血缺氧造成的,可引發(fā)心力衰竭及心律失常等并發(fā)癥〔5,6〕。盡管溶栓療法、介入療效及藥物改善了心肌梗死的預(yù)后,但梗死后心力衰竭的發(fā)生率仍較高。如何有效地改善心肌梗死后心功能是預(yù)防梗死后心力衰竭的關(guān)鍵。白藜蘆醇苷已被證實(shí)具有較確切的心血管保護(hù)作用,如陸艷等〔7〕發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇苷可以抑制血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的心臟成纖維細(xì)胞增殖及膠原合成,魏燕等〔8〕發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇苷可通過(guò)抑制心室肌細(xì)胞L型鈣電流發(fā)揮抗心律失常的作用,Ling等〔9〕發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇苷促進(jìn)自噬過(guò)程減輕心肌缺血再灌注損傷。此外,張海宏等〔10〕研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇苷干預(yù)后可改善心臟驟停后自主循環(huán)恢復(fù)大鼠的心功能。
高頻率超聲影像與有創(chuàng)的血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)相比,具有無(wú)創(chuàng)、操作簡(jiǎn)便及連續(xù)反復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),利于進(jìn)行長(zhǎng)期療效評(píng)價(jià)。本研究表明模型組大鼠在心肌梗死后出現(xiàn)左室重構(gòu)及心功能降低,提示模型制備成功。除低劑量組的個(gè)別指標(biāo)外,白藜蘆醇苷處理后大鼠反映心臟功能的重要指標(biāo)LVEF和LVFS均升高,而反映心臟結(jié)構(gòu)的LVEDV和LVESV均降低,表明白藜蘆醇苷在一定程度上可改善心肌梗死大鼠的心臟結(jié)構(gòu)和心功能,具有一定的心血管保護(hù)作用。
此外,本研究通過(guò)病理染色的方法為證實(shí)白藜蘆醇苷可改善心梗大鼠心功能提供了直接證據(jù),證實(shí)白藜蘆醇苷可改善心梗后心功能,提示高頻率超聲影像具有一定的準(zhǔn)確性。心肌梗死后除病理改變外,缺血心肌的生化代謝也會(huì)隨之發(fā)生變化,如由于線粒體死亡而釋放出各種酶,其中外周血CK和LDH活性可反映心肌缺血情況〔11〕,本研究同樣發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇苷可降低血清CK和LDH水平,提示白藜蘆醇苷對(duì)心肌缺血有一定的保護(hù)作用。氧化應(yīng)激參與了心肌梗死后的心室重構(gòu)過(guò)程,主要原因?yàn)樾募∪毖斐傻男募〖?xì)胞損傷可導(dǎo)致大量氧自由基釋放出來(lái),引起心肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能損傷〔12〕。MDA為脂質(zhì)過(guò)氧化物代謝的產(chǎn)物,而SOD是體內(nèi)清除自由基的特異酶。白藜蘆醇苷可改善心肌梗死大鼠的氧化應(yīng)激,這可能是該藥物改善心功能的可能途徑之一。
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〔2016-11-19修回〕
(編輯 徐 杰)
國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金(81503544)
郭家娟(1978-),女,教授,主任醫(yī)師,碩士生導(dǎo)師,主要從事中西醫(yī)結(jié)合心血管疾病研究。
雷 剛(1981-),男,住院醫(yī)師,主要從事超聲診斷研究。
R445
A
1005-9202(2017)11-2610-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.11.004
1 武漢漢陽(yáng)醫(yī)院外科 2 武警湖北省總隊(duì)醫(yī)院麻醉科 3 武漢普愛(ài)醫(yī)院 4 長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)