李 珺 鄭云慧 馬淑梅 楊建華

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科，青海 西寧 810001)

阿霉素(ADM)又稱多柔比星，是臨床上常用的一種細(xì)胞毒性抗腫瘤藥物，抗瘤譜較廣，對(duì)多種腫瘤均有作用，常用于急性白血病(淋巴細(xì)胞性和粒細(xì)胞性)、惡性淋巴瘤及乳腺癌等的治療。ADM的主要副作用之一是心臟毒性，嚴(yán)重時(shí)可致心力衰竭〔1〕。高頻超聲心動(dòng)圖因其具有較高的分辨率，在觀察胚胎發(fā)育、腫瘤浸潤(rùn)等基礎(chǔ)研究中發(fā)揮了重要作用〔2〕。本研究通過(guò)小鼠腹腔注射ADM制造心力衰竭模型，應(yīng)用高頻超聲心動(dòng)圖對(duì)小鼠不同時(shí)間段心功能損害情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并與血清腦鈉肽(BNP)水平進(jìn)行比較，旨在評(píng)價(jià)高頻超聲心動(dòng)圖對(duì)心力衰竭小鼠心功能降低的診斷價(jià)值，并探討ADM引起心功能損傷的早期監(jiān)測(cè)指標(biāo)。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取40只清潔級(jí)雄性ICR小鼠，體重20～25 g，按標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)方法飼養(yǎng)。將40只雄性ICR小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組，每組20只，實(shí)驗(yàn)組接受ADM腹腔注射，200 μl/次，1次/w，共5 w；對(duì)照組接受生理鹽水腹腔注射，200 μl/次，1次/w，共5 w。心力衰竭模型制造成功標(biāo)準(zhǔn)：小鼠出現(xiàn)活動(dòng)減少、精神萎靡、體重降低等心力衰竭癥狀，且超聲心動(dòng)圖顯示實(shí)驗(yàn)組小鼠左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)較對(duì)照組降低30%及以上。

1.2實(shí)驗(yàn)儀器及試劑 飛利浦iU Elite型高頻彩色超聲診斷系統(tǒng)，探頭型號(hào)C10-3v，頻率30 MHz。ADM購(gòu)自輝瑞制藥有限公司。小鼠血BNP ELISA檢測(cè)試劑盒購(gòu)自杭州浙大迪迅生物基因工程有限公司。

1.3研究方法 每天觀察并記錄小鼠狀態(tài)，每周眼眶后靜脈采血測(cè)定血BNP濃度。每周對(duì)小鼠進(jìn)行高頻超聲心動(dòng)圖檢查，小鼠麻醉后，將探頭置于小鼠左側(cè)胸部，探頭切跡朝向小鼠頭部，觀察小鼠心臟運(yùn)動(dòng)情況，啟動(dòng)分析測(cè)試系統(tǒng)，記錄小鼠心肌運(yùn)動(dòng)各個(gè)參數(shù)，LVEF、左室短軸縮短率(LVFS)、左室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)、左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、左室后壁收縮末期厚度(LVPWs)、左室后壁舒張末期厚度(LVPWd)、室間隔收縮末期厚度(IVSs)、室間隔舒張末期厚度(IVSd)。于橫切面上測(cè)量二尖瓣血流速度，計(jì)算E/A及 E峰減速時(shí)間(EDT)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS18.0軟件，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，采用Pearson 相關(guān)性分析。

2 結(jié) 果

2.1兩組小鼠造模前后體重、心率、BNP水平比較 兩組小鼠造模前體重、心率及BNP水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。連續(xù)注射ADM 5 w造模成功后，第6周兩組小鼠體重均高于造模前，實(shí)驗(yàn)組小鼠造模后體重低于對(duì)照組，心率及BNP水平均高于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

2.2兩組小鼠造模前后高頻超聲心動(dòng)圖基本參數(shù)比較 連續(xù)注射ADM 5 w造模成功后，第6周實(shí)驗(yàn)組小鼠LVEF、LVFS、LVPWd、IVSd、E/A均低于造模前及對(duì)照組小鼠，LVESD、LVEDD、EDT均高于造模前及對(duì)照組小鼠(P<0.05)。心力衰竭小鼠主要表現(xiàn)為L(zhǎng)VEF、LVFS降低，LVPWd、IVSd變薄，E/A值降低，LVESD、LVEDD值增大，EDT延長(zhǎng)。見(jiàn)表2。

表1 兩組小鼠造模前后體重、心率、BNP水平比較

與造模前相比：1)P<0.05，與對(duì)照組相比：2)P<0.05，表2同

表2 兩組小鼠造模前后高頻超聲心動(dòng)圖基本參數(shù)比較

2.3不同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組小鼠高頻超聲心動(dòng)圖基本參數(shù)比較 與造模前相比，實(shí)驗(yàn)組小鼠第3周E/A值已經(jīng)出現(xiàn)明顯下降，EDT值已出現(xiàn)明顯上升，說(shuō)明小鼠的心臟舒張功能已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)損傷，而反映心臟收縮功能的指標(biāo)LVEF與LVFS水平在第4周才開(kāi)始出現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的降低。第2周BNP水平已經(jīng)出現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的升高，且BNP水平與LVEF、LVFS、E/A呈線性負(fù)相關(guān)(r=-0.854，P<0.05；r=-0.776，P<0.05；r=-0.763，P<0.05)，與EDT呈線性正相關(guān)(r=0.604，P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 不同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組小鼠高頻超聲心動(dòng)圖基本參數(shù)及BNP水平比較

與造模前相比：1)P<0.05

3 討 論

ADM心臟毒性的發(fā)病機(jī)制尚未完全研究清楚。研究發(fā)現(xiàn)，ADM可以結(jié)合到心肌細(xì)胞表達(dá)的拓?fù)洚悩?gòu)酶(TOP)2b，造成心肌細(xì)胞的損傷，另外ADM可增加機(jī)體的活性氧(ROS)含量，較高水平的ROS可造成心肌細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷〔3，4〕。研究發(fā)現(xiàn)，ADM可產(chǎn)生與劑量相關(guān)的充血性心力衰竭及擴(kuò)張性心肌病〔5〕。近年來(lái)多名學(xué)者致力于研究從藥量控制、療程調(diào)整、基因治療等多個(gè)方面來(lái)降低ADM的心臟毒性〔6，7〕。高頻超聲心動(dòng)圖作為一種高分辨率的無(wú)創(chuàng)性檢查手段，廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的心臟功能評(píng)價(jià)，研究發(fā)現(xiàn)，其對(duì)早期心功能損傷有較好的診斷價(jià)值〔8〕。

有報(bào)道稱，ADM對(duì)小鼠的心臟毒性作用與人類最為相似，但因小鼠心臟體積太小且小鼠心跳較快，無(wú)法通過(guò)常規(guī)超聲心動(dòng)圖來(lái)檢測(cè)心臟功能，而高頻超聲心動(dòng)圖能夠清晰顯示麻醉后小鼠的心尖四腔及左心室長(zhǎng)軸，并可通過(guò)M型曲線獲得各種參數(shù)，具有較高的準(zhǔn)確性〔9〕。對(duì)于ADM造成的心臟損傷，其藥物治療效果常不令人滿意，預(yù)后不良，因此早期監(jiān)測(cè)ADM造成的心肌損傷以便及早采取干預(yù)措施意義重大。

本研究結(jié)果說(shuō)明高頻超聲心動(dòng)圖在鑒別心力衰竭小鼠及正常小鼠方面具有較高的診斷價(jià)值。與造模前相比，實(shí)驗(yàn)組小鼠第3周E/A值已出現(xiàn)明顯下降，EDT值已出現(xiàn)明顯上升，說(shuō)明小鼠的心臟舒張功能已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)損傷，而反映心臟收縮功能的指標(biāo)LVEF與LVFS水平在第4周才開(kāi)始出現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的降低。有學(xué)者對(duì)使用ADM進(jìn)行治療的乳腺癌患者心功能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，心室收縮功能尚在正常范圍內(nèi)時(shí)，反映舒張功能的各項(xiàng)參數(shù)已經(jīng)出現(xiàn)明顯改變〔10〕，與本研究結(jié)果較為一致。因此認(rèn)為，E/A及EDT等反映心室舒張功能的指標(biāo)在早期評(píng)估阿霉素心肌損傷方面較反映心室收縮功能的LVEF及LVFS更有價(jià)值。

BNP由心肌細(xì)胞合成的具有生物學(xué)活性的天然激素，主要在心室表達(dá)，當(dāng)心功能受損時(shí)，由于心肌擴(kuò)張而快速合成釋放入血，BNP在心肌損傷早期、癥狀出現(xiàn)之前便有不同程度的升高，是早期診斷心力衰竭的良好指標(biāo)〔11，12〕。本研究進(jìn)一步印證了高頻超聲心動(dòng)圖對(duì)小鼠心功能損傷的診斷價(jià)值。

1Montgomery MD,Chan T,Swigart PM,etal.An Alpha-1A adrenergic receptor agonist prevents acute doxorubicin cardiomyopathy in male mice〔J〕.PLoS One,2017;12(1):e0168409.

2張書(shū)杰.高頻超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)阿霉素造模擴(kuò)張型心肌病及心力衰竭大鼠心功能改變的實(shí)驗(yàn)研究〔D〕.合肥：安徽醫(yī)科大學(xué)，2012.

3Vandenwijngaert S,Swinnen M,Walravens AS,etal.Decreased soluble guanylate cyclase contributes to cardiac dysfunction induced by chronic doxorubicin treatment in mice〔J〕.Antioxid Redox Signal,2017;26(4):153-64.

4Sugiyama K,Sasano T,Kurokawa J,etal.Oxidative stress induced ventricular arrhythmia and impairment of cardiac function in nos1ap deleted mice〔J〕.Int Heart J,2016;57(3):341-9.

5Mulvihill EE,Varin EM,Ussher JR,etal.Inhibition of dipeptidyl peptidase-4 impairs ventricular function and promotes cardiac fibrosis in high fat-fed diabetic mice〔J〕.Diabetes,2016;65(3):742-54.

6Chen YL,Chung SY,Chai HT,etal.Early administration of carvedilol protected against doxorubicin-induced cardiomyopathy〔J〕.J Pharmacol Exp Ther,2015;355(3):516-27.

7Deng J,Coy D,Zhang W,etal.Elevated glutathione is not sufficient to protect against doxorubicin-induced nuclear damage in heart in multidrug resistance-associated protein 1(Mrp1/Abcc1)null mice〔J〕.J Pharmacol Exp Ther,2015;355(2):272-9.

8戚艷超，徐 明.心肌細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)改變與心力衰竭〔J〕.中國(guó)醫(yī)學(xué)前沿雜志(電子版)，2013;5(4)：27-30.

9Jenkins GR,Lee T,Moland CL,etal.Sex-related differential susceptibility to doxorubicin-induced cardiotoxicity in B6C3F 1 mice〔J〕.Toxicol Appl Pharmacol,2016;310:159-74.

10Radulescu D,Pripon S,Parv A,etal.Myocardial function in patients with breast cancer after therapy with anthracyclines and chest irradiation〔J〕.J Buon,2007;12(3):349-52.

11Guenancia C,Hachet O,Aboutabl M,etal.Overweight in mice,induced by perinatal programming,exacerbates doxorubicin and trastuzumab cardiotoxicity〔J〕.Cancer Chemother Pharmacol,2016;77(4):777-85.

12Yoshizawa T,Takizawa S,Shimada S,etal.Effects of adrenomedullin on doxorubicin-induced cardiac damage in mice〔J〕.Biol Pharm Bull,2016;39(5):737-46.