盧小偉
慢性心力衰竭是由心功能不全導(dǎo)致的障礙性疾病。該病具有發(fā)病率高、死亡率高等特征[1-2]。目前,慢性心力衰竭的具體發(fā)病機(jī)制尚不明確,常見的病因包括心肌損傷、心肌梗死,特別是心肌損傷會降低心臟的排血量,使血管阻力增加,心率加快與心室充盈壓升高,促使多種內(nèi)源性的神經(jīng)內(nèi)分泌和細(xì)胞因子激活,導(dǎo)致心肌重構(gòu),其中被激活的內(nèi)源性細(xì)胞因子與神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)在慢性心力衰竭的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮重要作用[3-5]。慢性心力衰竭的治療目的是改善心臟功能、改善血流動力學(xué)、延緩心室重構(gòu)的進(jìn)程[6],當(dāng)前血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)及β-受體阻滯劑雖然能夠改善心力衰竭病人的癥狀及預(yù)后,但是仍不能完全阻斷心力衰竭的進(jìn)展[7-8]。依普利酮是新醛固酮受體,與常規(guī)藥物相比,對于鹽皮質(zhì)激素受體具有較高的選擇性,而對于雄激素、雌激素的作用則較弱[9-10]。已有研究顯示,依普利酮可明顯降低心力衰竭病人一級聯(lián)合重點(diǎn)事件發(fā)生率、全因死亡率與心源性猝死發(fā)生率,且安全性較好[11],但是對病人血流動力學(xué)和運(yùn)動能力的影響尚無相關(guān)報道。本研究通過制作心力衰竭動物模型,探討依普利酮對慢性心力衰竭大鼠血流動力學(xué)和運(yùn)動能力的影響,以明確依普利酮的作用機(jī)制。
1.1 實驗動物 成年健康清潔級SD雄性大鼠18只,體重250~350 g,購于湖北醫(yī)藥學(xué)院實驗動物中心[實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK2018-0004],實驗過程經(jīng)過我院動物倫理委員會審批。飼養(yǎng)環(huán)境溫度(20±2)℃,濕度60%~75%,分籠給予標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng),自由飲水,通風(fēng)良好。依普利酮由江西奧勃納制藥有限公司提供(批號:20180221)。
1.2 動物分組與處理 將18只SD雄性大鼠隨機(jī)分為空白組、心力衰竭組與依普利酮組,每組6只大鼠。心力衰竭組與依普利酮組均采用結(jié)扎左冠狀動脈前降支建立心力衰竭模型,依普利酮組在心力衰竭模型建立后2周給予依普利酮20 mg/(kg·d)灌胃,連續(xù)應(yīng)用4周。
在心力衰竭模型建立中,3%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉大鼠并固定,充分暴露心臟部位,將氣管插管一端插入氣管開口處,建立呼吸通道。左胸部備皮,于心臟搏動最強(qiáng)處縱向剪開皮膚,在左胸第3肋、第4 肋間開胸,鈍性分離肌肉層至胸膜,保證呼吸順暢,撕開心包膜,在左心耳與肺動脈圓錐之間用帶線縫合針橫跨心肌3 mm 左右,結(jié)扎心肌。隨后,關(guān)閉第3肋、第4 肋骨,調(diào)回潮氣量,擠壓胸廓排氣,縫合兩肋間,逐層關(guān)閉肌肉層。術(shù)后進(jìn)行抗感染干預(yù),常規(guī)喂食、喂水。
1.3 觀察指標(biāo) ①所有大鼠在實驗0周、實驗2周與實驗6周后采用生物醫(yī)學(xué)信號采集處理系統(tǒng)同步記錄大鼠尾動脈收縮壓和舒張壓,每只大鼠每次測量3遍,取平均值。②采用右頸動脈插管入左心室在實驗0周與實驗6周檢測兩組大鼠心功能,使用生物機(jī)能實驗系統(tǒng)壓力換能器詳細(xì)記錄左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、左室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)。③在實驗0周與實驗6周使用多導(dǎo)生理記錄儀檢測大鼠左室內(nèi)壓最大上升速率(+dp/dtmax)和左室內(nèi)壓最大下降升速率(-dp/dtmax),可反映大鼠的運(yùn)動能力。
2.1 大鼠一般情況 所有大鼠都存活,空白組大鼠一般狀態(tài)良好,心力衰竭組與依普利酮組大鼠在造模過程中陸續(xù)出現(xiàn)精神萎靡、口唇發(fā)紺、進(jìn)食減少、呼吸困難、活動量下降等心力衰竭表現(xiàn)。
2.2 3組大鼠不同時間點(diǎn)收縮壓、舒張壓比較 心力衰竭組、依普利酮組實驗2周、6周的收縮壓與舒張壓均明顯高于空白組(P<0.05),依普利酮組實驗6周的收縮壓與舒張壓均明顯低于心力衰竭組(P<0.05)。詳見表1。
表1 3組大鼠不同時間點(diǎn)收縮壓、舒張壓比較(±s) 單位:mmHg
2.3 3組大鼠不同時間點(diǎn)LVEDD與LVESD比較 實驗6周,心力衰竭組與依普利酮組LVESD明顯高于空白組(P<0.05),依普利酮組LVESD低于心力衰竭組(P<0.05)。3組LVEDD比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表2。
表2 3組大鼠不同時間點(diǎn)LVEDD與LVESD比較(±s) 單位:mm
2.4 3組大鼠不同時間點(diǎn)運(yùn)動能力比較 實驗6周,心力衰竭組與依普利酮組+dp/dtmax和-dp/dtmax值均低于空白組(P<0.05),依普利酮組+dp/dtmax和-dp/dtmax均高于心力衰竭組(P<0.05)。詳見表3。
表3 3組大鼠不同時間點(diǎn)運(yùn)動能力比較(±s) 單位:mmHg/s
慢性心力衰竭是各種心臟疾病的嚴(yán)重及終末階段,也是任何心臟結(jié)構(gòu)異常和/或功能異常導(dǎo)致的心室充盈或射血能力受損的臨床綜合征[12]。慢性心力衰竭在我國的發(fā)病人數(shù)逐年增加,其5年存活率與惡性腫瘤相仿。心肌梗死致心功能受損是導(dǎo)致慢性心力衰竭最常見的原因,建立心力衰竭動物模型,對研究人類心力衰竭的病因病機(jī)具有重要意義[13]。大鼠具有易獲得、體型較小、易操作、價格低等特點(diǎn),采用結(jié)扎左冠狀動脈前降支建立心力衰竭模型也能反映機(jī)體的心力衰竭狀況,且造模成功率高[14]。
依普利酮是由螺內(nèi)酯衍生而來,口服依普利酮后約1.5 h血漿濃度達(dá)高峰,對醛固酮受體有較高的選擇性,口服生物利用度高;肝臟代謝產(chǎn)物無藥理活性,消除半衰期為4~6 h,血漿蛋白結(jié)合率為50%[15]。已有研究顯示依普利酮能夠減少血管的炎癥反應(yīng),依普利酮可以濃度依賴的方式抑制腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的釋放[16]。特別是長期醛固酮增高能夠激活活性氧簇和促炎癥反應(yīng),使醛固酮受體激活,從而改善機(jī)體的心功能。本研究結(jié)果顯示,心力衰竭組、依普利酮組實驗2周、6周的收縮壓與舒張壓都明顯高于空白組(P<0.05),依普利酮組實驗6周的收縮壓與舒張壓明顯低于心力衰竭組(P<0.05);實驗6周,心力衰竭組與依普利酮組LVESD明顯高于空白組(P<0.05),依普利酮組LVESD低于心力衰竭組(P<0.05),表明依普利酮能改善心力衰竭大鼠的心功能。既往也有研究顯示依普利酮可減輕冠狀動脈周圍的炎癥反應(yīng),抑制左心室肥大和纖維化,改善心功能[17],并且該藥可促進(jìn)血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)變?yōu)檠芫o張素Ⅱ,從而引發(fā)心肌重構(gòu),也可抑制心肌的氧化應(yīng)激以及鹽皮質(zhì)激素受體激活所引起的冠狀動脈炎癥反應(yīng)[18]。 心力衰竭病人多伴隨有運(yùn)動功能的下降,所以該病的治療除了消除誘因及治療原發(fā)疾病之外還應(yīng)抑制神經(jīng)內(nèi)分泌過度激活,改善機(jī)體的運(yùn)動狀況[19]。醛固酮對腎臟有直接的損害作用,醛固酮作為腎素-血管緊張素系統(tǒng)的主要效應(yīng)分子之一,在器官纖維化的發(fā)生中發(fā)揮重要作用。醛固酮可以促發(fā)氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),從而導(dǎo)致動脈粥樣硬化[20-21]。依普利酮具有降壓、抗動脈粥樣硬化、保護(hù)心臟和腎臟等作用,依普利酮能抑制醛固酮引起的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),明顯降低心力衰竭病人的發(fā)病率和死亡率[22-23]。本研究結(jié)果顯示,實驗6周,心力衰竭組與依普利酮組+dp/dtmax和-dp/dtmax值均低于空白組(P<0.05),依普利酮組+dp/dtmax和-dp/dtmax值高于心力衰竭組(P<0.05),表明依普利酮能改善病人的運(yùn)動功能。特別是依普利酮的半衰期更短,缺少有活性的代謝產(chǎn)物,也降低了引起高鉀的危險性,提高了運(yùn)動的安全性[24-25]。本研究也有一定的不足,由于心力衰竭大鼠自身的缺陷,運(yùn)動功能的指標(biāo)沒有選擇行為學(xué)判定,導(dǎo)致研究可能存在一定的偏倚;且研究的樣本量不足。
總之,采用結(jié)扎左冠狀動脈前降支建立心力衰竭模型能反映大鼠的心力衰竭狀況,依普利酮可改善慢性心力衰竭大鼠血流動力學(xué)狀態(tài),提高心功能與運(yùn)動能力。