周肖龍 茍春霞 成文娜 張金杰 汪秀華
(1 濱州醫(yī)學院附屬醫(yī)院藥學部,山東 濱州 256601;2 山東省博興縣人民醫(yī)院重癥醫(yī)學科)
心肌梗死(MI)是由于冠狀動脈缺血缺氧導致心肌細胞發(fā)生壞死的一類疾病,有發(fā)病急、病情兇險、病死率高的特點〔1〕。MI 還往往伴有心力衰竭、心源性休克、心肌梗死灶形成附壁血栓、心臟破裂等嚴重并發(fā)癥,因此給予積極有效的治療有重要的臨床意義〔2〕。目前,臨床治療MI 多應用他汀類藥物,該類藥物有多向性效應,能調節(jié)血脂,還有抑制炎癥因子釋放、改善血管內皮功能、抑制血小板聚集、抑制心臟纖維化等多種作用〔3〕。瑞舒伐他汀是他汀類藥物中的代表性藥物,能抑制心肌細胞凋亡,逆轉心肌肥大,重塑心室肌細胞,對心肌有保護作用,有高選擇性、低代謝率的優(yōu)點,然而其作用機制尚不明確〔4〕。本研究探討瑞舒伐他汀對MI 心功能及心肌纖維化的影響及可能調控機制。
1.1 材料 Wistar 大鼠,雄性,體重(221.46 ±20.15)g,購自濱州醫(yī)學院實驗動物中心,動物許可證為:2015-0004。上海碧云天提供Western 印跡所需細胞裂解液、蛋白上樣緩沖液、辣根過氧化物酶標記二抗、ECL 發(fā)光液等各種試劑;PowerPac 300 型電泳儀購自美國Bio-Rad 公司;Bio-Rad 凝膠成像分析系統(tǒng)購自美國Bio-Rad 公司。瑞舒伐他汀購自阿斯利康藥業(yè)有限公司,規(guī)格10 mg/片,生產批號 152618;大鼠白細胞介素(IL)-1β、IL-10 及腫瘤壞死因子(TNF)-α 的多克隆抗體均購自美國Santa Cruz公司,批號為20151022、20150817、20 151130;Vevo2100 型超高分辨率小動物彩色多普勒超聲成像系統(tǒng)購自美國FUJIFILM VisualSonics 公司。
1.2 方法
1.2.1 動物分組 將60 只Wistar 大鼠按照隨機數(shù)字表法分為模型組、假手術組及實驗組,每組各20 只。
1.2.2 MI 大鼠模型構建 用40 mg/kg 的戊巴比妥鈉對各組進行腹腔麻醉,然后口腔氣管插管后連接小動物呼吸機,呼吸比為2 ∶1,呼吸頻率為60~65 次/min,潮氣量為30 ml/kg。各組均去除胸毛,待大鼠呼吸平穩(wěn)后,沿著胸骨左側縱向切開胸腔以充分暴露心臟,模型組和實驗組大鼠用7 號絲線穿過左冠狀動脈前降支并結扎,假手術組只穿線不結扎,清除瘀血并排除氣體后逐層關閉胸腔,縫合胸腔。結扎后肉眼能看到結扎局部和左心室的前壁呈現(xiàn)出灰白色到紫紺色,心電圖顯示Ⅱ肢體導聯(lián)ST 段弓背向上抬高15 min 以上,表明心肌梗死結扎成功,提示MI 大鼠模型構建成功。
1.2.3 給藥方法 實驗組于術后第1 天開始給予瑞舒伐他汀,灌胃,2 mg/kg,1 次/d;模型組和假手術組均給予等劑量的0.9%的氯化鈉溶液,灌胃,1 次/d。3 組均干預4 w。
1.2.4 評價指標 干預結束后,用彩色多普勒超聲診斷儀對大鼠進行心臟超聲檢測,記錄左室射血分數(shù)(LVEF)、左室收縮末期內徑(LVESD)及左室舒張末期內徑(LVEDD)。干預結束后,大鼠均行眼球采血,然后斷頭法處死大鼠后摘取心臟,采集基底部梗死區(qū)、間質心肌組織及心內膜下區(qū)組織。對獲得的組織進行石蠟切片,然后進行HE 染色。用MiVnt圖像分析系統(tǒng)計算各區(qū)域心肌膠原容積分數(shù)(CVF),CVF=心肌膠原面積/視野面積×100%,計算3 次取平均值。將各組心肌組織進行研磨勻漿,提取總蛋白,用二喹啉甲酸(BCA)法定量,然后取其中的50 μg 進行檢測。采用Western 印跡檢測心肌組織IL-1β、IL-10、TNF-α 蛋白表達。將各組大鼠的心肌組織置于組織勻漿器,以1 ∶5比例加細胞裂解液進行勻漿,以12 000 r/min 的離心速率,離心5 min,離心半徑15 cm,取上清液與2 倍稀釋的上樣緩沖液等量混勻,100℃水浴加熱3 min,冷卻后取15 μl 上樣,做十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDSPAGE),完畢后,將蛋白轉至聚偏氟乙烯膜,用含5%脫脂奶粉的PBS 溶液室溫封閉2 h,用相應大鼠多克隆抗體4℃反應過夜,將膜取出,PBS 液洗滌3次,加入二抗溶液(羊抗兔/兔抗鼠IgG)搖床孵育1 h,洗膜后加入ECL 發(fā)光液,應用Bio-Rad 凝膠成像分析系統(tǒng)成像,并用Image Lab 軟件進行分析。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS22.0 軟件進行χ2檢驗、t檢驗。
2.1 3 組心功能比較 3 組LVEF 比較:假手術組>實驗組>模型組(均P<0.05);3 組LVESD、LVEDD 比較:模型組>實驗組>假手術組(均P<0.05)。見表1。
2.2 3 組CVF 比較 3 組梗死區(qū)、心內膜下區(qū)及間質組織CVF 比較:模型組>實驗組>假手術組(均P<0.05)。見表1,圖1。
圖1 三組心肌膠原染色(HE,×200)
表1 3 組心功能、CVF、心肌組織IL-1β、IL-10 及TNF-α 蛋白相對表達比較(,n=20)
表1 3 組心功能、CVF、心肌組織IL-1β、IL-10 及TNF-α 蛋白相對表達比較(,n=20)
與模型組比較:1)P<0.05;與假手術組比較:2)P<0.05
2.3 3 組心肌組織IL-1β、IL-10 及TNF-α 蛋白表達比較 3 組心肌組織IL-1β、TNF-α 比較:模型組>實驗組>假手術組(均P<0.05);而3 組IL-10 比較:假手術組>實驗組>模型組(均P<0.05)。見表1,圖2。
圖2 3 組心肌組織中IL-1β、IL-10、TNF-α 蛋白表達
近年來,MI 的發(fā)病率有增高的趨勢,嚴重威脅著人們的身體健康〔5〕。目前,MI 的臨床治療主要以減小梗死面積、保護心肌功能、挽救瀕死心肌及治療各種并發(fā)癥為原則,多采用鎮(zhèn)靜止痛、調整血容量、抗心律失常、溶栓、冠狀動脈介入等措施,由于MI病情兇險,治療效果一直并不理想〔6,7〕。瑞舒伐他汀是一種新型的他汀類藥物,屬于選擇性HMG-CoA還原酶抑制劑,主要通過抑制HMG-CoA 的合成來減少膽固醇的生成,在臨床上多用于高脂血癥和高膽固醇血癥的治療〔8〕。研究報道,瑞舒伐他汀對心功能損傷、心室肌細胞重構、心肌梗死后細胞凋亡等都有明顯的改善作用〔9〕,然而對于其作用機制仍然不明確。
本研究結果提示實驗組心功能有明顯改善,心肌纖維化明顯延緩。研究表明,MI 會導致心肌局部血液供應障礙導致心肌細胞缺血缺氧,心功能下降,心臟血流動力學改變,神經(jīng)內分泌系統(tǒng)被激活從而引發(fā)心室重構,而心室重構的主要表現(xiàn)為心肌纖維化〔10,11〕。因此,對心功能和心肌纖維化改善指標的評價能用于評估MI 預后。有研究報道,瑞舒伐他汀有多方面的作用,能調節(jié)血脂水平,還能抑制炎癥遞質釋放、抑制血小板聚集、穩(wěn)定斑塊、抑制心臟纖維化及改善血管內皮功能等〔12,13〕。瑞舒伐他汀能通過調節(jié)血管的內皮功能來發(fā)揮保護心臟作用,從而減小梗死范圍擴大,減輕再灌注導致的損傷〔14〕。有研究報道,瑞舒伐他汀可能通過抑制RhoA/ROCK 活化和介導的炎癥反應和氧化應激反應來發(fā)揮療效〔15〕。本研究結果提示實驗組體內的炎癥反應受到明顯的抑制。研究表明,再灌注損傷是AMI患者致死的主要原因,再灌注損傷會導致機體內炎癥因子水平明顯升高,炎癥因子增加又會進一步加重缺血性損傷,導致可逆性的缺血性損傷轉變?yōu)椴豢赡嫘缘膿p傷〔16〕。另外有文獻報道〔17〕,IL-6 會引起TNF-α 的生成,兩者血清水平與炎癥反應正相關,TNF-α 會導致血管功能的紊亂和內皮細胞的損傷,其參與心肌纖維化的整個過程。IL-1β 是一種急性時相反應蛋白,在MI 初期就會明顯增加,其血清水平與炎癥反應程度呈正相關。IL-10 是一種由Th2 細胞和單核巨噬細胞生成的因子,能抑制前炎癥細胞因子的生成,增強天然免疫功能。研究報道,瑞舒伐他汀下調IL-1β、TNF-α 的表達,上調IL-10的表達,可能與其阻滯多聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶(PARP)-1 的活化,從而阻滯心肌細胞凋亡相關〔18〕。
綜上,瑞舒伐他汀能改善MI 大鼠的心功能,延緩心肌纖維化改變,其作用機制可能與抑制炎癥反應有關。