陳偉釗,王懷龍(通訊作者),胡秀媚,黎春光,陳敏琪
(東莞市寮步醫(yī)院心血管內(nèi)科 廣東 東莞 523400)
心力衰竭是多種心臟疾病的終末階段,具有較高的病死率。近年來隨著我國人口老齡化,我國慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)的發(fā)病率呈升高趨勢,嚴(yán)重威脅人們健康。目前,臨床上對于CHF 主張?jiān)缙谠\斷,早期治療[1-2]。既往N 末端B 型利納肽原或B 型利納肽等標(biāo)記物是評(píng)價(jià)CHF 病情進(jìn)展與預(yù)后的主要指標(biāo),但臨床應(yīng)用效果欠佳。因此,探索一個(gè)或多個(gè)指導(dǎo)CHF 早期準(zhǔn)確診斷和治療的指標(biāo)成為臨床學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn),而了解心力衰竭形成機(jī)制對于指導(dǎo)臨床治療、改善心力衰竭患者生活質(zhì)量具有重要意義。先前大量研究[3-5]表明丁基苯酞在缺血的腦組織中具有提高能量代謝,抗氧化作用,促進(jìn)微循環(huán),減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡以及抑制炎癥反應(yīng)的作用。然而丁基苯酞在心力衰竭患者房顫發(fā)生過程中是否具有保護(hù)效應(yīng)尚不得知。microRNAs(miRNAs)在神經(jīng)發(fā)育和多種神經(jīng)疾病中有著重要作用,而miR-548a-5p 作為一個(gè)靈長類特有的miRNA 家族,其在多種疾病中異常表達(dá),NF-κB 廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,是細(xì)胞中一個(gè)重要轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,通過生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)miR-548a-5p可與NF-κB的3’-URT結(jié)合,進(jìn)而調(diào)控炎癥因子NF-κB,提示miR-548a-5p 可能是NF-κB 的調(diào)控分子。故本研究建立大鼠心力衰竭模型,并通過給予藥物丁基苯酞觀察大鼠心力衰竭的發(fā)生,探討丁基苯酞通過miR-548a-5p 調(diào)控NF-κB 在大鼠心力衰竭中的影響及作用機(jī)制,為臨床心力衰竭治療提供參考。
成年雄性Sprague-Dawley 大鼠54 只(SPF 級(jí)),體重237~286 g,平均體重(262±13)g,飼養(yǎng)于溫度22 ℃、濕度60%的無菌環(huán)境中。光周期為12 h 光/暗周期。所有大鼠在5 d 適應(yīng)期后進(jìn)行測試。將將左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fractions,LVEF)<45%的心力衰竭模型大鼠隨機(jī)分為丁基苯酞組(NBP)、模型組(Model)和假手術(shù)組(Sham),每組18 只。將丁苯酞溶解于大豆油中制備10 mg/mL 丁苯酞溶液。丁基苯酞組大鼠灌胃80 mg/kg 體重,模型組和假手術(shù)組大鼠灌胃等量大豆油。假手術(shù)組大鼠不結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支行同樣的手術(shù)。本研究已獲我院動(dòng)物保護(hù)委員會(huì)批準(zhǔn)。
心力衰竭模型的制作:結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支建立心肌梗死模型。大鼠腹腔注射7%水合氯醛(250 mg/kg體重)麻醉后,用自制的可連接呼吸機(jī)的插管。呼吸機(jī)的呼吸頻率設(shè)定為70 次/min,潮氣量為1 mL/100 g 體重。胸部在第三和第四肋間打開,心臟完全暴露。用尼龍線結(jié)扎左心房邊緣下2.5 mm 的ladca。當(dāng)ladca 區(qū)由鮮紅色變?yōu)榈t色,心肌收縮力下降,心電圖ST 段抬高改變時(shí),說明ladca 結(jié)扎成功。然后關(guān)閉胸骨和皮膚,將大鼠轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)箱中。當(dāng)大鼠開始吞咽時(shí),氣管插管被移除。
(1)評(píng)估三組心功能:術(shù)后3 d 收集血清評(píng)估左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF),B 型腦鈉肽(BNP),N 末端B 型腦鈉肽原(NT-proBNP)水平;(2)甲醛固定好HE 染色,Masson 染色和免疫組化以及NF-κB/MAPK 信號(hào)通絡(luò)相關(guān)蛋白的表達(dá);運(yùn)用western Blot 檢測NF-κB 及NFκB/MAPK 信號(hào)通絡(luò)相關(guān)蛋白表達(dá)水平以及實(shí)時(shí)定量RTPCR miR-548a-5p 的mRNA 的表達(dá)水平;(3)運(yùn)用熒光素酶報(bào)告基因,RNA 結(jié)合蛋白免疫沉淀、凝膠電泳遷移率試驗(yàn)等方法檢測NF-κB 和miR-548a-5p 之間的相互關(guān)系。
采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)、率(%)表示,行χ2檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
miR-548a-5p 的表達(dá)水平在模型組大鼠心肌組織樣本中上調(diào),丁基苯酞顯著下調(diào)miR-548a-5p 的表達(dá)水平(P<0.05),見圖2。
羅爹爹急喊無用,轉(zhuǎn)眼便不見他的人影。羅爹爹腿力不行,忙打電話給兒子羅四強(qiáng)。羅爹爹說:“四強(qiáng),你趕緊過來。阿里跑不見了,我追不到他。”
從圖4可以看出,隨著通信半徑的增加,網(wǎng)絡(luò)連通性提高,所以各算法的平均定位誤差均降低,本文定位算法平均定位誤差始終保持最小,優(yōu)于其他算法??梢钥闯鲈谙嗤亩ㄎ徽`差下,本文算法所需要的通信半徑最小,通信半徑越小,能耗越小,在同等條件下,本文算法可以節(jié)約能耗,延長網(wǎng)絡(luò)壽命,降低網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本。
表1 三組大鼠心功能及BNPNT-proBNP 指標(biāo)對比()
表1 三組大鼠心功能及BNPNT-proBNP 指標(biāo)對比()
雖然心力衰竭的機(jī)制研究尚不明了[6],但炎性細(xì)胞因子在心衰的發(fā)展和進(jìn)展中有致病作用[7-8],但這些細(xì)胞因子同時(shí)具有有益的心臟保護(hù)作用。免疫激活和炎性細(xì)胞因子的釋放可能是心肌損傷適應(yīng)性反應(yīng)的一部分,某些情況下,對于保持心肌功能可能是必要的[9-10]。在針對心衰制定免疫調(diào)節(jié)治療措施時(shí)必須要考慮到過度的治療,即使是針對特異細(xì)胞因子的靶向治療,也可能會(huì)抑制心臟保護(hù)進(jìn)程并造成損害。因此在心衰治療中,應(yīng)支持和采取一種廣泛的免疫治療方法,其目的是調(diào)節(jié)細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)失調(diào)狀態(tài),而不是阻滯某種特定細(xì)胞因子的功能[11-12]。
圖1 丁基苯酞對炎癥介質(zhì)NF-κB(A)和NF-κB/MAPK 信號(hào)通路(B)的蛋白表達(dá)的影響
其中:X仍為系統(tǒng)的狀態(tài)向量,Xd=xd為針對小球在導(dǎo)軌上的位置x而輸入的參考軌跡。則根據(jù)上文研究的球桿系統(tǒng)可知:A11=A,B1=B。且系統(tǒng)的參考軌跡輸入并不會(huì)影響系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,則有:
圖2 RT-PCR 檢測大鼠心肌組織中miR-548a-5p 的含量
心力衰竭是多種心臟疾病的最后階段,是心臟疾病進(jìn)展到終末期的共同通路,采用各種措施來阻止心力衰竭的發(fā)生發(fā)展是臨床防治心肌病變,延緩心功能衰減的重要手段[13]。本研究從體內(nèi)研究丁基苯酞可通過抑制miR-548a-5p 調(diào)控NF-κB 減輕心力衰竭導(dǎo)致的心肌細(xì)胞損傷的作用和機(jī)制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,應(yīng)用丁基苯酞治療4 周后,與模型組相比,丁基苯酞治療導(dǎo)致該組大鼠的LVEF 值顯著增加,BNP、NT-proBNP 表達(dá)水平顯著降低,表明丁基苯酞可減輕心力衰竭的發(fā)生,從而保護(hù)心臟功能。
圖3 丁基苯酞對心房纖維化的影響
炎癥介質(zhì)NF 在模型組-κB 蛋白表達(dá)顯著增加,丁基苯酞顯著抑制該指數(shù)(P<0.05),見圖1A;此外,與假手術(shù)組相比,模型組NF-κB 表達(dá)明顯高于假手術(shù)組,丁基苯酞組NF-κB 和MAPK 表達(dá)明顯下調(diào)(P<0.05),見圖1B。
與模型組相比,丁基苯酞治療導(dǎo)致該組大鼠的LVEF 值顯著增加,BNP、NT-proBNP 表達(dá)水平顯著降低(P<0.05),見表1。
Masson 三色染色顯示假手術(shù)組左心房輕度纖維化,而模型組顯示嚴(yán)重纖維化、廣泛的肌原纖維斷裂和顯著的心肌細(xì)胞肥大,見圖3A;丁基苯酞顯著減少纖維化和心肌細(xì)胞肥大(P<0.05),見圖3B。
研究小組應(yīng)用生物信息學(xué)分析miR-548a-5p 啟動(dòng)子序列時(shí)發(fā)現(xiàn),NF-κB 3’-UTR 區(qū)域含有miR-548a-5p 結(jié)合位點(diǎn),在細(xì)胞和動(dòng)物心臟纖維化模型中可發(fā)現(xiàn)NF-κB的表達(dá)上調(diào)。本研究將進(jìn)一步克隆miR-548a-5p 3’-UTR,通過染色質(zhì)免疫共沉淀(CHIP)、凝膠電泳遷移率實(shí)驗(yàn)(EMSA)以及熒光素酶報(bào)告基因系統(tǒng)檢測miR-548a-5p與NF-κB 之間的相互作用,結(jié)果顯示,模型組的炎癥介質(zhì)NF-κB 蛋白表達(dá)量顯著增加,而該指標(biāo)均被丁基苯酞顯著抑制(P<0.05),表明NF-κB 在心臟HCM 細(xì)胞內(nèi)表達(dá),且在給予藥物丁基苯酞后小鼠心臟中其表達(dá)量明顯上調(diào),NF-κB 具有炎癥損傷的作用。
無論此刻的你是在大雪紛飛的冬夜里,還是星光閃耀的星空下,愿你身邊有愛人,手旁有酒,微微醺然,心暖而安。圣誕節(jié)快樂。
本文結(jié)果顯示,與假手術(shù)組相比,模型組中NF-κB和MAPK 均上調(diào),而與模型組相比,丁基苯酞顯著下調(diào)NF-κB 及其下游抗氧化劑反應(yīng)元件MAPK(P<0.05),提示miR-548a-5p 的表達(dá)水平在模型組大鼠心肌組織樣本中上調(diào),丁基苯酞顯著下調(diào)miR-548a-5p 的表達(dá)水平,提示給予NF-κB/MAPK 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制劑能夠干預(yù)丁基苯酞抑制miR-548a-5p 的表達(dá),推測丁基苯酞抑制miR-548a-5p 的表達(dá)而調(diào)控NF-κB 參與心力衰竭患者房顫發(fā)生發(fā)展。
嚴(yán)重的心房纖維化可產(chǎn)生異常的電生理特征,包括心肌傳導(dǎo)速度減慢和傳導(dǎo)阻滯,最終導(dǎo)致心房顫動(dòng),尤其是在心力衰竭的過程中。因此,抗纖維化治療在心房顫動(dòng)的上游治療中起著重要作用。結(jié)果顯示,假手術(shù)組左心房Masson 三色染色顯示輕度纖維化,模型組左心房纖維化嚴(yán)重,肌原纖維廣泛斷裂,心肌細(xì)胞明顯肥大,提示丁基苯酞可減輕心肌梗死心力衰竭大鼠心房重構(gòu)和纖維化。因此,丁基苯酞有望成為上游治療心房顫動(dòng)的有效藥物。
綜上所述,丁基苯酞可通過抑制miR-548a-5p 的表達(dá),直接調(diào)控NF-κB,進(jìn)而減少了心力衰竭發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。