陳金權(quán)，王 蕊

(1.咸陽(yáng)市第一人民醫(yī)院麻醉科，陜西 咸陽(yáng) 712099；2.榆林市星元醫(yī)院心血管內(nèi)科，陜西 榆林 719057)

心力衰竭在臨床上比較常見，是各種心臟疾病的嚴(yán)重表現(xiàn)或晚期階段，很多患者伴隨呼吸困難、體液潴留、乏力等癥狀，在一定情況下可危及生命[1-3]。研究[4]表明，當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)血壓升高、缺血缺氧、持續(xù)高血糖時(shí)，可單獨(dú)或協(xié)同誘導(dǎo)心肌細(xì)胞肥大、凋亡、損傷等引起心室重構(gòu)，從而誘發(fā)心力衰竭。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的提高，當(dāng)前心力衰竭患者的致殘率與病死率有所下降，但是很多患者伴有神經(jīng)認(rèn)知障礙，嚴(yán)重影響其生活質(zhì)量。心力衰竭患者認(rèn)知功能下降的發(fā)生機(jī)制還不明確，不過危險(xiǎn)因素包括麻醉深度、疼痛控制、感染、貧血等。右美托咪定(Dexmedetomidine，DEX)是一種α2腎上腺素能受體激動(dòng)劑，具有鎮(zhèn)靜、抗焦慮、催眠和鎮(zhèn)痛等作用[5]。它可減輕患者慢性神經(jīng)病理性疼痛，抑制磷酸化環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(Phosphoryltion of cAMP response element binding protein，pCREB)、磷酸化細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(Phosphoryltion of extracellular regulatory protein kinases，pERK)表達(dá)，從而對(duì)海馬神經(jīng)元凋亡起保護(hù)作用[6]。右美托咪定可降低機(jī)體兒茶酚胺水平，通過降低應(yīng)激反應(yīng)改善機(jī)體的認(rèn)知功能，而下丘腦-垂體-腎上腺(Hypothalamus-pituitary-adrenal gland，HPA)軸與認(rèn)知功能密切相關(guān)，并且腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(Brain-derived neurotrophic factor，BNDF)/CREB信號(hào)通路對(duì)海馬依賴的學(xué)習(xí)、記憶、大腦發(fā)育發(fā)揮重要作用[7-8]。本研究主要探討右美托咪定對(duì)慢性心力衰竭大鼠的作用并分析其機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 無病原體清潔級(jí)雄性SD大鼠54只，體重180～220 g，購(gòu)自陜西省中醫(yī)藥研究院，許可證號(hào)：SYXK(陜)2018-009，飼養(yǎng)于本實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。飼養(yǎng)條件：無菌飼料專人喂養(yǎng)，恒溫、恒濕，采光按12 h明暗交替，無病原體清潔級(jí)動(dòng)物房。本研究符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 主要試劑 右美托咪定注射液(國(guó)藥準(zhǔn)字H20090248)購(gòu)自江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司；抗CREB抗體(批號(hào)：ab32515)、抗BDNF抗體(批號(hào)：ab108319)均購(gòu)自Abcam公司；阿霉素溶液(國(guó)藥準(zhǔn)字H20041211)購(gòu)自浙江海正藥業(yè)股份有限公司；神經(jīng)元特異烯醇酶(NSE)與超氧化物歧化酶(SOD)檢測(cè)試劑盒購(gòu)自上海酶聯(lián)生物有限公司；0.9%氯化鈉注射液購(gòu)自華仁藥業(yè)股份有限公司；蛋白定量檢測(cè)試劑盒購(gòu)自上海碧云天公司；堿性磷酸酶標(biāo)記的羊抗兔IgG抗體購(gòu)自Abcam公司。

1.3 慢性心力衰竭大鼠模型制備 所有大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周時(shí)間后建立慢性心力衰竭模型：尾靜脈注射2 mg/ml阿霉素溶液，0.5 ml/kg，每周1次，連續(xù)注射6周。動(dòng)物超聲顯示射血分?jǐn)?shù)(EF)<60.0%判定為建模成功。

1.4 大鼠分組與處理 將建模成功的大鼠(42只)隨機(jī)平分為模型組、右美托咪定A組與右美托咪定B組。三組大鼠分別給予0、5、10 μg/kg右美托咪定腹腔注射，待麻醉蘇醒后放回鼠籠，自由飲水與飲食。

1.5 觀察指標(biāo) ①所有大鼠都在給藥后第7、14天進(jìn)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)，測(cè)定并記錄大鼠每分鐘穿越平臺(tái)次數(shù)與逃避潛伏期；②所有大鼠在給藥后第14天利用超聲檢查左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)，然后處死大鼠，取心臟稱重并計(jì)算心臟質(zhì)量指數(shù)；③取處死大鼠的右心室血液2 ml，離心后去上層血清，采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)NSE含量，采用黃嘌呤氧化酶法檢測(cè)SOD活性；④取大鼠心肌組織，加適量組織裂解液，冰上研磨后30 r/min離心，棄上清液后加入蛋白裂解液冰上裂解10 min，在4 ℃條件下以10000 r/min離心10 min，采用蛋白印跡法(Western blot)在Bio-Rad成像系統(tǒng)檢測(cè)大鼠CREB與BDNF蛋白的相對(duì)表達(dá)水平。

2 結(jié) 果

2.1 三組大鼠每分鐘穿越平臺(tái)次數(shù)與逃避潛伏期比較 見表1。右美托咪定A組與右美托咪定B組給藥后第7、14天每分鐘穿越平臺(tái)次數(shù)多于模型組，逃避潛伏期低于模型組(均P<0.05)。右美托咪定B組給藥后第7、14天每分鐘穿越平臺(tái)次數(shù)多于右美托咪定A組，逃避潛伏期低于右美托咪定A組(均P<0.05)。

2.2 三組大鼠心功能指標(biāo)比較 見表2。右美托咪定A組與右美托咪定B組給藥后第14天LVEF高于模型組，心臟質(zhì)量指數(shù)低于模型組(均P<0.05)。右美托咪定B組給藥后第14天LVEF高于右美托咪定A組，心臟質(zhì)量指數(shù)低于右美托咪定A組(均P<0.05)。

2.3 三組大鼠血清NSE含量與SOD活性比較 見表3。右美托咪定A組與右美托咪定B組給藥后第14天血清NSE含量低于模型組，血清SOD活性高于模型組(均P<0.05)。右美托咪定B組血清NSE含量低于右美托咪定A組，血清SOD活性高于右美托咪定A組(均P<0.05)。

表1 三組大鼠每分鐘穿越平臺(tái)次數(shù)與逃避潛伏期比較

表2 三組大鼠心功能指標(biāo)比較

表3 三組大鼠血清NSE含量與SOD活性比較

2.4 三組大鼠心肌組織CREB與BDNF蛋白相對(duì)表達(dá)水平比較 見表4。右美托咪定A組與右美托咪定B組給藥后第14天心肌組織CREB與BDNF蛋白相對(duì)表達(dá)水平高于模型組(均P<0.05)。右美托咪定B組給藥后第14天心肌組織CREB與BDNF蛋白相對(duì)表達(dá)水平高于右美托咪定A組(均P<0.05)。

表4 三組大鼠心肌組織CREB與BDNF蛋白相對(duì)表達(dá)水平比較

3 討 論

心力衰竭為一種危重型心血管疾病類型，可導(dǎo)致患者逐漸喪失勞動(dòng)力，給患者、家庭及社會(huì)帶來沉重負(fù)擔(dān)， 但是具體的發(fā)病機(jī)制還不明確?，F(xiàn)有針對(duì)心力衰竭的發(fā)生機(jī)制描述比較繁雜，包括興奮性毒性、能量耗竭、炎癥反應(yīng)等。右美托咪定是一種新型的高選擇性α2腎上腺素受體激動(dòng)劑，具高選擇性、高效鎮(zhèn)靜與鎮(zhèn)痛、中樞肌松等綜合作用[9-10]。本研究顯示，右美托咪定A組與右美托咪定B組給藥后第7、14天逃避潛伏期少于模型組，每分鐘穿越平臺(tái)次數(shù)多于模型組，且右美托咪定A組與右美托咪定B組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；右美托咪定A組與右美托咪定B組給藥后第14天LVEF高于模型組，心臟質(zhì)量指數(shù)低于模型組，且右美托咪定A組與右美托咪定B組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這些結(jié)果表明右美托咪定能改善慢性心力衰竭大鼠的心功能，還可促進(jìn)認(rèn)知功能的恢復(fù)。有研究[11-12]表明右美托咪定可維持脊髓星形膠質(zhì)細(xì)胞活力，對(duì)顱腦創(chuàng)傷后的腦損傷具有腦保護(hù)作用，還可減輕脊髓缺血再灌注損傷導(dǎo)致的神經(jīng)元損傷，對(duì)局灶性腦缺血損傷也具有保護(hù)作用。

心力衰竭可導(dǎo)致大鼠腦神經(jīng)元過度興奮，造成機(jī)體循環(huán)內(nèi)化學(xué)物質(zhì)發(fā)生改變[13]。SOD是人體中主要的自由基清除劑和氧化酶，能通過有效清除過量的氧自由基達(dá)到保護(hù)器官組織的目的。NSE水平的增高與繼發(fā)性心腦血管損傷有關(guān)，心肌損傷或神經(jīng)元損傷會(huì)引起NSE水平的急性增高[14]。本研究顯示，右美托咪定A組與右美托咪定B組給藥后第14天血清SOD活性高于模型組，血清NSE含量低于模型組，且右美托咪定A組與右美托咪定B組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明右美托咪定能抑制慢性心力衰竭大鼠NSE的釋放并提高SOD活性。研究[15-16]表明，右美托咪定可增加機(jī)體內(nèi)γ-氨基丁酸含量，減輕腦細(xì)胞凋亡，發(fā)揮海馬神經(jīng)元保護(hù)作用。

BDNF是神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子家族的主要成員之一，參與了神經(jīng)突觸的可塑性調(diào)節(jié)，與認(rèn)知障礙疾病的病理生理學(xué)過程具有相關(guān)性[17]。BDNF在神經(jīng)元的存活、生長(zhǎng)和分化中發(fā)揮重要的作用。提高BDNF水平，可作為認(rèn)知功能潛在的疾病治療方法。BDNF高水平的表達(dá)也可激活CREB，調(diào)節(jié)長(zhǎng)期突觸可塑性，調(diào)節(jié)細(xì)胞過程與穩(wěn)定新記憶，而CREB也與學(xué)習(xí)、記憶和突觸可塑性存在相關(guān)性[18]。本研究顯示，右美托咪定A組與右美托咪定B組給藥后第14天心肌組織CREB與BDNF蛋白相對(duì)表達(dá)水平高于模型組，且右美托咪定B組高于右美托咪定A組，表明右美托咪定能提高慢性心力衰竭大鼠心肌組織CREB與BDNF蛋白水平。從機(jī)制上分析，右美托咪定可激活延髓孤束核中突觸后α2受體，抑制交感張力，導(dǎo)致交感神經(jīng)發(fā)放沖動(dòng)現(xiàn)象降低，因此可降低機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)[19]。另外，右美托咪定可減輕機(jī)體的炎癥反應(yīng)，激活cAMP/CREB信號(hào)通路，減輕腦缺血再灌注損傷導(dǎo)致的海馬神經(jīng)元損傷，抑制神經(jīng)元凋亡[20]。

綜上所述，右美托咪定能提高慢性心力衰竭大鼠心肌組織CREB與BDNF蛋白水平，抑制NSE釋放，提高SOD活性，改善大鼠心功能，還可促進(jìn)認(rèn)知功能的恢復(fù)。