馮玲玲,陳樹杰,車煒
(邯鄲市中心醫(yī)院老年病二科,邯鄲 056001)
心力衰竭(HF)是ST 抬高型急性心肌梗死(AMI)患者最常見并發(fā)癥。據(jù)統(tǒng)計(jì),AMI 后1 年內(nèi)HF 發(fā)病率超過45%,而AMI 后HF(HF-AMI)患者5 年生存率不足40%,HF-AMI 是影響AMI 患者中遠(yuǎn)期預(yù)后的重要因素[1-2]。HF-AMI 病理機(jī)制復(fù)雜,其中氧化應(yīng)激和心肌組織纖維化在HF-AMI 發(fā)生發(fā)展過程中扮演著重要角色,由核因子E2 相關(guān)因子2(Nrf2)及其下游蛋白血紅素加氧酶1(HO-1)組成的信號(hào)通路對氧化應(yīng)激具有重要調(diào)控作用。有文獻(xiàn)報(bào)道通過干預(yù)Nrf2/HO-1 信號(hào)通路可有效減輕 HF-AMI大鼠心肌組織氧化應(yīng)激和纖維化,改善心功能[3]。
刺五加(又名五加參)為《中國藥典(一部)》收錄中藥品種,以五加科植物刺五加的干燥根和根莖入藥,性溫、味辛,歸脾、腎、心經(jīng),具有益氣健脾、補(bǔ)腎安神等功效。刺五加注射液(CWJI)是以刺五加水醇提取物為有效成分制成的中成藥,目前主要用于缺血性腦病以及冠心病、心絞痛的治療。有研究報(bào)道CWJI 可通過激活Nrf2/HO-1 信號(hào)通路減輕氧化應(yīng)激對大鼠腎缺血再灌注損傷起到保護(hù)作用[4],并且CWJI 對化療藥物等所致大鼠心肌損傷具有保護(hù)作用[5-6],但CWJI 對HF-AMI 大鼠的影響及相關(guān)機(jī)制尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。本研究通過復(fù)制HF-AMI 大鼠模型,探討CWJI 對HF-AMI 大鼠心肌組織的影響及相關(guān)機(jī)制,以期為HF-AMI 臨床治療提供參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 清潔級Wistar 大鼠(雄性、7 周齡、210~240 g)105 只購自北京科宇動(dòng)物養(yǎng)殖中心[許可證號(hào):SCXK(京)2018-0010]。在(23±1)℃、相對濕度(55±10)%、光照12 h 黑暗12 h 的控制環(huán)境中飼養(yǎng),進(jìn)食飲水不限。本實(shí)驗(yàn)獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)操作遵循減少、替代、優(yōu)化原則。
1.2 藥物與試劑 CWJI(黑龍江烏蘇里江制藥有限公司,國藥準(zhǔn)字Z23023215,批號(hào)21A0917005);卡托普利注射液(CPT,常州制藥廠有限公司,國藥準(zhǔn)字H10970293,批號(hào)220113);心肌肌鈣蛋白T(cTnT)、血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)試劑盒和蘇木精-伊紅(HE)、原位末端轉(zhuǎn)移酶標(biāo)記(TUNEL)、馬松(Masson)染色試劑盒(北京索萊寶生物科技公司,貨號(hào)SEKR-0047、SEKR-0049、G1120、T2190、G1340);醛固酮(ALD)ELISA法試劑盒(泉州市睿信生物科技有限公司,貨號(hào)RXJ302392R);總超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)檢測試劑盒和RIPA 裂解液、2,2’-聯(lián)喹啉-4,4’-二甲酸二鈉(BCA)法蛋白定量試劑盒(上海碧云天生物科技有限公司,貨號(hào)S0109、S0056、S0131S、W063-1-1、A045-4-1);活性氧(ROS)檢測試劑盒、TRIzol 總RNA 提取試劑、一步法RT-PCR 試劑盒(南京建成生物工程研究所,貨號(hào)E004-1-1、N065、N116);Nrf2、HO-1、β-肌動(dòng)蛋白(β-actin)抗體和免疫球蛋白G 抗體(IgG 二抗)、增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光液(ECL)(北京博奧森生物技術(shù)公司,貨號(hào)bs-1074R、bs-2075R、bs-0061R、bs-0295G、C05-07004)。
1.3 主要儀器 小動(dòng)物呼吸機(jī)(DW-3000 型,安徽正華生物儀器公司);多普勒超聲儀(770TM-120型,加拿大Visual Sonics 公司);生理信號(hào)采集系統(tǒng)(MP150 型,美國BSI 公司);酶標(biāo)儀(DTX880 型,美國貝克曼公司);紫外-可見分光光度計(jì)(ND2000C型,美國Thermo 公司);930F 型熒光分光光度計(jì)(上海儀電分析儀器有限公司);石蠟切片機(jī)(RM2016型,上海徠卡儀器公司);超薄切片機(jī)(EMUC7 型,德國Leica 公司);透射電子顯微鏡(HT7700 型,日本日立公司);蛋白電泳轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)(PowerPac 型,美國Bio-Rad 公司);QuantStudio 5 型PCR 儀(美國ABI公司)。
1.4 實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1 HF-AMI 大鼠模型制備與給藥 適應(yīng)性飼養(yǎng)1 周后,隨機(jī)取105 只大鼠中的16 只作為假手術(shù)(Sham)組,剩余89 只通過結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支復(fù)制HF-AMI 大鼠模型,結(jié)扎后心尖部位顏色變蒼白、心電圖ST 段明顯抬高或T 波高聳則說明心肌梗死制備成功,2 周后通過多普勒超聲檢測左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF),LVEF <50%即可判定HF-AMI 大鼠模型制備成功[7]。共造模成功82 只,隨機(jī)取80 只HF-AMI 成模大鼠隨機(jī)分為模型(Model)組、CPT 組和CWJI 低(CWJI-L)、中(CWJI-M)、高劑量(CWJIH)組,每組16 只。Sham 組大鼠除了不結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支外,其余操作同Model 組。CPT 組腹腔注射給藥10 mg/kg[8],CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組分別腹腔注射給藥15、30、60 mg/kg(參照人臨床應(yīng)用劑量,根據(jù)人與大鼠劑量換算公式計(jì)算所得,分別相當(dāng)于人臨床劑量的1/2、1、2 倍),Sham 組和Model組分別腹腔注射給予生理鹽水,給藥頻次均為1 次/日,療程4 周。
1.4.2 大鼠心功能指標(biāo)檢測 治療完成后,隨機(jī)取每組8 只大鼠,腹腔注射水合氯醛溶液(0.35 mg/kg)進(jìn)行麻醉后,通過多普勒超聲儀,取左室短軸解剖位M 模式圖像,檢測大鼠心功能指標(biāo)[LVEF 和左室短軸縮短率(LVFS)];通過生理信號(hào)采集系統(tǒng)檢測心功能指標(biāo)[左室內(nèi)壓最大上升速率和最大下降速率(+dp/dtmax、-dp/dtmax)]。
1.4.3 ELISA 法檢測血清 cTnI、AngⅡ、ALD 水平 經(jīng)腹主動(dòng)脈采血 5 mL 并離心(1 500 r/min,離心半徑10 cm,5 min)取血清,遵照試劑盒操作說明,采用ELISA 法檢測血清 cTnI、Ang Ⅱ、ALD 水平。
1.4.4 計(jì)算左室心肌肥厚指數(shù)(LVHI) 稱量大鼠體質(zhì)量(M1),開胸取心臟,剪取左心室心肌用生理鹽水沖洗干凈后稱質(zhì)量(M2),LVHI(%)=(M2/M1)×100%。
1.4.5 HE、TUNEL、Masson 染色法觀察心肌組織病理學(xué)改變、細(xì)胞凋亡和組織纖維化狀況 取左心室缺血區(qū)心肌組織,經(jīng)4%多聚甲醛溶液固定、石蠟包埋、切片、展片、烤片等處理后,按照各試劑盒操作說明:1)行HE 染色后顯微鏡下觀察心肌組織病理學(xué)改變。2)行TUNEL 染色后觀察心肌細(xì)胞凋亡狀況(細(xì)胞核黃褐色為陽性著色),400 倍光學(xué)顯微鏡下取每張切片5 個(gè)互不重疊的視野,計(jì)數(shù)視野內(nèi)凋亡細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞總數(shù),凋亡指數(shù)(AI)=(凋亡細(xì)胞數(shù)/細(xì)胞總數(shù))×100%。3)行Masson 染色后觀察心肌組織纖維化狀況(藍(lán)色為膠原著色),400 倍光學(xué)顯微鏡下拍取5 個(gè)互不重疊的視野,通過Image J 軟件分析視野內(nèi)藍(lán)色膠原纖維面積和視野總面積,膠原容積分?jǐn)?shù)(CVF)=(藍(lán)色膠原纖維面積/視野總面積)×100%。
1.4.6 透射電子顯微鏡觀察心肌細(xì)胞線粒體超微結(jié)構(gòu)變化 取每組剩余的8 只大鼠,頸椎脫臼處死后開胸取心臟,剪取少量左心室心肌修飾成1 mm3小塊后行2.5%戊二醛3 h 和1%鋨酸1 h 雙固定,脫水和丙酮置換后環(huán)氧樹脂包埋,50 nm 超薄切片后行醋酸雙氧鈾和檸檬酸鉛雙染色,通過透射電子顯微鏡觀察心肌細(xì)胞線粒體超微結(jié)構(gòu)。
1.4.7 分光光度法檢測心肌組織T-SOD、GSH-Px 活性和MDA、ROS 含量 取部分左心室缺血區(qū)心肌組織加入適量4 ℃生理鹽水研磨勻漿,離心(3 500 r/min,離心半徑10 cm,5 min)取上清液,遵照試劑盒操作說明,通過紫外-可見分光光度計(jì)檢測心肌組織TSOD 活性(檢測波長560 nm)、GSH-Px 活性(檢測波長340 nm)、MDA 含量(檢測波長535 nm);通過熒光分光光度計(jì)檢測心肌組織ROS 含量(激發(fā)波長502 nm,發(fā)射波長530 nm)。
1.4.8 RT-PCR 法檢測心肌組織Nrf2、HO-1 mRNA表達(dá) 取適量左心室缺血區(qū)心肌組織,TRIzol 法提取總RNA,按試劑盒說明將RNA 逆轉(zhuǎn)錄成cDNA后行PCR 擴(kuò)增,引物序列:Nrf2 上游引物5’-TGACAATGAGGTTTCTTCGGCTACG-3’,下游引物5’-TGCCCCTGAGATGGTGACAA-3’,擴(kuò)增長度 112 bp;HO-1 上游引物5’-GGCCTCCCTGTACCACATCT-3’,下游引物5’-CTGCA TGGCTGGTGTGTAGG-3’,擴(kuò)增長度 173 bp;β-actin 上游引物5’-CTGTGTTG TCCCTGTATGCC TCTG’,下游引物5’- GGAACCG CTCATTGCCGATAGTG-3’,擴(kuò)增長度 116 bp。擴(kuò)增程序:95 ℃5 min;95 ℃30 s、60 ℃30 s,重復(fù)40 個(gè)循環(huán)。以β-actin 為內(nèi)參,運(yùn)用公式2-ΔΔCt計(jì)算Nrf2、HO-1 mRNA 相對表達(dá)量。
1.4.9 Western Blot 法檢測心肌組織Nrf2、HO-1 蛋白表達(dá) 取100 mg 左心室缺血區(qū)心肌組織加入1 mL RIPA 裂解液提取總蛋白,BCA 法進(jìn)行蛋白定量后,30 μg 總蛋白量上樣、凝膠電泳分離蛋白、轉(zhuǎn)PVDF膜、5%蛋白封閉液室溫封閉2 h 后,加目標(biāo)蛋白一抗稀釋液Nrf2(1∶1 000)、HO-1(1∶1 000)和內(nèi)參蛋白稀釋液β-actin(1∶2 000)4 ℃孵育過夜,洗膜后加二抗稀釋液IgG(1∶2 000)室溫孵育1 h,洗膜后加ECL 顯影,通過蛋白條帶灰度值半定量目標(biāo)蛋白相對表達(dá)量。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0 軟件行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料符合正態(tài)分布以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較采用LSD-t 檢驗(yàn),P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠心功能指標(biāo)比較 與Sham 組比較,Model 組大鼠LVEF、LVFS、+dp/dtmax、-dp/dtmax 顯著降低(P<0.05)。與Model 組比較,CPT 組和CWJIL、CWJI-M、CWJI-H 組LVEF、LVFS、+dp/dtmax、-dp/dtmax(CWJI-L 組除外)顯著升高(P<0.05),CWJI各劑量組間上述效應(yīng)呈劑量依賴性(P<0.05)。與CPT 組比較,CWJI-H 組LVEF、+dp/dtmax、-dp/dtmax 顯著升高(P<0.05),兩組間LVFS 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 各組大鼠心功能指標(biāo)比較(±s)Tab.1 Comparison of cardiac function indexes of rats in each group(±s)
表1 各組大鼠心功能指標(biāo)比較(±s)Tab.1 Comparison of cardiac function indexes of rats in each group(±s)
注:與Sham 組比較,*P<0.05;與Model 組比較,#P<0.05;與CPT 組比較,△P<0.05;與CWJI-L 組比較,▲P<0.05;與CWJI-M 組比較,&P<0.05。
組別動(dòng)物數(shù)LVEF(%)LVFS(%)+dp/dtmax(mmHg/s)-dp/dtmax(mmHg/s)Sham 組879.84±8.1353.09±5.262 399.04±243.181 871.92±230.71 Model 組836.02±3.97*25.48±2.33*1 193.57±160.31*1 145.07±148.26*CPT 組862.14±6.50#5.24#41.36±4.20#1 834.71±212.28#1 424.35±187.31#CWJI-L 組848.66±30.14±3.17#1 442.89±191.76#1 274.30±155.62 CWJI-M 組859.31±6.40#▲37.96±3.68#▲1 800.64±206.05#▲1 438.75±170.19#▲CWJI-H 組870.78±7.53#△▲&45.07±4.41#▲&2 095.32±227.28#△▲&1 659.11±193.27#△▲&
2.2 各組大鼠血清 cTnI、Ang Ⅱ、ALD 水平比較 與Sham 組比較,Model 組大鼠血清 cTnI、Ang Ⅱ、ALD水平顯著升高(P<0.05)。與Model 組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組血 清 cTnI、Ang Ⅱ、ALD 水平顯著降低(P<0.05),CWJI 各劑量組間上述效應(yīng)呈劑量依賴性(P<0.05)。與CPT 組比較,CWJIH 組cTnI、Ang Ⅱ、ALD 水平顯著降低(P<0.05)。見表2。
表2 各組大鼠血清cTnI、Ang Ⅱ、ALD 水平比較(±s)Tab.2 Comparison of the level of cTnI,Ang Ⅱ,ALD in serum of rats in each group(±s)
表2 各組大鼠血清cTnI、Ang Ⅱ、ALD 水平比較(±s)Tab.2 Comparison of the level of cTnI,Ang Ⅱ,ALD in serum of rats in each group(±s)
注:與Sham 組比較,*P<0.05;與Model 組比較,#P<0.05;與CPT組比較,△P<0.05;與CWJI-L 組比較,▲P<0.05;與CWJI-M 組比較,&P<0.05。
?組別動(dòng)物數(shù) cTnI(pg/L) Ang Ⅱ(pg/mL)ALD(pg/mL)Sham 組824.75±2.9185.17± 9.03469.20± 52.47 Model 組873.00±8.26*162.49±18.50*991.57±104.33*CPT 組839.84±4.50#114.08±11.92#658.13± 72.54#CWJI-L 組863.29±7.12#135.74±16.24#853.09± 92.17#CWJI-M 組846.30±4.97#▲ 112.61±12.38#▲ 672.48± 75.40#▲CWJI-H 組831.26±3.38#△▲& 96.27±10.85#△▲& 561.73± 61.28#△▲&
2.3 各組大鼠LVHI 比較 與Sham 組比較,Model組大鼠LVHI 顯著升高(P<0.05)。與Model 組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組LVHI 顯著降低(P<0.05),CWJI 各劑量組間上述效應(yīng)呈劑量依賴性(P<0.05)。與CPT 組比較,CWJI-H 組LVHI 顯著降低(P<0.05)。見表3。
表3 各組大鼠LVHI、AI 及CVF 比較(±s)Tab.3 Comparison of LVHI,AI,CVF of rats in each group(±s)
表3 各組大鼠LVHI、AI 及CVF 比較(±s)Tab.3 Comparison of LVHI,AI,CVF of rats in each group(±s)
注:與Sham 組比較,*P<0.05;與Model 組比較,#P<0.05;與CPT組比較,△P<0.05;與CWJI-L 組比較,▲P<0.05;與CWJI-M 組比較,&P<0.05。
?
2.4 各組大鼠心肌組織病理學(xué)改變比較 Sham 組大鼠心肌組織形態(tài)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)均未見異常。Model組心肌組織可見明顯的病理學(xué)改變,如心肌纖維斷裂,細(xì)胞排列紊亂、空泡變性、壞死、消失,結(jié)締組織增生,間質(zhì)區(qū)水腫、巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞浸潤等炎性細(xì)胞浸潤。與Model 組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組心肌組織病理學(xué)改變均明顯改善,CWJI 各劑量組改善效果呈劑量依賴性,且CWJI-H 組效果優(yōu)于CPT 組。見圖1。
圖1 各組大鼠心肌組織病理學(xué)改變比較(HE 染色,×400)Fig.1 Comparison of myocardial histopathological changes of rats in each group(HE staining,×400)
2.5 各組大鼠心肌細(xì)胞凋亡狀況及AI 比較 Sham組心肌組織可見少量散在分布的凋亡細(xì)胞。Model組心肌細(xì)胞凋亡數(shù)量較Sham 組明顯增多。與Model組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組心肌細(xì)胞凋亡數(shù)量明顯減少,CWJI 各劑量組上述效應(yīng)呈劑量依賴性,且CWJI-H 組優(yōu)于CPT 組。與Sham 組比較,Model 組AI 顯著升高 (P<0.05)。與Model 組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H組AI 顯著降低(P<0.05),CWJI 各劑量組對AI 的作用呈劑量依賴性(P<0.05)。與CPT 組比較,CWJI-H組AI 顯著降低(P<0.05)。見圖2、表3。
圖2 各組大鼠心肌細(xì)胞凋亡狀況比較(TUNEL 染色,×400)Fig.2 Comparison of cardiomyocyte apoptosis of rats in each group(TUNEL staining,×400)
2.6 各組大鼠心 肌組織纖維化狀況及CVF 比較 Sham 組心肌組織可見生理狀態(tài)下極少量絲狀的膠原纖維分布。Model 組心肌組織間質(zhì)區(qū)和血管壁周圍可見大量條索狀膠原纖維沉積,部分融合成片狀。與Model 組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJIM、CWJI-H 組膠原纖維沉積狀況明顯減輕,CWJI各劑量組效應(yīng)呈劑量依賴性,且CWJI-H 組優(yōu)于CPT 組。與Sham 組比較,Model 組CVF 顯著升高(P<0.05)。與Model 組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組CVF 顯著降低(P<0.05),CWJI各劑量組對CVF 的作用呈劑量依賴性(P<0.05)。與CPT 組比較,CWJI-H 組CVF 顯著降低(P<0.05)。見圖3、表3。
圖3 各組大鼠心肌組織纖維化狀況比較(Masson 染色,×400)Fig.3 Comparison of myocardial fibrosis of rats in each group(Masson staining,×400)
2.7 各組大鼠心肌細(xì)胞線粒體超 微結(jié)構(gòu)變化比較 Sham 組大鼠左心室心肌細(xì)胞線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)均未見異常。與Sham 組比較,Model 組可見肌原纖維紊亂,線粒體空泡化、腫脹、破裂,嵴斷裂或者減少,可見線粒體自噬體。與Model 組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組心肌細(xì)胞線粒體上述病變明顯改善,CWJI 各劑量組效果呈劑量依賴性,且CWJI-H 組效果優(yōu)于CPT 組。見圖4。
圖4 各組大鼠心肌細(xì)胞線粒體超微結(jié)構(gòu)變化比較(透射電子顯微鏡,×20 000)Fig.4 Comparison of mitochondrial ultrastructural changes of cardiomyocyte of rats in each group(Transmission electron microscope,×20 000)
2.8 各組大鼠心肌組織T-SOD、GSH-Px 活性和MDA、ROS 含量比較 與Sham 組比較,Model 組大鼠心肌組織T-SOD、GSH-Px 活性顯著降低,MDA、ROS 含量顯著升高(P<0.05)。與Model 組比較,CPT組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組T-SOD、GSH-Px活性顯著升高,MDA、ROS 含量顯著降低(P<0.05);CWJI 各劑量組間上述效應(yīng)呈劑量依賴性(P<0.05)。與CPT 組比較,CWJI-H 組T-SOD、GSH-Px 活性顯著升高,MDA、ROS 含量顯著降低(P<0.05)。見表4。
表4 各組大鼠心肌組織T-SOD、GSH-Px 活性和MDA、ROS 含量比較(±s)Tab.4 Comparison of the activity of T-SOD,GSH-Px and the content of MDA,ROS in myocardial tissue of rats in each group(±s)
表4 各組大鼠心肌組織T-SOD、GSH-Px 活性和MDA、ROS 含量比較(±s)Tab.4 Comparison of the activity of T-SOD,GSH-Px and the content of MDA,ROS in myocardial tissue of rats in each group(±s)
注:與Sham 組比較,*P<0.05;與Model 組比較,#P<0.05;與CPT 組比較,△P<0.05;與CWJI-L 組比較,▲P<0.05;與CWJI-M 組比較,&P<0.05。
?組別動(dòng)物數(shù)T-SOD(U/mg)GSH-Px(U/mg)MDA(nmol/mg)ROS(μmol/mg)Sham 組849.35±6.4738.16±4.091.27±0.22120.64±11.52 Model 組820.08±2.83*15.37±2.14*4.36±0.60*351.76±43.09*CPT 組835.61±5.40#25.83±3.32#2.31±0.28#243.03±27.46#CWJI-L 組827.50±3.61#19.48±2.27#3.53±0.49#299.58±30.27#CWJI-M 組836.28±5.38#▲27.62±3.51#▲2.47±0.32#▲235.19±25.61#▲CWJI-H 組844.25±6.09#△▲&33.17±4.16#△▲&1.64±0.19#△▲&171.40±18.83#△▲&
2.9 各組大鼠心肌組織Nrf2、HO-1 mRNA 表達(dá)比較 與Sham 組比較,Model 組大鼠心肌組織Nrf2、HO-1 mRNA 表達(dá)量顯著降低(P<0.05)。與Model組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組Nrf2、HO-1 表達(dá)量顯著升高(P<0.05);CWJI 各劑量組間上述效應(yīng)呈劑量依賴性(P<0.05)。與CPT 組比較,CWJI-H 組Nrf2、HO-1 表達(dá)量顯著升高 (P<0.05)。見表5。
表5 各組大鼠心肌組織Nrf2、HO-1 mRNA 表達(dá)量比較(±s)Tab.5 Comparison of the expression of Nrf2,HO-1 mRNA in myocardial tissue of rats in each group(±s)
表5 各組大鼠心肌組織Nrf2、HO-1 mRNA 表達(dá)量比較(±s)Tab.5 Comparison of the expression of Nrf2,HO-1 mRNA in myocardial tissue of rats in each group(±s)
注:與Sham 組比較,*P<0.05;與Model 組比較,#P<0.05;與CPT組比較,△P<0.05;與CWJI-L 組比較,▲P<0.05;與CWJI-M 組比較,&P<0.05。
?組別動(dòng)物數(shù)Nrf2HO-1 Sham 組82.15±0.191.95±0.18 Model 組80.36±0.04*0.40±0.05*CPT 組81.09±0.11#1.17±0.14#CWJI-L 組80.71±0.08#0.82±0.11#CWJI-M 組81.15±0.13#▲1.30±0.15#▲CWJI-H 組81.68±0.17#△▲&1.72±0.19#△▲&
2.10 各組大鼠心肌組織Nrf2、HO-1 蛋白表達(dá)比較 與Sham 組比較,Model 組大鼠心肌組織Nrf2、HO-1 蛋白表達(dá)量顯著降低(P<0.05)。與Model 組比較,CPT 組和CWJI-L、CWJI-M、CWJI-H 組Nrf2(CWJI-L 組除外)、HO-1 蛋白表達(dá)量顯著升高 (P<0.05);CWJI 各劑量組間上述效應(yīng)呈劑量依賴性(P<0.05)。與CPT 組比較,CWJI-H 組Nrf2、HO-1 蛋白表達(dá)量顯著升高(P<0.05)。見圖5、表6。
圖5 各組大鼠心肌組織Nrf2、HO-1 蛋白表達(dá)比較Fig.5 Comparison of the expression of Nrf2,HO-1 in myocardial tissue of rats in each group
表6 各組大鼠心肌組織Nrf2、HO-1 蛋白表達(dá)量比較(±s)Tab.6 Comparison of the expression of Nrf2,HO-1 in myocardial tissue of rats in each group(±s)
表6 各組大鼠心肌組織Nrf2、HO-1 蛋白表達(dá)量比較(±s)Tab.6 Comparison of the expression of Nrf2,HO-1 in myocardial tissue of rats in each group(±s)
注:與Sham 組比較,*P<0.05;與Model 組比較,#P<0.05;與CPT組比較,△P<0.05;與CWJI-L 組比較,▲P<0.05;與CWJI-M 組比較,&P<0.05。
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CWJI 是由刺五加水醇提取物制成的一種中藥注射劑,主要成分包括刺五加苷D、刺五加苷E、異嗪皮啶、咖啡酸、綠原酸等,具有較好的抗氧化、抗凋亡等藥理學(xué)作用[9-10]。本研究探討了CWJI 對HFAMI 大鼠心肌組織的影響及相關(guān)機(jī)制,結(jié)果顯示,CWJI 可劑量依賴性提高 HF-AMI 大鼠LVEF、LVFS、+dp/dtmax、-dp/dtmax,提示CWJI 具有改善HF-AMI 大鼠心功能的作用,與李影雄等[11]報(bào)道相似。HE、TUNEL 染色結(jié)果顯示,HF-AMI 模型大鼠心肌組織可見心肌纖維斷裂,細(xì)胞空泡變性、數(shù)量減少,結(jié)締組織增生,間質(zhì)區(qū)水腫、炎性細(xì)胞浸潤等病理學(xué)改變,以及大量心肌細(xì)胞凋亡,與顧崢等[12]研究結(jié)果一致;線粒體是細(xì)胞能量代謝的場所,對維持細(xì)胞生理狀態(tài)及新陳代謝具有重要作用,本研究發(fā)現(xiàn)HF-AMI 模型大鼠心肌線粒體呈現(xiàn)空泡化、腫脹、破裂,嵴斷裂或者減少,自噬體形成等超微結(jié)構(gòu)改變,與Cheng 等[13]研究結(jié)果一致。CWJI 可劑量依賴性改善HF-AMI 大鼠心肌組織病理學(xué)改變、細(xì)胞凋亡和線粒體結(jié)構(gòu)改變,并且CWJI-H 組效果優(yōu)于CPT 組,提示CWJI 具有減輕 HF-AMI 大鼠心肌組織損傷的作用。
氧化應(yīng)激和心肌組織纖維化是HF-AMI 發(fā)生和進(jìn)行性加重的重要原因,并且心肌組織纖維化與氧化應(yīng)激密切相關(guān)。AMI 發(fā)生后線粒體結(jié)構(gòu)和功能受損導(dǎo)致氧化呼吸鏈電子傳遞受阻,致使大量活性氧簇(ROS)生成,過度消耗內(nèi)源性ROS 還原性清除酶T-SOD、GSH-Px 等,導(dǎo)致ROS 蓄積而引發(fā)氧化應(yīng)激,損傷線粒體脊結(jié)構(gòu)、線粒體膜等,并破壞細(xì)胞膜、核酸、結(jié)構(gòu)蛋白等引發(fā)細(xì)胞凋亡[14-15]。心室重構(gòu)是HF-AMI 的病理基礎(chǔ),而心肌纖維化是導(dǎo)致心室重構(gòu)的關(guān)鍵,血清 cTnT 水平能夠敏感地反映心肌損傷程度,而Ang Ⅱ、ALD 水平能夠反映心肌纖維化及心室重構(gòu)狀況[16]。ROS 可刺激心肌成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞分化,分泌大量細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)而促進(jìn)心肌組織纖維化病變[17]。Nrf2 是哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)廣泛存在的一種核轉(zhuǎn)錄因子,可誘導(dǎo)T-SOD、GSH-Px等抗氧化酶和下游靶蛋白HO-1 轉(zhuǎn)錄表達(dá),HO-1具有催化血紅素降解的生理學(xué)作用,降解產(chǎn)物中 Fe2+、膽綠素等均具有較好的抗氧化作用,從而提高機(jī)體抗氧化能力[18-19]。本研究發(fā)現(xiàn),CWJI可劑量依賴性降低HF-AMI 大鼠血清cTnI、Ang Ⅱ、ALD 水平,改善心肌組織纖維化狀況,提高 T-SOD、GSH-Px 活性并降低MDA、ROS 含量,提高 Nrf2、HO-1 mRNA 和蛋白表達(dá)量,并且CWJI-H 組效果優(yōu)于CPT 組,提示CWJI具有抑制HF-AMI 大鼠心肌組織纖維化和氧化應(yīng)激的作用,激活Nrf2/HO-1 信號(hào)通路可能是其重要的作用機(jī)制。與紀(jì)新博等[20]報(bào)道相似。
綜上,CWJI 可減輕 HF-AMI 大鼠心肌組織病變、細(xì)胞凋亡、組織纖維化和線粒體超微結(jié)構(gòu)病變,改善心功能,其機(jī)制可能與激活Nrf2/HO-1 信號(hào)通路,抑制氧化應(yīng)激有關(guān)。本研究結(jié)果為CWJI 作為HF-AMI 治療備選藥物提供了理論依據(jù),但其作用機(jī)制尚需深入研究。