鄭 平 陳鐵龍 祝光禮 赫小龍
(1.浙江省立同德醫(yī)院,浙江 杭州 310000;2.浙江省杭州市中醫(yī)院 浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬廣興醫(yī)院,浙江 杭州 310000)
心肌梗死后冠狀動脈閉塞血流中斷,部分心肌因嚴(yán)重而持久的缺血,導(dǎo)致了心肌細(xì)胞的不可逆的損傷、凋亡,是影響心肌梗死預(yù)后的主要原因。提高心肌的抗凋亡能力是目前防治心肌梗死的熱點(diǎn)之一。冠心合劑可改善心肌血供,對缺血心肌有保護(hù)作用[1-2]。此研究通過觀察冠心合劑對大鼠急性心肌梗死后心功能、凋亡及缺血邊緣區(qū)凋亡蛋白Fas、FasL 蛋白質(zhì)表達(dá)的影響,探討其對缺血心肌保護(hù)的可能機(jī)制。
1.1 動物 雄性SD 大鼠,體質(zhì)量180~220 g,由浙江省實(shí)驗(yàn)動物中心提供。
1.2 藥物與試劑 冠心合劑(組成:黃芪30 g,蒲黃20 g,五靈脂20 g),濃縮成2 g/mL的生藥煎劑,由杭州市中醫(yī)院制劑室提供。β-actin、Fas,caspase-8 和caspase-3 鼠單克隆抗體,F(xiàn)asL 兔多克隆抗體,購自美國Santa Cruze 生物技術(shù)公司。一抗稀釋液、HRP 標(biāo)記二抗,購自杭州達(dá)文生物有限公司。蛋白質(zhì)定量試劑盒(BCA 法),購自北京普利萊基因技術(shù)有限公司。TUNEL 試劑盒,購自美國羅氏公司。
1.3 模型制備 80 只SD 大鼠隨機(jī)分為5 組:冠心合劑大、中、小劑量組、對照組、模型組各16 只。冠心合劑各組于手術(shù)前7 d 開始灌胃,劑量分別為每日28 g/kg、14 g/kg、7 g/kg,對照組于相同時間給予滅菌蒸餾水2 mL/d 灌胃。大鼠麻醉后,連接實(shí)驗(yàn)動物呼吸機(jī)行正壓呼吸。用6-0 號無創(chuàng)帶針縫合線穿過左冠狀動脈前降支,進(jìn)針深度約為1~2 mm,結(jié)扎左冠狀動脈前降支,造成急性心肌梗死模型,心電圖出現(xiàn)ST 段明顯弓背抬高提示造模成功。對照組不結(jié)扎冠狀動脈。
1.4 指標(biāo)檢測
1.4.1 血流動力學(xué)檢測 術(shù)后4 h 行血流動力學(xué)檢測。麻醉后,分離右側(cè)頸總動脈,三通管連接20 G 靜脈鞘管和壓力換能器,將壓力傳感器與Medlab-U/4CS 生物信號采集處理系統(tǒng)相連,測量并記錄每只大鼠的左室內(nèi)壓峰值(LVSP)、左室等容收縮末期壓力上升最大速度(+dp/dtmax),左室舒張末壓力(LVEDP)、左室壓力下降最大速度(-dp/dtmax)等參數(shù)。
1.4.2 原位末端標(biāo)記(TUNEL)法各組取8 只大鼠,結(jié)扎部位以下左室心肌組織放入4%多聚甲醛固定,常規(guī)石蠟包埋、切片,按ROCHE 公司TUNEL 檢測試劑盒說明書操作。每個石蠟塊取6個切片,每張切片隨機(jī)選取6個視野攝片,計(jì)數(shù)凋亡細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞總數(shù),圖像用Image Pro Plus 6.0 軟件分析。凋亡細(xì)胞定量計(jì)數(shù)單位以凋亡指數(shù)表示,凋亡指數(shù)=凋亡細(xì)胞數(shù)/總觀察細(xì)胞數(shù)×100 %。
1.4.3 Western Blot 法 取大鼠左室梗死邊緣區(qū)心肌組織標(biāo)本液氮研碎,加入裂解液,經(jīng)勻漿離心后,取上清液用BCA 法測定蛋白濃度,變性后-80℃保存。取各組樣品50 μg,進(jìn)行12% SDS-PAGE 并電轉(zhuǎn)移至PVDF 膜上,用5%脫脂奶粉室溫?fù)u床封閉1.5 h 后,加入一抗稀釋液稀釋的Fas,F(xiàn)asL 抗體,孵育過夜,加入二抗(HRP 標(biāo)記二抗,1∶1000 稀釋),ECL 發(fā)光液顯色,膠片掃描后用Image J 軟件進(jìn)行圖像分析,以β-actin(1∶1000 稀釋)作為內(nèi)參照對比,比值結(jié)果表示其蛋白的相對含量。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS16.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示,在正態(tài)分布且方差齊的情況下對其行單因素方差分析,兩兩比較采用LSD 法。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般狀況 對照組大鼠活動度好,反應(yīng)靈敏,皮毛整齊、有光澤,飲食量正常。模型組大鼠動物活動度較差,反應(yīng)遲鈍,皮毛不整,無光澤,飲食量較少。冠心合劑各組大鼠活動度、反應(yīng)靈敏度、皮毛光澤和飲食量較模型組均有不同程度改善,大劑量組大鼠接近對照組。
2.2 各組大鼠血流動力學(xué)指標(biāo)比較 見表1。與模型組相比,冠心合劑大、中劑量組明顯改善LVSP、+dp/dtmax、LVEDP 和-dp/dtmax(P<0.05)。與對照組比較,冠心合劑大劑量組在LVSP 變化上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。冠心合劑大、中劑量組在LVEDP 上無明顯變化(P>0.05),說明冠心合劑大 劑量 組改善LVSP 及LVEDP的程度接近對照組。冠心合劑各劑量組之間兩兩比較,大劑量組在改善+dp/dtmax和-dp/dtmax方面與小劑量組相比更加明顯(P<0.05),且存在LVSP、+dp/dtmax、-dp/dtmax隨冠心合劑劑量的提高而升高的趨勢,LVEDP 隨冠心合劑劑量的提高而降低的趨勢,其中大劑 量 組的LVSP、+dp/dtmax、LVEDP 和-dp/dtmax改 善 最好,說明冠心合劑對心梗后大鼠血流動力學(xué)指標(biāo)改善呈劑量依賴性,其中冠心合劑大劑量對血流動力學(xué)各指標(biāo)改善程度較高。
2.3 冠心合劑對心梗大鼠凋亡的影響 見圖1,表2。經(jīng)原位末端標(biāo)記標(biāo)記后,對照組切片中檢測到陰性細(xì)胞核染色呈藍(lán)色,模型組切片中陽性細(xì)胞核染色呈棕褐色,細(xì)胞核體積縮小,或明顯皺縮,形態(tài)多呈圓形。模型組切片心肌組織中可見大量陽性細(xì)胞核,凋亡指數(shù)明顯增加,達(dá)(58.9±12.1)%,較對照組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),冠心合劑組切片中陽性細(xì)胞核較少。冠心合劑大中小劑量組凋亡指數(shù)分別為(25.2±4.3)%,(32.9±6.5)%,(40.1±8.0)%,冠心合劑各劑量組凋亡指數(shù)明顯低于模型組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);冠心合劑大劑量組降低凋亡指數(shù)的作用最為明顯。
圖1 各組大鼠缺血邊緣區(qū)心肌組織TUNEL 染色(×200)
2.4 冠心合劑對心梗大鼠Fas 及FasL 蛋白表達(dá)的影響 見圖2,表2。與對照組比,模型組Fas、FasL 蛋白表達(dá)明顯升高(P<0.01)。冠心合劑各劑量組Fas、FasL蛋白表達(dá)明顯降低,與模型組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);其中冠心合劑大劑量組Fas、FasL 蛋白表達(dá)下降幅度最為明顯。
表1 各組大鼠血流動力學(xué)指標(biāo)比較(mmHg,±s)
表1 各組大鼠血流動力學(xué)指標(biāo)比較(mmHg,±s)
與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01;與對照組比較,△P<0.05,△△P<0.01。下同。
圖2 冠心合劑對心梗大鼠Fas、FasL 蛋白表達(dá)的影響
表2 兩組大鼠心梗面積、凋亡指數(shù)結(jié)果(%,±s)
表2 兩組大鼠心梗面積、凋亡指數(shù)結(jié)果(%,±s)
表3 冠心合劑對心梗大鼠Fas 及FasL 蛋白表達(dá)的影響(±s)
表3 冠心合劑對心梗大鼠Fas 及FasL 蛋白表達(dá)的影響(±s)
急性心肌梗死后,心肌細(xì)胞凋亡或壞死,導(dǎo)致心肌部分區(qū)域活力心肌細(xì)胞減少或缺失,是心肌梗死臨床各種表現(xiàn)的臨床基礎(chǔ)。心臟自身再生和修復(fù)能力均較弱的器官,對許多刺激都較敏感,尤其是缺血。目前認(rèn)為心肌細(xì)胞是不可再生的,心肌梗死后心功能狀態(tài)與心肌細(xì)胞數(shù)量密切相關(guān)。如何保護(hù)心肌,減少心肌細(xì)胞凋亡,對提高心功能,改善心肌梗死預(yù)后有非常重要的意義。Kajstura 等[3]研究結(jié)果認(rèn)為凋亡是急性心肌梗死早期心肌細(xì)胞丟失的主要原因,大鼠冠狀動脈阻塞后2 h 即可在梗死區(qū)檢測到凋亡的心肌細(xì)胞,5 h 后凋亡細(xì)胞數(shù)量達(dá)高峰,隨后逐漸減少。壞死心肌細(xì)胞數(shù)量則明顯少于凋亡細(xì)胞,心肌細(xì)胞凋亡占梗死區(qū)所有細(xì)胞丟失的86%。TUNEL 染色[4]是一種快速和便捷的定量檢測凋亡的手段,是目前公認(rèn)的檢測組織細(xì)胞凋亡的敏感方法,用于石蠟包埋的組織,實(shí)用性較好,可靠性高。筆者前期研究提示冠心合劑可能具有缺血心肌保護(hù)作用。本研究結(jié)果顯示,與模型組相比,冠心合劑大、中劑量組明 顯改善LVSP、+dp/dtmax、LVEDP 和-dp/dtmax,同時正常情況下心肌細(xì)胞凋亡非常少,心梗后缺血心肌的凋亡明顯增加,冠心合劑各劑量組的心肌細(xì)胞凋亡均不同程度下降,其中冠心合劑大劑量組的凋亡指數(shù)最低,對心肌細(xì)胞凋亡的保護(hù)作用最明顯。
心肌細(xì)胞凋亡由兩條途徑介導(dǎo)完成,一條是內(nèi)源性途徑,一條是外源性途徑,或者同時由兩條一起來完成。內(nèi)源性途徑又稱為線粒體途徑,外源性途徑可以被FASL,腫瘤壞死因子-α 等觸發(fā)[5]。Fas,又稱CD95 是一種跨膜蛋白,屬于腫瘤壞死因子受體超家族成員,是由325個氨基酸組成的受體分子,F(xiàn)as 一旦和配體FasL 結(jié)合,可通過Fas 分子啟動致死性信號轉(zhuǎn)導(dǎo),最終引起細(xì)胞一系列特征性變化,使細(xì)胞死亡。本研究結(jié)果提示,正常心肌Fas、FasL 蛋白表達(dá)水平較低,心梗后表達(dá)上升明顯,冠心合劑各劑量組不同程度降低了Fas、FasL 蛋白的表達(dá),其中冠心合劑大劑量組的Fas、FasL 蛋白表達(dá)水平最低[6]。
綜上所述,冠心合劑可以提高心肌梗死后大鼠心功能指標(biāo),抑制梗死邊緣區(qū)心肌細(xì)胞的凋亡、保護(hù)缺血心肌的作用,其機(jī)制與調(diào)節(jié)Fas/FasL 系統(tǒng)、降低Fas、FasL 蛋白的表達(dá)水平有關(guān)。然而,F(xiàn)as/FasL 系統(tǒng)只是凋亡發(fā)生的一條信號傳導(dǎo)途徑,冠心合劑抑制凋亡的機(jī)制是否與其他信號傳導(dǎo)途徑有關(guān)尚待進(jìn)一步研究。
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