王樹東 丁麗娟 王 倩 李 特 劉 全
(吉林大學第一醫(yī)院,吉林 長春 130012)
急性心肌梗死(AMI)后心肌細胞凋亡,左心室心肌細胞凋亡后心室重構使AMI患者左心室功能嚴重受損,死亡率明顯增加〔1〕。Bcl-2/Bax是參與凋亡的重要基因家族之一,Bcl-2/Bax比例失衡即Bax相對過表達在AMI的病變中起重要作用〔2〕。研究證實銀丹心腦通軟膠囊能夠改善腦缺血〔3〕,緩解心肌缺血,增加冠脈血流量,擴張狹窄的冠脈及改善冠脈側支循環(huán),治療AMI具有很好的作用〔4,5〕。針對AMI的動物研究顯示,銀丹心腦通軟膠囊可抑制梗死后心肌細胞凋亡〔6〕,但具體機制尚無報道。本實驗通過觀察銀丹心腦通軟膠囊對AMI后大鼠心肌Bcl-2、Bax表達的影響探討其防治AMI后心肌細胞凋亡的機制。
1.1主要試劑 銀丹心腦通軟膠囊(貴州百靈企業(yè)集團制藥有限公司),卡托普利(上海施貴寶公司),TUNEL試劑盒(德國寶靈曼公司),TRIZOL(invitrogen),M-MLV 逆轉錄酶、DNA Marker(Takara),dNTP、(oligo)dT(上海生工生物工程技術服務有限公司),其他試劑為國產分析純。
1.2梗死動物模型建立及分組 90只Wistar大鼠雌雄各半,結扎冠脈前降支建立AMI模型。術后24 h存活大鼠隨機分為,模型組、銀丹心腦通大劑量組(1.6 g·kg-1·d-1)、銀丹心腦通小劑量組(0.8 g·kg-1·d-1)、陽性藥對照卡托普利組(5 mg·kg-1·d-1)各12只,假手術組(只穿線不結扎)10只。各給藥組均灌胃1次/d,共4 w,模型組與假手術組給予同等劑量生理鹽水作為對照。
1.3AMI范圍測定 動物心臟稱重,將左心室心肌橫切4~5 片,然后浸入N-BT 磷酸緩沖液中,置37℃恒溫水浴,待染色完全后取出,正常組織染色,缺血組織不染色。照相后圖像軟件分析,用缺血心肌占左心室心肌面積的百分比計算MIS。
1.4RT-PCR 檢測Bcl-2/Bax mRNA表達 取凍存的左心室心肌組織,采用TRIZOL一步法常規(guī)提取總RNA。Bcl-2、Bax及 GAPDH PCR引物由 Takara 合成,PCR產物大小分別為427、469、700 bp,GI22010型全自動凝膠成像系統(tǒng)(Tanon,中國)成像并比較Bcl-2、Bax mRNA與GAPDH mRNA 的相對表達量。
1.5脫氧核苷酸末端轉移酶介導的缺口末端標記法(TUNEL)染色 取病變部位的心肌常規(guī)脫水固定,石蠟包埋、切片,寶靈曼公司試劑盒(POD) 提供的TUNEL原位檢測凋亡細胞的DNA碎片。以單位面積內凋亡細胞數(shù)為計算凋亡指數(shù)(AI)。
2.1左室梗死范圍 模型組大鼠左室梗死范圍明顯高于假手術組(P<0.05);銀丹心腦通軟膠囊的大、小劑量組及卡托普利組較模型組明顯減小(P<0.05)。見表1。
表1 各組大鼠左室截面直徑及梗死范圍比較
2.2心肌細胞AI 與假手術組(1.25±0.87)相比,梗死模型組左心室非梗死區(qū)的心肌細胞AI(23.33±3.87)顯著增加(P<0.05)。銀丹心腦通軟膠囊大、小劑量組(9.33±1.37;12.58±2.07)和卡托普利組AI(11.17±2.66)明顯低于模型組(P<0.05)。
2.3RT-PCR檢測Bcl-2/Bax mRNA表達情況 與模型組比較,各給藥組Bcl-2 mRNA表達增加(P<0.05),以銀丹大劑量組最明顯,小劑量與卡托普利組間無明顯區(qū)別。
大鼠AMI 4 w后,假手術組心肌Bax mRNA僅有少量表達,模型組較假手術組表達明顯增多(P<0.01)。與模型組比較,各給藥組Bax mRNA表達減少(P<0.05),以銀丹大劑量組最明顯,小劑量與卡托普利組無明顯區(qū)別。見圖1。
1:假手術組;2:模型組;3:銀丹心腦通大劑量組;4:銀丹心腦通小劑量組;5:卡托普利組
銀丹心腦通軟膠囊主要成分為銀杏葉、丹參、燈盞細辛、三七、大蒜、絞股藍、山楂、冰片,其單味藥的基礎和臨床研究已取得了重大進展,大部分單味藥已經精制成靜脈注射劑廣泛使用,療效也得到了國內外的認可。銀丹心腦通軟膠囊兼顧了對冠心病重要危險因子的調理,急緩兼顧,長期應用對控制患者病程進展、預防冠心病事件發(fā)生具有重要意義。
Bcl-2和Bax 是一對凋亡調節(jié)蛋白,參與細胞凋亡線粒體途徑的調節(jié)。Bcl-2主要位于線粒體膜、核膜和內質網膜,具有抗細胞凋亡作用。Bax定位于細胞質中,可在凋亡誘導因素作用下發(fā)生構型變化,從細胞質移位到線粒體膜,與Bcl-2形成異源二聚體抑制Bcl-2的活性,增加線粒體膜的通透性,使線粒體膜上通透性轉換孔開放,導致細胞色素C、(Cyt C)凋亡誘導因子等釋放到細胞質中。釋放到細胞質中的Cyt C 與胞質中的凋亡蛋白酶激活因子-1和Caspase-9酶原結合形成凋亡酶體,生成有活性的Caspase-9,觸發(fā)凋亡蛋白酶的級聯(lián)反應引起細胞凋亡的發(fā)生。Bax自身也可形成同源二聚體,同源二聚體Bax/Bax的比例大于異源二聚體Bcl-2/Bax時,會促進心肌細胞的凋亡,反之會抑制細胞凋亡。Li等〔7〕認為由于心臟收縮時壞死心肌向外膨出,反常被動張力的產生使壞死心肌承受更大的壁應力,導致細胞內鈣水平明顯增加,完整的線粒體膜遭到破壞,線粒體通透性孔開放,導致凋亡〔8〕。本實驗提示銀丹心腦通軟膠囊可能通過抑制Bax的表達,減少心肌細胞凋亡。
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