李 霞 張滿和 紀 征 劉長青 趙慶霞 安浩君 楊立明 孫淑嫻 張 宇

(河北醫(yī)科大學(xué)唐山臨床學(xué)院 唐山市工人醫(yī)院心內(nèi)一科，河北 唐山 063000)

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曲美他嗪對急性心肌梗死大鼠心室重構(gòu)的抑制作用

李 霞 張滿和 紀 征 劉長青 趙慶霞 安浩君 楊立明 孫淑嫻 張 宇

(河北醫(yī)科大學(xué)唐山臨床學(xué)院 唐山市工人醫(yī)院心內(nèi)一科，河北 唐山 063000)

目的 探討曲美他嗪對急性心肌梗死(AMI)大鼠心室重構(gòu)的抑制作用及其可能機制。方法 取清潔級雄性健康SD大鼠60只，隨機數(shù)字表法隨機分為4組，每組各15只，即假手術(shù)組(C組)，AMI模型組(M組)，曲美他嗪低劑量組(L組)，曲美他嗪高劑量組(H組)。C組只穿線不結(jié)扎，M、L、H三組均行開胸結(jié)扎左冠脈前降支方案，構(gòu)建大鼠AMI模型，術(shù)后12 h開始L、H組分別給予曲美他嗪相應(yīng)劑量灌胃1次/d(L組10 mg·kg-1·d-1，H組20 mg·kg-1·d-1)，喂養(yǎng)4 w。各組分別于術(shù)后24 h于眼動脈取血2 ml，測定血清肌酸激酶(CPK)，丙二醛(MDA)，超氧化物歧化酶(T-SOD)，游離脂肪酸(FFA)。術(shù)后4 w觀察各組心肌肥厚指數(shù)變化和各組心肌膠原(MC)含量變化，獲取心肌細胞結(jié)構(gòu)及心肌膠原纖維增生的有關(guān)圖像數(shù)據(jù)。結(jié)果 術(shù)后24 h各組血清CPK、血清MDA均較C組升高(P均<0.05)，而血清T-SOD較C組則下降(P均<0.05)，其中M組變化最顯著；L、H組血清CPK、血清MDA較M組減低，而血清T-SOD則升高(P均<0.05)，且H組變化更為顯著(P<0.05)。另外，M組血清FFA較C組顯著升高(P<0.05)，L、H組較M組則顯著降低(P<0.05)。術(shù)后4 w，與C組比較，M、L、H組心肌肥厚指數(shù)均增大(P均<0.01)，而M組增大最明顯；與M組比較，L、H組則明顯下降(P<0.05)。術(shù)后4 w，與C組比較，M、L、H組MC含量均明顯升高(P均<0.05)，而M組升高最顯著(P<0.001)，與M組比較，L、H組則顯著下降(P<0.05)，且呈劑量依賴性。MC含量與血清CPK活力(r=0.85，P<0.001)和MDA含量(r=0.76，P<0.001)呈正相關(guān)。光鏡MASSON染色和透射電鏡結(jié)果顯示：M組心肌及線粒體結(jié)構(gòu)破壞最嚴重，且膠原纖維堆積明顯，L、H組較M組改善。結(jié)論 曲美他嗪對大鼠AMI后心室重構(gòu)有抑制效果，緩解心肌纖維化。且這可能與其優(yōu)化心肌代謝、減輕細胞缺血損傷后氧化應(yīng)激反應(yīng)、保護線粒體超微結(jié)構(gòu)從而減少心肌細胞損傷作用相關(guān)。

曲美他嗪；急性心肌梗死；心肌保護；心室重構(gòu)

隨著心導(dǎo)管技術(shù)的不斷成熟，急診溶栓、直接經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI)及急診旁路移植術(shù)的開展日益廣泛，為急性心肌梗死(AMI)患者帶來明顯臨床獲益。但有研究報告顯示，病患因缺血，即使逐漸恢復(fù)血供，自身還是無法充分改善心肌細胞因缺血導(dǎo)致的缺血損傷〔1〕，同時PCI術(shù)中由于球囊擴張和支架釋放對血流的短暫性再阻斷及血管再通后碎裂斑塊對遠段血管的微栓塞所引發(fā)的缺血，或者病患需要再灌注，導(dǎo)致了一定的損傷，都可能誘發(fā)心肌損傷〔2〕。心肌細胞慢慢壞死，心室會出現(xiàn)重構(gòu)現(xiàn)象，可以導(dǎo)致心力衰竭、惡性心律失常等一系列不良臨床事件〔3，4〕。因此，任何能夠促進心肌抵抗急性缺血損傷、抑制心室重構(gòu)的藥物都將是一個很有價值的冠心病輔助治療措施。曲美他嗪在不引起血流動力學(xué)變化的條件下，選擇性抑制脂肪酸氧化的線粒體長鏈3-酮酰輔酶A硫解酶(3-KAT)，部分抑制脂肪酸氧化，刺激葡萄糖氧化，提高三磷酸腺苷生成的效率，而被廣泛應(yīng)用于心絞痛和心力衰竭患者的抗缺血治療〔5～7〕。但其在AMI患者中仍被列為禁忌。同時，其對于AMI后心室重構(gòu)的作用及其可能機制亦尚不明確。本研究擬評價曲美他嗪對大鼠AMI心室重構(gòu)的影響。

1 資料與方法

1.1 材料 SD大鼠，清潔級、健康、雄性，60只，6周齡，150～180 g。購于華北理工大學(xué)實驗動物中心，合格證號：SCXK11-00-0008。主要藥品與試劑為鹽酸曲美他嗪片(商品名：萬爽力，法國施維雅公司)，血清肌酸激酶(CPK)、游離脂肪酸(FFA) 、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、丙二醛(MDA)、羥脯氨酸(HYP)試劑盒均購于南京建成生物研究所。

1.2 分組與給藥 SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)，均給予顆粒飼料，恒溫區(qū)域，1 w后觀察心電圖。隨機分為4組，每組15只，假手術(shù)組(C組)，AMI模型組(M組)，曲美他嗪低劑量組(L組)，曲美他嗪高劑量組(H組)。C組只穿線不結(jié)扎，M、L、H三組均行開胸結(jié)扎左冠脈前降支方案，構(gòu)建大鼠AMI模型，手術(shù)前后，均需要獲得體表心電圖數(shù)據(jù)，以直視下心尖部心肌組織變暗紅和Ⅱ?qū)?lián)ST段弓背向上抬高為結(jié)扎成功的標志〔8〕。術(shù)后12 h開始L、H組分別給予曲美他嗪相應(yīng)劑量灌胃每日1次(L組10 mg·kg-1·d-1，H組20 mg·kg-1·d-1)，C組和M組每日清水灌胃1次(10 ml·kg-1·d-1)，均4 w。

1.3 標本選擇與指標獲取 4組分別于術(shù)后24 h于眼動脈取血2 ml，-80℃冰箱儲存，待測血清CPK，MDA，T-SOD，F(xiàn)FA。術(shù)后4 w，大鼠均麻醉，使用10%水合氯醛35 mg/kg，麻醉部位腹腔，獲得體質(zhì)量(mB)；隨后立即切開胸，直視切下心臟，去掉心臟殘留大血管殘根，沖洗要求：4 ℃ 0.9%氯化鈉注射液，沖洗到?jīng)_洗液紅色不存留，隨后濾紙吸納干凈，獲取全心質(zhì)量(mH)；為了獲取左室重量(mLV，包括室間隔)需要切除心房、右室，再統(tǒng)計心肌肥厚指數(shù)〔心臟質(zhì)量/體質(zhì)量(mH/mB)和左室質(zhì)量/體質(zhì)量(mLV/mB)〕〔9〕。心肌膠原(MC)濃度=脯氨酸(HYP)含量×8.2，因此，需要通過切取缺血區(qū)心肌組織30～100 mg，組織必須是新鮮的，在試管中氯胺T法測定各組大鼠的HYP含量(以試劑盒說明書細致操作實施)。心肌超微結(jié)構(gòu)是以缺血區(qū)心肌2 mm×2 mm×2 mm小塊為觀察區(qū)域，通過4%戊二醛固定，行脫水、包埋超薄切片等操作步驟制作常規(guī)透射電鏡標本，之后染色，電鏡觀察，每組2只。膠原纖維增生是以4 mm×4 mm×4 mm缺血區(qū)心肌為觀察區(qū)域，通過10%甲醛固定，行脫水、石蠟包埋、切片(厚4 μm)制作標本，MASSON染色，光鏡觀察，每組另2只。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SAS8.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，q檢驗，線性回歸分析。

2 結(jié) 果

2.1 術(shù)后24 h各組血清CPK、MDA、T-SOD、FFA比較 術(shù)后24 h M、L、H組血清CPK、血清MDA均較C組升高(P均<0.05)，而血清T-SOD較C組則下降(P均<0.05)，其中M組變化最顯著；L、H組血清CPK、血清MDA較M組減低，而血清T-SOD則升高(P均<0.05)，且H組變化更為顯著(P<0.05)。另外，M組血清FFA較C組顯著升高(P<0.05)，L、H組較M組則顯著降低(P<0.05)。見表1。

表1 各組血清CPK、MDA、T-SOD、FFA比較

與C組比較:1)P<0.05，2)P<0.01；與M組比較：3)P<0.05；與L組比較：4)P<0.05

2.2 術(shù)后4 w各組心肌肥厚指數(shù)變化 術(shù)后4 w，與C組比較，M、L、H組心肌肥厚指數(shù)均增大(P均<0.01)，M組增大最明顯；與M組比較，L、H藥物組明顯下降(P<0.05)。見表2。

2.3 術(shù)后4 w各組MC含量變化 術(shù)后4 w，C組MC含量為(1 615.81±168.02)μg/mg,M組(4 446.20±209.51)μg/mg,L組(3 547.02±112.65)μg/mg，H組(2 946.83±139.65)μg/mg。與C組比較，M、L、H組均明顯升高(P均<0.05)，M組升高最顯著(P<0.001)；與M組比較，L、H組顯著下降(P<0.05)，且呈劑量依賴性(P<0.05)。MC含量與血清CPK活力(r=0.85，P<0.001) 和MDA含量(r=0.76，P<0.001)呈正相關(guān)。

2.4 光鏡MASSON染色結(jié)果 C組心肌組織結(jié)構(gòu)正常，未發(fā)現(xiàn)有膠原纖維聚集的現(xiàn)象。M組膠原纖維增生比較突出，排列出現(xiàn)紊亂的情形，可見斑痕中的心肌細胞缺失。與M組比較，L、H組心肌膠原纖維堆積嚴重程度水平顯著更低。見圖1。

2.5 透射電鏡結(jié)果 C組心肌細胞超微結(jié)構(gòu)正常，細胞邊界較清晰，規(guī)則的肌原纖維束排列，可見Z線；從線粒體、糖原排列看，明顯較完整清晰和均勻，密度正常。M組心肌細胞排列明顯紊亂，大部分肌原纖維斷裂、消失，線粒體及粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量明顯減少，糖原消失；線粒體空泡化，大部分膜、嵴斷裂或消失；心肌細胞核固縮，核周圍的細胞質(zhì)高度水腫。L、H組心肌細胞超微結(jié)構(gòu)損傷均較M組明顯減輕，只發(fā)現(xiàn)部分肌節(jié)排列出現(xiàn)紊亂的情況，而可見Z線，清晰程度正常。從線粒體、糖原排列和大小看，處于一個比較正常的狀態(tài)，核周輕度水腫，線粒體輕度水腫，少許嵴和膜斷裂。見圖2。

表2 術(shù)后4 w各組心肌肥厚指數(shù)比較

與C組比較：1)P<0.01；與M組比較：2)P<0.05

圖2 4組心肌細胞超微結(jié)構(gòu)(電鏡，×15 000)

3 討 論

心肌梗死后引發(fā)的心室重構(gòu)主要表現(xiàn)在重量的變化，形態(tài)的差異，主要體現(xiàn)在心肌梗死的部位心肌細胞出現(xiàn)明顯的薄化、拉長，而非心肌梗死區(qū)域的細胞則增肥、增大，纖維細胞堆積程度明顯，間質(zhì)纖維化比較明顯〔9〕。心肌梗死后心室重構(gòu)是心肌細胞壞死后繼發(fā)的過度修復(fù)反應(yīng)過程。研究證實，心室重構(gòu)是心力衰竭、心臟破裂、心律失常、猝死等嚴重病癥的重要預(yù)警指標，可作為獨立危險因素〔10〕。心室擴張導(dǎo)致心室容積增大，心室壓力升高可導(dǎo)致室壁張力增加和梗死擴展，膠原大量沉積使室壁的更加僵硬，心室無法正常順應(yīng)，心肌電傳導(dǎo)出現(xiàn)紊亂，沖動傳導(dǎo)的非正?；黠@，從而導(dǎo)致心室收縮和舒張功能不全、心內(nèi)慢血流和血栓形成及誘發(fā)心律失常和猝死〔11〕。

AMI后心臟進行性擴張、非梗死區(qū)心肌細胞反應(yīng)性增生和肥大，可使心臟的重量增加，故心肌肥厚指數(shù)，即心臟重量/體重(HW/BW)和左心室重量/體重(LVW/BW)是反映心室重構(gòu)的重要指標。本實驗提示經(jīng)曲美他嗪治療后AMI大鼠心肌肥厚指數(shù)顯著下降。AMI大鼠心臟出現(xiàn)明顯的變化。本文結(jié)果表明，自AMI后早期就開始出現(xiàn)膠原的增生，曲美他嗪可部分抑制AMI后大鼠心肌膠原纖維增生和堆積。曲美他嗪能夠顯著抑制心肌膠原增生和心室肥厚，減輕心肌纖維化，但該藥并不能完全避免和逆轉(zhuǎn)心肌梗死后的心室重構(gòu)這一病理過程。

既往研究報道顯示〔12，13〕，AMI后心肌持續(xù)缺血缺氧，細胞無法獲得更多的葡萄糖，造成許多丙酮酸鹽無法與葡萄糖的能量結(jié)合而轉(zhuǎn)化成乳酸鹽，從而導(dǎo)致細胞內(nèi)酸中毒，游離的脂肪酸透入細胞內(nèi)速度減慢，導(dǎo)致ATP產(chǎn)生障礙，心臟能量供應(yīng)不足，進而心肌細胞線粒體斷裂與功能障礙，心肌細胞內(nèi)鈣離子超載、氧自由基大量生成且消除障礙，最終心肌的收縮力下降、心力衰竭發(fā)生。正常生理狀態(tài)下，心肌供能主要由脂肪酸氧化途徑提供，在心肌急性缺血時，為達到“耗有限氧產(chǎn)生更多的ATP”的目的，勢必應(yīng)該增加葡萄糖氧化在能量代謝中的比例。從許多藥理學(xué)報告看〔14～19〕，曲美他嗪選擇性抑制3-AKT的活性，對于代謝過程中的脂肪酸氧化向糖氧化轉(zhuǎn)變，有利于控制氧的消耗，起到節(jié)約的功效，利用心肌缺血時有限的氧供增加線粒體ATP產(chǎn)生，并減少心肌細胞凋亡，減輕心肌細胞內(nèi)酸中毒和鈉、鈣超載，保護線粒體微結(jié)構(gòu)，維持細胞內(nèi)ATP水平，預(yù)防氧自由基引起的膜損害，抑制中性粒細胞、白介素等炎性細胞因子浸潤。

本研究提示，曲美他嗪能夠減少心肌細胞壞死、抑制脂肪酸氧化及減輕自由基過氧化反應(yīng)作用，這與既往研究結(jié)果一致〔18，19〕。曲美他嗪有可能優(yōu)化細胞能量代謝，使心肌壞死的情況有所抑制，影響心室重構(gòu)或心肌纖維化，提高AMI患者心臟泵血功能恢復(fù)和提高缺血性心肌病患者活動耐量，改善預(yù)后。

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〔2015-02-21修回〕

(編輯 苑云杰)

2015年度河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點課題(No.ZL20140252)

李 霞(1980-)，女，博士，副主任醫(yī)師，主要從事心血管疾病研究。

R256.22

A

1005-9202(2016)20-4966-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.20.011