張 薇,黃小樓,2,韋雪蘭,楊 珣,2,平蘭芝,吳高鑫,2*
(1.貴州中醫(yī)藥大學(xué),貴州 貴陽 550025;2.貴州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,貴州 貴陽 550025)
心肌梗死(myocardial infarction,MI)是因冠狀動脈阻塞血供中斷,局部心肌持續(xù)性缺血而引發(fā)的心肌壞死性疾病,其發(fā)病率逐年升高,威脅著全世界人民的健康[1]。在MI的發(fā)生發(fā)展中,炎癥反應(yīng)的重要性已被證實[2]。MI后局部心肌組織持續(xù)的缺血缺氧及心肌能量供應(yīng)障礙,導(dǎo)致心肌細(xì)胞出現(xiàn)病理性凋亡同時出現(xiàn)修復(fù)性的急性炎癥反應(yīng)。適當(dāng)炎癥因子的分泌可吞噬凋亡的細(xì)胞及碎片,促進(jìn)組織的修復(fù),炎癥過度表達(dá)則引發(fā)不良的心室重塑[3]。巨噬細(xì)胞表面受體MerTK的胞葬作用可通過對凋亡細(xì)胞的吞噬來避免炎癥過度的發(fā)生,進(jìn)而產(chǎn)生抗炎效應(yīng)[4]。穴位埋線療法是通過現(xiàn)代針具結(jié)合《靈樞·終始》“久病者……深內(nèi)而久留之”的理論而衍生的一種長效針感效應(yīng)的治療方法。有研究顯示[5],穴位埋線療法對心絞痛患者有一定的治療作用。能明顯改善其缺血發(fā)作的時間和發(fā)作的次數(shù)。課題組前期研究表明[6],內(nèi)關(guān)穴位埋線能通過抑制雷帕霉素靶蛋白質(zhì)合成改善心肌梗死大鼠心肌肥大程度,對心肌產(chǎn)生保護(hù)效應(yīng)。但炎癥反應(yīng)機(jī)制研究尚未開展,其機(jī)制尚未闡明。本研究通過“內(nèi)關(guān)”和“心俞”穴位埋線對心梗大鼠心肌細(xì)胞大小形態(tài)改變的影響,進(jìn)一步探究論證“內(nèi)關(guān)”和“心俞”穴位埋線在巨噬細(xì)胞MerTK胞葬作用下對心肌梗死的保護(hù)作用機(jī)理,為穴位埋線在防治心肌梗死提供多靶點的分子實驗理論依據(jù),為該理論在臨床治療提供新的依據(jù)。
1.1 實驗動物 選取雄性SD大鼠,8~10周齡,50只,SPF級。體質(zhì)量180~220 g,均由天勤(長沙)生物技術(shù)有限公司提供,合格證編號:SCXK(湘)2019-0017,室溫20~25℃、濕度50%~70%,大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后進(jìn)而造模使用。本實驗過程嚴(yán)格遵照動物倫理學(xué)相關(guān)使用規(guī)定,倫理委員會編號:20220081。
1.2 主要試藥與儀器 培哚普利叔丁胺片(上海東英藥業(yè)有限公司,國藥準(zhǔn)字H20093504),戊巴比妥鈉(進(jìn)口分裝西格瑪,批號20170510),HE染色試劑盒(珠海貝索生物科技有限公司),IL-1β(ZC-36391)、IL-6(ZC-36404)、TNF-α(ZC-37624)96Test ELISA試劑盒(上海茁彩生物科技有限公司),MerTK(abs146712),P-MerTK(abs140272)兔克隆抗體(愛必信上海生物科技有限公司)。一次性輔助埋線包(揚州伊貝康醫(yī)療科技有限公司),高精度電子天平(上海力辰邦西儀器科技有限公司),小動物人工呼吸機(jī)(上海普辛儀器科技有限公司),BL-420N生物信號采集與分析系統(tǒng)(成都泰盟軟件有限公司),酶標(biāo)儀(上海卓的儀器設(shè)備有限公司),電泳儀(北京君意東方電泳設(shè)備有限公司)等。
2.1 造模 SD雄性大鼠采用左冠狀動脈前降支結(jié)扎法(LAD)構(gòu)建急性心梗大鼠模型[7],麻醉以1%的濃度(50 mg/kg)的計量給予大鼠腹腔注入戊巴比妥鈉,接著仰臥固定大鼠、備皮、氣管插管、依據(jù)相關(guān)參數(shù)設(shè)定小動物人工呼吸機(jī)并將與大鼠連接,術(shù)區(qū)消毒后沿著大鼠左側(cè)第三、四肋間鈍性分離肌肉直至打開胸腔,眼科鑷撕開心包膜,將心臟暴露視野,用5/0帶線縫合針將位于左心耳下緣2 mm處的左冠狀動脈前降支結(jié)扎。0.1 mL利多卡因注射液滴入胸腔并在縫合傷口上撒少許青霉素粉末,其作用分別是預(yù)防心律失常和傷口感染。模型構(gòu)建術(shù)后,將大鼠肢體鏈接上Ⅱ?qū)?lián),觀測術(shù)后大鼠心電圖,如出現(xiàn)ST段抬高則構(gòu)建模型成功。手術(shù)全程嚴(yán)格無菌,偽手術(shù)組過程同模型組,但僅開胸后撕開心包膜。實驗中,模型構(gòu)建前心電圖異?;蛟炷2怀晒Φ挠杼蕹T炷G昂笮碾妶D見圖1。
圖1 大鼠模型構(gòu)建前后心電圖
2.2 分組與給藥 將構(gòu)建成功的模型大鼠以隨機(jī)方式分為模型組、“內(nèi)關(guān)”和“心俞”穴位埋線組、培哚普利組,同時單設(shè)偽手術(shù)組。并以術(shù)后7、28 d作為觀察點,每組5只,共40只。各時間點大鼠在造模后的第2天開始干預(yù)治療,培哚普利組藥物計量按照40 mg/kg灌胃,余下3組給予相當(dāng)容積蒸餾水灌胃,每天1次?!皟?nèi)關(guān)”和“心俞”穴位參照實驗動物穴位定位標(biāo)準(zhǔn)第2版《實驗針灸學(xué)》定位,將羊腸線(3-0)剪成2~5 mm長段置于75%酒精中,7號埋線針推入以上穴位。埋線出針后檢查有無線頭外露并用醫(yī)用藥棉按壓針孔1 min,心俞、內(nèi)關(guān)均斜刺,埋線干預(yù)7 d/次,第7、28天行相關(guān)檢查。
2.3 觀察指標(biāo)及方法
2.3.1 ELISA法檢測血清中IL-6、TNF-α、IL-1β的濃度各組大鼠最后一次治療后,禁食不禁水12 h,麻醉后的大鼠行腹主動脈取血,全血靜置15 min,3 500 rpm離心10 min,移液槍將血清移入離心管,ELISA試劑盒實驗操作按照說明書對各組別大鼠血清IL-6、TNF-α、IL-1β 濃度進(jìn)行檢測。
2.3.2 HE染色 嚴(yán)格無菌操作下,取出心臟組織,沿心臟最大橫徑將心臟分為上下部分,4%多聚甲醛將心臟上半部分固定,石蠟包埋心臟上半部組織,切片厚度5 μm,不同濃度酒精脫水,用二甲苯進(jìn)行脫蠟處理,HE染色,切片封固,高清全景掃描儀采集切片圖像,應(yīng)用Image-J軟件對心肌細(xì)胞橫切面積進(jìn)行測量。
2.3.3 Western blotting檢測心肌組織 MerTK、p-MerTK的蛋白表達(dá) 將梗死心肌周圍組織放入研磨管中,組織研磨管中加入強(qiáng)RIPA裂解液,裂解后提取各時間組大鼠心肌組織中的蛋白含量,BCA法測定蛋白濃度。待100 V電壓穩(wěn)定15 min后開始電泳,PVDF膜放200 mA電流中轉(zhuǎn)膜1~2 h,并放入孵育盒。一抗 MerTK、p-MerTK孵育,濃度 1:1 000,βactin濃度1:50 000,二抗孵育,均勻滴入發(fā)光液,曝光顯影成像,Image-J軟件分析處理蛋白灰度,各時間組蛋白灰度值相比β-action灰度值,得到目的蛋白灰度表達(dá)。
2.4 統(tǒng)計學(xué)處理 各時間點實驗數(shù)據(jù)選用SPSS 26.0進(jìn)行統(tǒng)計并分析,實驗數(shù)據(jù)計量單位以(±s)表示。選用單因素方差分析,其計量資料先進(jìn)行正態(tài)和方差齊性檢驗,方差齊性選擇“LSD”。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.1 各時間點大鼠心肌組織HE染色情況和心肌細(xì)胞橫截面積比較 術(shù)后7、28 d不同時間點的偽手術(shù)組心肌細(xì)胞的大小、形態(tài)均未發(fā)生明顯改變、細(xì)胞間平行排列且有序,細(xì)胞核呈現(xiàn)出卵圓形,位居細(xì)胞中央。模型組心肌細(xì)胞大小形態(tài)異常、呈肥大改變且錯亂排列,游離細(xì)胞核增多,見明顯的細(xì)胞間質(zhì),兩治療組心肌細(xì)胞形態(tài)相對規(guī)則,排列相較平行有序,心肌細(xì)胞核游離及肥大的情況不同程度改善。見圖2。
圖2 各時間點大鼠心肌細(xì)胞HE切片結(jié)果(×400)
術(shù)后7 d,模型組大鼠心肌細(xì)胞橫截面積明顯大于偽手術(shù)組(P<0.05),兩治療組大鼠心肌細(xì)胞橫截面積均小于模型組(P<0.05)。術(shù)后28 d,模型組大鼠心肌細(xì)胞橫截面積明顯大于偽手術(shù)組(P<0.05),兩治療組大鼠心肌細(xì)胞橫截面積均小于模型組(P<0.05)。見表1。
表1 各時間點大鼠心肌細(xì)胞橫截面積結(jié)果相比較(±s)
表1 各時間點大鼠心肌細(xì)胞橫截面積結(jié)果相比較(±s)
注:與偽手術(shù)組大鼠相比較,#P<0.05;與模型組大鼠比較,*P<0.05。
組別 n 治療后7 d(μm2)治療后28 d(μm2)偽手術(shù)組 5 203.78±15.31 244.4±16.01模型組 5 372.54±7.74# 676.8±41.45#埋線組 5 347.98±14.48* 533.6±32.44*培哚普利組 5 280.48±9.81* 459.6±35.10*
3.2 各時間點大鼠血清IL-6、TNF-α、IL-1β表達(dá)水平相比較 術(shù)后7、28 d,模型組大鼠血清IL-6、TNF-α、IL-1β濃度水平明顯高于偽手術(shù)組(P<0.05)。治療后 7 d,大鼠血清 IL-6、TNF-α、IL-1β 兩治療組大鼠均低于模型組(P<0.05)。治療后28 d,相較于模型組,兩治療組大鼠血清IL-6、TNF-α、IL-1β均不同程度降低(P<0.05)。見表2、表3。
表2 7 d各組大鼠血清中IL-6、TNF-α、IL-1β濃度的變化(±s)
表2 7 d各組大鼠血清中IL-6、TNF-α、IL-1β濃度的變化(±s)
注:與偽手術(shù)組大鼠相比較,#P<0.05;與模型組大鼠比較,*P<0.05。
組別 n IL-1β(pg/mL)偽手術(shù)組 5 2.23±0.19模型組 5 4.88±0.48#埋線組 5 4.15±0.25*培哚普利組 5 3.22±0.17*IL-6(pg/mL)11.98±0.42 20.84±0.82#17.57±1.44*15.47±0.83*TNF-α(pg/mL)12.69±0.84 27.05±1.10#24.01±1.61*19.34±1.84*
表3 28 d各組大鼠血清中IL-6、TNF-α、IL-1β濃度的變化(±s)
表3 28 d各組大鼠血清中IL-6、TNF-α、IL-1β濃度的變化(±s)
注:與偽手術(shù)組大鼠相比較,#P<0.05;與模型組大鼠比較,*P<0.05。
組別 n IL-1β(pg/mL)偽手術(shù)組 5 1.84±0.13模型組 5 5.91±0.56#埋線組 5 3.21±0.28*培哚普利組 5 2.64±0.23*IL-6(pg/mL)10.58±0.65 22.65±1.10#15.40±0.63*13.36±0.58*TNF-α(pg/mL)12.42±0.71 30.75±1.16#20.38±1.85*15.16±0.60*
3.3 各時間點大鼠蛋白MerTK、p-MerTK表達(dá)水平比較 術(shù)后7、28 d,模型組大鼠MerTK蛋白表達(dá)明顯低于偽手術(shù)組(P<0.05),而p-MerTK蛋白表達(dá)高于偽手術(shù)組(P<0.05)。治療后7、28d兩治療組MerTK蛋白水平均高于模型組(P<0.05),而p-MerTK蛋白低于模型組(P<0.05)。MerTK、p-MerTK呈反比。見表4、圖3。
表4 7、28 d各組大鼠MerTK、p-MerTK蛋白表達(dá)比較(±s)
表4 7、28 d各組大鼠MerTK、p-MerTK蛋白表達(dá)比較(±s)
注:與偽手術(shù)組大鼠相比較,#P<0.05;與模型組大鼠比較,*P<0.05。
7 d 28 d組別 n MerTK p-MerTK偽手術(shù)組 5 1.250±0.024 0.566±0.012 1.227±0.011 0.478±0.005 MerTK p-MerTK 1.154±0.014#埋線組 5 1.033±0.027*培哚普利組 5 0.898±0.013*模型組 5 0.894±0.016#0.926±0.018*1.111±0.009*1.247±0.004#0.664±0.007*0.687±0.274*0.736±0.013#0.826±0.010*1.049±0.198*
圖3 各組大鼠MerTK和p-MerTK表達(dá)
在中醫(yī)學(xué)中心肌梗死屬“胸痹、真心痛”等范疇,本虛標(biāo)實乃該病病機(jī)[8],在治療選穴中選用既是手厥陰心包經(jīng)之絡(luò)穴,又為八脈交會穴中通陰維脈的“內(nèi)關(guān)”,加上即可調(diào)節(jié)臟腑氣機(jī)又可扶正補(bǔ)虛的屬足膀胱經(jīng)之穴的背俞穴“心俞”[9],兩穴合用可補(bǔ)心養(yǎng)氣、通脈止痛。本實驗通過手術(shù)結(jié)扎大鼠LAD,術(shù)中被結(jié)扎處心肌組織變白、術(shù)后大鼠心電圖ST段抬高,提示心肌缺血受損,造模構(gòu)建成功,經(jīng)穴位埋線干預(yù)治療后7、28 d心肌細(xì)胞的排列、形態(tài)、大小、細(xì)胞核游離情況均有所改善,揭示穴位埋線對MI后的心肌細(xì)胞有一定的治療和保護(hù)效果,該實驗結(jié)果與課題前期研究結(jié)果大體相同[6]。
巨噬細(xì)胞是心臟中固有免疫細(xì)胞群的一種,在MI情況下被激活,巨噬細(xì)胞可分為M1型和M2型巨噬細(xì)胞,其主要作用分別是促炎和抗炎。兩種分型的巨噬細(xì)胞參與了心肌梗死后的急性炎癥期、纖維增殖期和穩(wěn)定恢復(fù)期的全過程[10]。MI后的細(xì)胞和受損基質(zhì)釋放危險信號激活先天免疫補(bǔ)體級聯(lián),導(dǎo)致中性粒細(xì)胞和促炎單核/巨噬細(xì)胞快速浸潤在梗死區(qū)[11],從而M1型巨噬細(xì)胞分泌大量IL-6、TNF-α、IL-1β等促炎因子以促進(jìn)梗死的細(xì)胞清除,但心梗后炎癥的過度表達(dá)與不良心室重塑中的心肌肥大關(guān)系密切,心肌肥大增加了復(fù)發(fā)性心梗、心律失常、猝死等不良心肌事件的風(fēng)險[12]。因此,炎癥的精準(zhǔn)調(diào)控與巨噬細(xì)胞的平衡有望成為干預(yù)梗死后不良心室重構(gòu)的一種新方法和策略。MerTK是受體酪氨酸激酶Tyro-Axl-MerTK(TAM)家族成員之一,存在于巨噬細(xì)胞的表面[13],其胞葬作用通過“識別我”“找到我”“吞噬我”發(fā)揮對凋亡細(xì)胞的吞噬和其代謝產(chǎn)物之間的相互作用,實現(xiàn)炎癥的負(fù)向調(diào)控發(fā)揮抗炎效應(yīng)。有研究表明[14]MerTK基因缺乏的小鼠在敗血癥中,小鼠的TNF-α表達(dá)異常升高,Mer受體酪氨酸激酶信號能調(diào)節(jié)TNF-α等促炎因子的分泌,減輕因內(nèi)毒素引起的休克。Wan等[15]在心肌梗死小鼠模型中發(fā)現(xiàn),體內(nèi)MerTK基因缺乏,凋亡心肌細(xì)胞會過多積累,心臟收縮功能受損,缺血壞死組織持續(xù)擴(kuò)大。本實驗結(jié)果中造模后7、28 d與偽手術(shù)組相比較,模型組大鼠IL-6、TNF-α、IL-1β表達(dá)顯著上升,MerTK蛋白水平著降低,p-MerTK蛋白水平明顯升高,經(jīng)穴位埋線和培哚普利7、28 d的治療后大鼠血清中 IL-6、TNF-α、IL-1β表達(dá)下降,MerTK蛋白表達(dá)不同程度上升,p-MerTK蛋白水平不同程度下降。從實驗結(jié)果中我們推測由于MerTK的減少,心梗后的大鼠巨噬細(xì)胞胞葬和橋接作用減弱,凋亡細(xì)胞不能迅速被識別,吞噬作用減慢,梗死心肌周圍被大量炎性細(xì)胞浸潤,導(dǎo)致炎癥過度的表達(dá)。穴位埋線對心肌的保護(hù)作用可能與維持心肌組織內(nèi)巨噬細(xì)胞表面受體MerTK的水平,從而降低IL-6、TNF-α、IL-1β炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生介導(dǎo)炎癥消退相關(guān)。
綜上,“內(nèi)關(guān)”和“心俞”穴位埋線療法對MI治療效果優(yōu)良,可改善大鼠MI后心肌肥大橫截面積、減輕不良心室重塑,且有就診次數(shù)少、穴位刺激長效、創(chuàng)傷疼痛相對較低的優(yōu)勢,值得推廣。但目前我們只從動物實驗部分分子機(jī)制出發(fā),探討了其中的可能性,下一步我們將多維度出發(fā),更長期的有效性、針?biāo)幗Y(jié)合等優(yōu)效性觀察以及增加明確的信號通路和增加臨床試驗將是我們后續(xù)重點。