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【摘 要】目的:建立大鼠心肌梗死的模型,观察心肌梗死后去甲肾上腺素转运蛋白(NET)的变化规律,以及与氧化应激的相关性,探讨NET对大鼠心室重塑和心功能的潜在影响及机制。方法:Wistar大鼠随机分为心肌梗塞组和假手术组:结扎大鼠冠状动脉前降支,形成急性心肌梗死模型。4周后,测定心脏心室重塑的各项指标、用免疫组织化学、EILSA技术检测去甲肾上腺素转运蛋白(NET)、检测2组大鼠心肌中总超氧化物歧化酶(SOD)、铜锌-超氧化物歧化酶(CuZn-SOD) 活性,血液过氧化氢(H2O2)水平,并与假手术组比较。结果:心肌梗死组(M组)大鼠心室重塑明显、左室重量指数 (LVWI)升高,心率增快,血流动力学紊乱。心肌中NET、SOD、CuZn-SOD下降,血液中H2O2表达升高(P<0.05)。NET的变化与氧化应激有一定相关性。结论:心肌梗死后出现去甲肾上腺素转运蛋白减少、交感异常、氧化应激异常激活,3者都可能参与与心室重塑、心功能变化,为探寻新的治疗靶点提供依据。
【关键词】去甲肾上腺素转运蛋白;心肌梗死;氧化应激;心室重塑
【中图分类号】R542.22 【文献标识码】B 【文章编号】1003-5028(2015)5-0113-02
各种原因导致冠状动脉痉挛或者堵塞、血流中断,持久而严重的心肌缺血导致部分心肌急性坏死即心肌梗塞,心肌梗死后交感神经兴奋,儿茶酚胺异常释放使心肌细胞线粒体损害,激活异常的氧化应激[1-3]。正常情况下去甲肾上腺素转运蛋白(NE transporter,NET)位于交感神经突触前膜,将90%以上交感神经冲动释放的NE通过再摄取(reuptake)回到神经末梢中,NET参与交感神经突触前、心肌间质中NE浓度的调节[4-6]。心肌梗塞后交感神经功能异常是导致病情恶化、后期心室重塑的重要原因之一,因此,笔者研究心肌梗塞后NET的变化,探讨NET在心肌梗塞后的病理生理作用,是否参与心肌梗塞后心脏功能的变化,为探寻新的机制和药物治疗靶点提供依据。
1 材料与方法
1.1 药品及试剂
SOD 及CuZn- SOD 活性测定试剂盒、H2O2 测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所。人去甲肾上腺素转运蛋白(NET)检测试剂盒购于上海信则生物科技有限公司。FA1104电子天平购于上海精密科学仪器公司。体重200-250克的Wistar大鼠(购于第三军医大学动物中心,雌雄不限)。
1.2 大鼠心肌梗塞动物模型的建立及分组
参照文献的方法[7]:麻醉大鼠后给予小动物呼吸机,开胸后结扎左冠状动脉前降支(选择左心耳下缘与肺动脉圆锥间距主动脉根部约3mm处为结扎点)。16只大鼠随机分为2组(n=8)分别为假手术组(S组),心肌梗死组(M组),大鼠模型建立4周后摘取大鼠心脏,分别送液氮保存,血液离心后取上清测定H2O2。
1.3 心脏重量指数测定
4周后处死大鼠后清洗心脏,吸干水分后沿室间沟切开左室(包括室间隔),左、右室分别测量,用FA1104电子天平测量各部分重量。测量方法为:右室心脏重量指数=右室心脏重量/体重、左室心脏重量指数=左室心脏重量/体重,按照公式分别计算出左右室心脏重量指数。
1.4 SOD 及CuZn- SOD活性、H2O2水平测定方法
按照试剂盒说明书,黄嘌呤氧化酶法测定心肌SOD 及CuZn- SOD活性,比色法测定血清H2O2 含量。
1.5 心肌NET免疫组织化学检测:左心室按照长轴采取组织标本、石蜡包埋、切片常规脱蜡至水。采用碱性磷酸酶标记的免疫组织化学间接法,按照试剂盒操作步骤,加兔抗大鼠NET多克隆抗体(1:200,ADI Inc.),湿盒内4℃过夜,加碱性磷酸酶标记的羊抗兔IsG(1:200,Jackson)室温下孵育2 h。加入底物显色、伊红复染。每个标本按3个不同部位各取5张切片,在×400视野下,每张切片随机拍摄5个视野,计数每个样本免疫反应阳性总数。
1.6血流动力学测定
麻醉大鼠后暴露颈部动脉后经左颈总动脉插管,连接MPA-2000生物信号分析系统压力换能器,用多导记录仪记录大鼠的心腔内血流动力学参数。
1.7病理形态学分析及心肌NET的ELISA检测
大鼠心肌研磨后置于玻璃匀浆器中,裂解离心后采用Bradford方法进行蛋白质定量。按照NET的ELISA检测试剂盒步骤检测在心肌内的水平。
1.8 统计学处理
计量数值采用均数±平均差(±s )表示。采用SPSS13.0统计软件分析,两组间行t检验,多组间用方差分析作q检验。率的比较用X2检验,计数资料用秩和检验。 P<0.05为差异具统计学意义。
2 结果
2.1 光镜下组织形态学改变
在光镜下观察心肌组织HE染色:S组心肌细胞排列整齐,形态、结构正常,偶可见少量炎性细胞浸润,无心肌细胞坏死、肥大,无胶原堆积、间质增生;与S组比较,M组梗死区心肌细胞大量炎性细胞浸润,结构紊乱、大片红色无结构坏死区,非梗死区的心肌细胞及间质增生、胶原堆积、粗乱。
2.2心肌梗塞后心室重塑
与S组相比,M组大鼠发生心肌梗塞后心室重塑,可见LVM、RVW、左室重量指数(LVWI)、右室重量指(RVWI)升高 (P<0.01,表1)。
3 讨论
研究表明,21世纪心血管疾病逐步成为主要的致死性疾病之首,冠心病、心肌梗死的致残率、死亡率均高,尤其是心肌梗死后心室重塑,也是导致慢性心力衰竭、影响患者生存质量的主要病因之一。在心肌梗塞的急性期,交感神经的功能异常并激活病态的氧化应激反应,是导致患者恶心心律失常、心功能恶化的重要原因,而对于远期防治心室重构,调整交感神经和迷走神经功能也是重要的方向,因此,临床医生对于减少交感应激、减少氧化损伤、早期抗缺血、挽救濒死心肌等综合治疗措施十分重视 [1-3,7-9],对缺血性心力衰竭也有较好的治疗效果。
已有实验和临床研究结果提示,正常情况下心脏中的NE主要贮存于交感神经中,NET 可将高达90% 交感神经释放的NE 重新回吸收到突触前神经元中,由此产生的变化及影响常在肾上腺、肾脏、心脏等交感神经丰富支配—肾上腺素能(adrenergic) 的组织器官表现更为明显。心衰时心脏交感神经NE再摄取能力下降,可能与心肌重塑后增生肥大的心肌中交感神经密度相对减少,以及长期NE浓度增高交感神经末梢受损有关;或者是NET发生内化(internalization)、转录后异常导致交感神经突触前膜NET蛋白减少,科学家Backs等观察到大鼠升主动脉缩窄HF模型心肌NE结合位点减少,而在mRNA的基因表达水平无变化,提示转录后异常NET蛋白减少导致交感神经再摄取功能下降,认为可能是NET蛋白减少的原因[7-10]。
本实验观察到心梗组大鼠左右室重量和重量指数均升高,表明大鼠的心梗模型建立成功,心室发生重塑,血流动力学检测结果提示心梗后血流动力学紊乱参与整个病生过程,而心肌梗塞组大鼠梗塞和非梗死区心肌的SOD、CuZn-SOD表达减少, H2O2水平升高,表明心肌梗塞后SOD活性减低,自由基增多、氧化损伤等也参与心功能的损伤、恶化,而心肌梗塞大鼠心脏NET蛋白表达下降,表明 NET蛋白水平下降致交感神经再摄取功能下降,可能也是心肌梗死后心功能异常的重要基础。大鼠心肌梗塞后时心肌内NE浓度降低,提示发生心脏交感去神经,推测交感神经再摄取异常可能对发生心脏交感去神经起重要作用,可能与心肌梗塞后发生交感去神经、进而发生急慢性期的心脏异常损伤密切相关,如果进一步证实NET在心梗后的动态变化和意义,有望针对NET异常探索新的治疗靶点,对于各种心肌缺血、慢性心衰的治疗都有重要的意义,但对于是否提高NET表达水平可以改善心梗后交感神经功能异常有益,还需要通过更多实验进一步研究。
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论文作者:刘青
论文发表刊物:《河南中医》2015年5月供稿
论文发表时间:2015/10/12
标签:心肌论文; 交感神经论文; 大鼠论文; 心肌梗塞论文; 心肌梗死论文; 心室论文; 心脏论文; 《河南中医》2015年5月供稿论文;