扩张型心肌病动物模型的建立及心功能评估论文_李倩晓1,那荣妹2,刘百亭2,孟莉莉3,于勤2

李倩晓1 那荣妹2 刘百亭2 孟莉莉3 于勤2

【摘 要】 目的 探讨阿霉素(ADM)建立大鼠扩张型心肌病模型,以研究其心功能变化的可行性与价值。方法 选择46只健康的7周龄雄性SD大鼠作为研究对象,将其随机分为对照组与ADM组,每组23只。其中ADM组大鼠经尾静脉注射建立扩张型心肌病模型,对照组大鼠同样经尾静脉注射生理盐水。用药结束后观察两组研究对象的心脏结构和相关心功能指标变化情况。结果 与对照组大鼠相比,ADM组大鼠的心腔扩张程度明显,左心室射血分数和左心室内径缩短率降低明显,左心室收缩期末内径和左心室舒张期末内径增加明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。ADM组大鼠苦味酸天狼星红染色显示胶原容积分数明显增加(P<0.05)。扩张型心肌病动物心肌组织形态学变化与人类扩张型心肌病病理学改变相符。结论 使用阿霉素建立的扩张型心肌病动物模型对于进一步研究扩张型心肌病和慢性心力衰竭能够提供良好的实验基础。

【关键词】 扩张型心肌病; 大鼠; 阿霉素; 心功能

扩张型心肌病是临床较为常见的一种严重心肌疾病,其主要病理特征为心肌细胞坏死、胶原增生、间质纤维化,主要临床表现为心律失常、心腔扩大、充血性心力衰竭和猝死,严重危害人类的身体健康和生命安全。但目前关于扩张型心肌病的发病机制尚不清楚,这为早期的预防和诊治带来了很大的难度,导致患者5年存活率低,预后较差[1,2]。本研究则主要是探讨阿霉素(ADM)建立大鼠扩张型心肌病模型的可行性,从而为扩张型心肌病的进一步研究提供实验基础。

资料与方法

1.一般资料

选择46只健康的7周龄雄性SD大鼠作为研究对象,体重230-250g,平均243.0±11.4g,清洁级。所有大鼠均分笼饲养,4-6只/笼,自由饮水,自由食用饲料,保持大鼠动物房温度为25℃左右,相对湿度为50%左右。将其随机分为对照组与ADM两组,每组23只。

2.建立动物模型

ADM组大鼠经尾静脉注射阿霉素(山西普德药业股份有限公司,国药准字H14023143,10mg/支),3mg/kg/次,1次/周,连续使用8周,对照组大鼠同样经尾静脉注射相等剂量的生理盐水,1次/周,连续8周。

3.超声心动图测定

使用美国GE公司的心脏彩色多普勒超声仪VIVID7(探头频率12MHz)测量两组大鼠的超声心动图。使用10%的戊巴比妥钠对大鼠进行腹腔麻醉,ADM组剂量为25mg/kg,对照组为20mg/kg。剪去大鼠胸前皮毛,检测两组大鼠心腔内径和心功能,具体包括:左室射血分数(LVEF)、左室收缩期末内径(LVES)、左室舒张期末内径(LVED)、左室内径缩短率(FS)和室间隔厚度(IVS)。

4.组织病理学检测

对对照组和ADM组大鼠分别注射8周阿霉素和生理盐水,之后采用腹腔注射戊巴比妥钠方式对其进麻醉。取两组大鼠心脏中段的心室组织,固定在10%的福尔马林中,常规进行石蜡包埋和切片,进行苦味酸天狼星红染色(VG染色)和苏木精-伊红染色(HE染色),置于光镜下观察,使用全自动图像分析系统对其进行处理,每个标本选择1个切片,每个切片选择2个无小血管视野和含有小血管视野,检测组织切片中的胶原容积分数。

5.统计学分析

采用SPSS20.0软件对本研究中的数据进行统计学分析,所有计量数据均使用 表示,组间比较进行t检验,P<0.05表示差异显著,具有统计学意义。

结 果

1.两组大鼠生存情况比较

对照组大鼠全部存活,ADM组中2只死亡。ADM组大鼠普遍出现食量减少、活动减少、脱毛、体质量降低以及血型胸腹水的情况。

2.两组大鼠超声心动图检测结果比较

对照组大鼠心腔大小和心室壁活动均正常,未出现心律失常以及血液反流的现象;ADM组大鼠心腔出现不同程度的扩大,心室壁活动减弱,同时伴有心律失常,以及由于心腔普遍扩大而导致的二、三尖瓣血液反流现象。见表1。

讨 论

扩张型心肌病是临床较为常见的一种严重心肌疾病。患者可表现出左心或全心增大,左室后壁和室间隔变薄,心室收缩功能减退,伴有室性或房性心律失常。患者的病情呈现进行性加重的特点,可能在疾病的任何阶段发生猝死。目前,扩张型心肌病的病因尚不清楚,可能与感染、遗传、自身免疫和细胞免疫等因素相关,其诊断也是在排除其他特异性原因造成心脏扩大和心功能不全的基础上进行[3,4]。扩张型心肌病患者早期无明显自觉症状,但随着疾病的进展,逐渐出现心律失常的表现和体征。尸检可见患者的心脏部分呈球形,体积明显增大,室壁变薄,心肌细胞排列紊乱,间质明显纤维化,心肌细胞变性、坏死。由于扩张型心肌病病因不明确,为预防和早期诊治带来很大的困难,导致患者预后较差,存活率低,因此,扩张型心肌病动物模型的建立则对于该疾病的进一步研究具有重大意义。

以往建立扩张型心肌病动物实验模型的方法主要包括:(1)使用呋喃唑酮对未成年大鼠连续灌胃给药8周建立动物模型,该种方法对于大鼠食管会产生很大损伤,导致其死亡;而自由饮用又无法确定药物剂量,造成个体之间差异较大。(2)使用叙利亚仓鼠建立自发性动物模型,但该种方式价格昂贵。(3)使用柯萨奇病毒反复感染小鼠建立模型,但该种方法周期较长且传染性强。(4)基因敲除方法,但该种方式对实验技术水平要求较高,很难推广使用。(5)其他使用猪、犬、火鸡、兔等大动物建立的动物模型,但花费高、技术复杂,实验结果重复性差[5,6]。本研究则使用阿霉素经尾静脉注射建立扩张型心肌病大鼠模型,以研究其心功能变化情况。阿霉素是一种广谱非特异的抗肿瘤抗生素,对处于各种生长周期的肿瘤细胞均有不同程度的杀灭作用,对多种肿瘤均有抑制作用。阿霉素主要用于急性粒细胞白血病或急性淋巴细胞白血病等的化疗。阿霉素的副作用包括脱发、消化道反应、发热、抑制骨髓造血功能、心功能损害、肝功能损害等,严重时会导致患者出现心力衰竭。有学者认为阿霉素在体内还原为半醌,发生氧化反应后生成自由基,自由基一方面会改变细胞膜的通透性,导致细胞膜发生脂质过氧化,另一方面会攻击心肌细胞的线粒体,损害线粒体的形态结构和细胞。阿霉素和心肌细胞的亲和力高,加之心肌细胞清除自由基的能力弱,故而阿霉素会对心肌细胞产生明显的毒性作用[7,8]。本研究结果显示:与对照组大鼠相比,ADM组大鼠的心腔扩张程度明显,左心室射血分数和左心室内径缩短率降低明显,左心室收缩期末内径和左心室舒张期末内径增加明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。ADM组大鼠苦味酸天狼星红染色显示胶原容积分数明显增加(P<0.05)。扩张型心肌病动物心肌组织形态学变化与人类扩张型心肌病病理学改变相符。

综上所述,使用阿霉素建立的扩张型心肌病动物模型对于进一步研究扩张型心肌病和慢性心力衰竭能够提供良好的实验基础。

参考文献

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[2]杨燕,梁春香.扩张型心肌病的超声心动图诊断及鉴别诊断[J].实用医药杂志,201 1,28(11):973-5.

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[4]强欢,付蓉,潘凯丽,等.不同剂量呋喃唑酮诱导SD大鼠扩张型心肌病模型的实验研究[J].现代生物医学界进展,2013,13(10):1829-1835.

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论文作者:李倩晓1,那荣妹2,刘百亭2,孟莉莉3,于勤2

论文发表刊物:《中华临床医师杂志》(电子版)2016年4月第7期

论文发表时间:2016/7/18

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