張 恒,劉是中
(中國醫(yī)科大學臨床醫(yī)藥學院,沈陽110001)
體內(nèi)外研究表明,奧美沙坦酯(OLM)可以阻斷任何來源的血管緊張素Ⅱ所致的相應生理作用[1]。本實驗通過結(jié)扎冠狀動脈建立小鼠心肌梗死(MI)模型,應用OLM進行干預性治療,觀察各組動物的心肌纖維化情況、心肌丙二醛(MDA)含量及NADPH氧化酶組分的表達,探討OLM的抗氧化應激作用及對MI后心臟的保護機制。
1.1 實驗動物 12周齡健康雄性清潔級C57小鼠40只,體質(zhì)量25~30 g,光照12 h/12 h明暗交替,室溫飼養(yǎng),由中國醫(yī)科大學實驗動物中心提供。
1.2 試劑及儀器 OLM(上海三共制藥有限公司,上海);MDA檢測試劑盒(南京建成生物工程研究所);RNA提取試劑盒,cDNA合成試劑盒(寶日醫(yī)生物技術(shù)有限公司,大連);Real-time PCR反應試劑盒(Applied Biosystems,美國);引物(上海生工生物工程技術(shù)服務有限公司,上海);人工呼吸機(HX-100E型,成都泰盟科技有限公司,成都);酶標光度計(SUNRISE RC,TECAN,瑞士)。
1.3 方法
1.3.1 動物模型建立及分組 隨機分為3組:假手術(shù)組(SHAM組,n=8)、MI組(n=10)和OLM組(n =8)。各組小鼠按50 mg/kg腹腔注射苯巴比妥鈉麻醉,人工呼吸機輔助呼吸。迅速打開左前胸,暴露心臟。用7/0尼龍絲線在左心耳下方2 mm結(jié)扎冠狀動脈左前降支,顯微鏡下確認,將心臟復位后擠壓出胸腔內(nèi)氣體,迅速縫合關(guān)閉胸腔,建立MI模型。SHAM組穿線而不結(jié)扎動脈,余步驟同MI、OLM組。SHAM組、MI組每天給予正常飼料和飲水,OLM組術(shù)后給予正常飼料和飲水的同時開始給予OLM 10 mg/(kg·d)灌胃。3組小鼠術(shù)后4周處死并檢測各項指標。
1.3.2 MDA含量的測定 小鼠處死后取出心臟,并用冰生理鹽水洗凈,剪除左右心房、大血管及附著結(jié)締組織,取左心室(游離壁和室間隔)非梗死區(qū)組織稱重,按1∶9(w∶v)用玻璃勻漿器在4℃制備組織勻漿。3 000 r/min離心15 min,吸取上清待測。心肌組織蛋白定量用Bradford比色法。MDA可與硫代巴比妥酸縮合,形成紅色產(chǎn)物,在532 nm處有最大吸收峰,具體操作按試劑盒說明書進行。
1.3.3 病理學改變檢測 實驗完成后取心臟組織,吸干表面水分,垂直于心臟左室長軸對稱中點平乳頭肌水平切取厚度為2~3 mm心臟切片,立即置于甲醛溶液中固定,石蠟包埋成蠟塊,切成3 μm切片,AZAN染色后光鏡下觀察結(jié)構(gòu)改變。
1.3.4 Real-time PCR法檢測 取各組心臟左心室非梗死區(qū)組織,按照試劑盒要求提取總RNA,并將RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA,設計相應的引物,應用SYBR Green PCR master mix,在ABI Prism 7900T序列檢測系統(tǒng)檢測分析,反應條件為20 μl反應體系,按94℃ 30 s,然后94℃ 5 s,55℃ 5 s,72℃ 15 s擴增40個循環(huán),分析溶解曲線,計算gp91phox、p22phox和 p47phox樣本的相對濃度。PCR引物:gp91phox上游:5'-CTTTCTCAGGGGTTCCAGTG-3',下游:5'-TCTTCCAAACTCTCCGCAGT-3';p22phox上游:5'-TGGACGTTTCACACAGTGGT-3',下游:5'-TAGGCTCAATGGGAGTCCAC-3';p47phox上游:5'-CCACGG GTATTGCTAGGATGA-3',下游:5'-AGACTAAGGCA GCGGGTAATCA-3';GAPDH上游:5'-CAACTTTGGCATTGTGGAAGG-3',下游:5'-ACACATTGGGGGTAGGAACAC-3'。
1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 12.0軟件包行單因素方差分析,數(shù)據(jù)以s表示,以P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 病死率及一般情況 SHAM組術(shù)后均存活,且一般情況佳;MI組病死率為20%,死因為心力衰竭,其余小鼠均不同程度出現(xiàn)呼吸急促、進食和活動減少等情況;OLM組小鼠均存活,但有輕微的進食、活動減少等情況出現(xiàn)。
2.2 MDA含量 SHAM組、MI組及OLM組心肌組織MDA水平分別為(11.4±1.21)、(27.3±4.18)及(17.8±2.35)nmol/mg prot,與SHAM組相比,MI組心肌組織MDA水平增高(P<0.05);與MI組相比,OLM組MDA水平降低(P<0.05)。
2.3 病理結(jié)果 AZAN染色結(jié)果可見SHAM組小鼠心肌肌肉束飽滿,排列整齊,染成鮮紅色。而MI組小鼠的心肌組織中梗死區(qū)藍染,心肌纖維消失,代之以纖維結(jié)締組織。OLM組亦可見藍染的纖維結(jié)締組織,但與MI組相比面積減少。
2.4 gp91phox、p22phox和p47phox mRNA表達見表1。
表2 不同組別心肌組織中g(shù)p91phox、p22phox和p47phox mRNA表達比較(n=8,s)
表2 不同組別心肌組織中g(shù)p91phox、p22phox和p47phox mRNA表達比較(n=8,s)
注:與SHAM組比較,*P<0.05;與MI組比較,△P<0.05
gp91phox p22phox p47phox SHAM組組別0.2±0.05 1.05±0.07 1.0±0.11 MI組 1.36±0.07* 2.15±0.14* 1.57±0.06* OLM組 0.45±0.09△ 1.65±0.09△ 1.23±0.09△
體內(nèi)活性氧(ROS)被認為是氧化應激的主要原因[2],包括超氧陰離子、過氧化氫、羥自由基、單線態(tài)氧、過氧化脂類等。雖然心臟中ROS來源廣泛,但研究發(fā)現(xiàn)NADPH氧化酶是產(chǎn)生ROS的重要來源[3]。NADPH氧化酶由2個膜結(jié)合成份(gp91phox和p22phox),3個胞質(zhì)成份(p47phox、p67phox和p40phox),以及1個小分子G蛋白(rac-1或rac-2)組成[4]。研究發(fā)現(xiàn),NADPH氧化酶可催化O2產(chǎn)生超氧陰離子,后者可通過岐化作用生成過氧化氫,過氧化氫進而能與超氧陰離子反應生成羥自由基,如此產(chǎn)生的大量的ROS可以導致氧化與抗氧化水平的失衡而引起細胞氧化應激損傷。
在正常及病理條件下,NADPH氧化酶源ROS對決定細胞內(nèi)的氧化-還原平衡是至關(guān)重要的。心血管系統(tǒng)非吞噬細胞NADPH氧化酶為組成性表達,可持續(xù)生成低水平的超氧化物。然而在生理及病理條件下,NADPH氧化酶也可產(chǎn)生爆發(fā)性超氧化物。目前認為,NADPH氧化酶是心臟中超氧陰離子產(chǎn)生的最主要的調(diào)控酶之一[5]。研究顯示,MI后ROS產(chǎn)生增加與AngⅡ上調(diào)NADPH氧化酶密切相關(guān),AngⅡ可與AngⅡ1型受體結(jié)合而激活NADPH氧化酶,啟動活性氧的生成[6]。隨著NADPH氧化酶活性表達的增加,氧化應激的程度也隨之加重。
Yu等[7]報道使用AngⅡ受體阻斷劑可抑制心衰大鼠心肌氧化應激水平及心室重構(gòu)。本研究中,我們的結(jié)果也顯示,MI后心肌發(fā)生氧化應激損傷,膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物之一MDA含量及NADPH氧化酶組分表達顯著升高,應用AngⅡ受體阻斷劑OLM后,MDA含量及NADPH氧化酶組分表達顯著降低,MI面積明顯減少,心肌損傷明顯減輕。說明OLM對NADPH氧化酶系統(tǒng)激活有良好的抑制作用。但是OLM未能完全抑制心臟氧化應激的發(fā)展,說明NADPH氧化酶不是心臟ROS生成的惟一來源。詳細機制有待進一步的研究。
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