梁逸強(qiáng),岑倩,朱濤,龐延,葛惠琴,趙璇
(廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院心血管科,廣西 南寧 530023)
心力衰竭(heart failure, HF)是老年人病殘率和病死率升高的主要原因。在心力衰竭發(fā)展中,伴隨著心肌肥厚性重構(gòu)變化,心肌細(xì)胞的橫管(transverse tubule, TT)系統(tǒng)亦發(fā)生重構(gòu)性改變。本課題擬通過觀察養(yǎng)心通脈方對(duì)以腹主動(dòng)脈縮窄致心力衰竭大鼠模型EF值的影響,橫管冪頻值(transverse tubule power, TTpower),心肌組織JP-2(Junctophilin2, JP-2)、Cav-3(caveolin-3, Cav-3)蛋白表達(dá)的影響,研究其作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、儀器、藥物 SPF級(jí)雄性SD大鼠60只,體質(zhì)量200 g-250 g,購(gòu)于并飼養(yǎng)于廣西中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。主要儀器:激光共聚焦顯微鏡;Langendorf灌流系統(tǒng);GE Vivid7型超聲儀;電泳儀等。主要藥物與試劑:養(yǎng)心通脈方藥物組成:紅參、白術(shù)、麥冬、五味子、川芎、當(dāng)歸、遠(yuǎn)志、炙甘草各10 g,黃芪30 g,丹參15 g,木香3 g??ㄍ衅绽–aptopril),12.5 mg/片。兔多克隆抗JP2抗體、大鼠抗Cav-3抗體購(gòu)自美國(guó)Sigma公司。
1.2 方法 采用腹主動(dòng)脈不完全結(jié)扎建立心力衰竭大鼠模型。將造模動(dòng)物分為假手術(shù)組、模型組、養(yǎng)心通脈方組和卡托普利組,每組15只。假手術(shù)組15只動(dòng)物開腹后僅分離腹主動(dòng)脈,但不結(jié)扎。其余3組采用不完全結(jié)扎建立心力衰竭大鼠模型。13周后,利用壓力超負(fù)荷形成大鼠心衰模型。于術(shù)后13周末開始給藥,假手術(shù)組、模型組給予蒸餾水灌胃5周,心力衰竭組給予養(yǎng)心通脈方、卡托普利連續(xù)用藥灌胃5周。養(yǎng)心通脈方干預(yù)結(jié)束后,各組分別于第18周末取材及進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)。包括:心臟超聲檢測(cè)左心室的EF值,心肌橫管成像檢測(cè)橫管冪頻值(TTpower),Western blot檢測(cè)JP-2與Cav-3蛋白表達(dá)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 18.0進(jìn)行分析,計(jì)數(shù)資料采用率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn);計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,組間比較采用t檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
大鼠EF值、左室橫管power值與假手術(shù)組比較,模型組EF值、左室橫管power值明顯下降(P<0.01);與模型組比較,卡托普利組及養(yǎng)心通脈方組EF值、左室橫管power值上升明顯(P<0.05)。大鼠JP-2與Cav-3蛋白表達(dá)與假手術(shù)組比較,模型組比較蛋白表達(dá)明顯下降(P<0.01);與模型組比較,卡托普利組及養(yǎng)心通脈方組JP-2與Cav-3蛋白表達(dá)上升明顯(P<0.05)(表1)。
隨著中國(guó)人口老齡化加劇,心力衰竭(HF)患病率及死亡率呈明顯升高趨勢(shì)。雖然人們對(duì)心衰病理生理機(jī)制進(jìn)行了深入研究,但心衰癥狀頑固,治療難度大,預(yù)后仍較差。因此,心力衰竭仍是心血管疾病領(lǐng)域需要解決的重要課題。隨著對(duì)HF發(fā)病機(jī)制的深入研究,人們逐漸認(rèn)識(shí)到,導(dǎo)致HF發(fā)生發(fā)展的基本機(jī)制是心肌重塑。在心衰發(fā)展中,伴隨著心肌組織學(xué)上肥厚性重構(gòu)變化,心肌細(xì)胞的橫管系統(tǒng)亦發(fā)生重構(gòu)性改變[1,2]。
橫小管是骨骼肌和心肌細(xì)胞明暗帶交界處細(xì)胞膜陷入細(xì)胞內(nèi)環(huán)繞肌原纖維而形成的小管。許多重要的蛋白和離子通道集中在橫管。橫管決定心肌細(xì)胞的功能。橫管參與心肌細(xì)胞電信號(hào)傳導(dǎo)[3]。橫小管重構(gòu)作為心肌重塑的重要組成部分,在心肌肥大向心力衰竭轉(zhuǎn)化期間的起著重要作用。實(shí)驗(yàn)表明,在多種不同病因引起的心力衰竭中可以觀察到橫管結(jié)構(gòu)的缺失和紊亂。臨床研究發(fā)現(xiàn),在人發(fā)生心衰時(shí)心室肌細(xì)胞的橫管出現(xiàn)擴(kuò)張。Wei等[4]發(fā)現(xiàn)心力衰竭的自發(fā)性高血壓大鼠心肌細(xì)胞的橫管系統(tǒng)發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞,而這種橫管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)破壞可以直接導(dǎo)致心肌細(xì)胞鈣致鈣釋放功能異常,從而導(dǎo)致心肌收縮功能減弱。橫管與肌質(zhì)網(wǎng)超微結(jié)構(gòu)的改變,造成鈣釋放過程失穩(wěn)及興奮-收縮耦聯(lián)效率下降及興奮-收縮耦聯(lián)時(shí)間延長(zhǎng),從而導(dǎo)致心力衰竭的發(fā)生。許多細(xì)胞膜蛋白集中于心肌細(xì)胞的橫管。橫管與肌質(zhì)網(wǎng)的耦聯(lián)處不僅有多種蛋白(如RyR、LCC等)形成耦聯(lián)結(jié)構(gòu)復(fù)合體,還有junctophilins、JP-2、Cav-3等多種結(jié)構(gòu)蛋白和鈣結(jié)合蛋白。在心肌肥厚和心力衰竭過程中,JP-2的表達(dá)水平顯著降低,并且二聯(lián)體結(jié)構(gòu)受到損害;而人為降低JP-2的表達(dá)量也可導(dǎo)致心肌肥厚和心力衰竭[5]。caveolae是質(zhì)膜上直徑大約50 nm-100 nm的泡狀凹陷,其大量分布在肌細(xì)胞,成纖維細(xì)胞,脂肪細(xì)胞,內(nèi)皮細(xì)胞。目前發(fā)現(xiàn)caveolin有三種同型異構(gòu)體,為caveolin-1、caveolin-2、caveolin-3。它們的表達(dá)具有組織特異性,caveolin-3特定地表達(dá)在骨骼肌、心肌、平滑肌細(xì)胞中。已有報(bào)道caveolin-3表達(dá)的異常和心肌功能失調(diào)相關(guān)。敲除Cav-3的小鼠會(huì)出現(xiàn)心肌肥厚,心肌擴(kuò)張和射血分?jǐn)?shù)下降。
表1 養(yǎng)心通脈方對(duì)壓力超負(fù)荷大鼠橫管重構(gòu)的影響 (Mean±SD , n=8)
中醫(yī)一般將心衰納入“喘證”、“痰飲”等范疇。筆者認(rèn)為心衰的基本病機(jī)為本虛標(biāo)實(shí),本虛以氣虛、氣陰兩虛、陽虛為主,標(biāo)實(shí)以淤血、水飲居多,臨床表現(xiàn)多為虛實(shí)夾雜。養(yǎng)心通脈方具有益氣養(yǎng)陰,活血祛瘀,理氣止痛,養(yǎng)心安神的功能。本實(shí)驗(yàn)采用了壓力超負(fù)荷致心力衰竭模型,觀察了養(yǎng)心通脈方對(duì)壓力負(fù)荷大鼠橫管重構(gòu)的影響。研究表明,養(yǎng)心通脈方可以改善心力衰竭大鼠EF值,改善左室橫管冪頻值(TTpower),增強(qiáng)JP-2與Cav-3蛋白表達(dá),從而改善左室橫管重構(gòu)。
綜上所述,養(yǎng)心通脈方可以改善心功能,改善左室橫管重構(gòu),增強(qiáng)JP-2與Cav-3蛋白的表達(dá),在一定程度上能夠延緩壓力超負(fù)荷大鼠橫管重構(gòu),從而起到抗心力衰竭的作用。