鐘春榮,符傳藝,張捷君,符武島
(海南省人民醫(yī)院 1.醫(yī)療保健中心四區(qū),2.神經(jīng)介入科,3.醫(yī)療保健中心三區(qū),海南 ???570311)
急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是冠狀動(dòng)脈急性缺血缺氧引起的心肌壞死,臨床表現(xiàn)為劇烈而持久的胸骨后疼痛、血清肌鈣蛋白Ⅰ(troponin I,TnI)、肌紅蛋白(myoglobin,MB)、肌酸激酶同功酶(creatine kinase isoenzyme,CKMB)等心肌酶活性增高,以及心電圖進(jìn)行性改變,可累及消化、呼吸、心血管系統(tǒng),并發(fā)心律失常、心臟破裂、心力衰竭、血管栓塞、心源性休克等,危及生命[1]。AMI后心室重構(gòu)是引起心力衰竭的主要原因,目前臨床尚無治愈心力衰竭的方法,因此探索AMI后心室重構(gòu)的新治療方法成為當(dāng)務(wù)之急[2]。麝香保心丸是一種具有改善血流動(dòng)力學(xué)、緩解心絞痛、改善心肌缺血作用的中成藥,已成功應(yīng)用于心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)的治療[3]。微小RNA-497(Microrna-497,miRNA-497)是一種單鏈非編碼小RNA分子,可參與轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)調(diào)控[4]。有研究顯示[5]miRNA-497對AMI后心室重構(gòu)具有調(diào)控作用。麝香保心丸對AMI后心室重構(gòu)具有改善作用已有文獻(xiàn)報(bào)道[6],但麝香保心丸改善AMI后心室重構(gòu)的分子學(xué)基礎(chǔ)是否為miRNA-497尚不清楚。本研究就miRNA-497在麝香保心丸改善AMI后心室重構(gòu)中的作用進(jìn)行了探討,以期明確miRNA-497與麝香保心丸改善AMI后心室重構(gòu)的關(guān)系,鑒定麝香保心丸改善AMI后心室重構(gòu)的分子基礎(chǔ),為AMI后心室重構(gòu)的治療提供新的可能方案,現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)告如下。
SD大鼠90只,SPF級,雄性,體質(zhì)量(320±20)g,購于上海抗體藥物國家工程研究中心有限公司,生產(chǎn)許可:SYXK(滬)2018-0041。將90只SD大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組、麝香保心丸組、miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組、miRNA-497抑制劑組,每組15只(注:miRNA-497激動(dòng)劑是模擬生物體內(nèi)源的miRNA-497,運(yùn)用化學(xué)合成的方法合成,能夠增強(qiáng)內(nèi)源性miRNA-497的功能,而miRNA-497抑制劑是化學(xué)修飾的專門針對細(xì)胞中特異的靶miRNA-497的抑制劑)。
采用結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支法制備急性心肌梗死大鼠模型,方法如下:腹腔注射40 mg/kg戊巴比妥鈉溶液(天津蘭洪新能源科技有限公司)麻醉大鼠,剪去胸部被毛并消毒,于胸骨左緣第2肋~4肋開胸,結(jié)扎冠脈左前降支,當(dāng)結(jié)扎區(qū)域變白,心電圖ST段弓背上抬為造模成功。假手術(shù)組僅分離前室間支,不結(jié)扎。模型組、miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組、麝香保心丸組、miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組造模成功后,模型組給予等量生理鹽水(上海艾研生物科技有限公司),miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組尾靜脈注射miRNA-497激動(dòng)劑[4](15 mg/kg,每天1次,連續(xù)3天,廣州銳博生物有限公司)和灌胃麝香保心丸(15 mg/kg,每天1次,連續(xù)6周,上海和黃藥業(yè)有限公司),麝香保心丸組給予麝香保心丸(15 mg/kg,每天1次,連續(xù)6周,上海和黃藥業(yè)有限公司)灌胃,miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組尾靜脈注射miRNA-497抑制劑[4](15 mg/kg,1次/天,連續(xù)3天,廣州銳博生物有限公司)和灌胃麝香保心丸(15 mg/kg,1次/天,連續(xù)6周,上海和黃藥業(yè)有限公司),miRNA-497抑制劑組尾靜脈注射miRNA-497抑制劑(15 mg/kg,每天1次,連續(xù)3天,廣州銳博生物有限公司)。
①各組大鼠一般情況:6周后觀察大鼠精神狀態(tài)、反應(yīng)、進(jìn)食、飲水、運(yùn)動(dòng)、死亡等一般情況并記錄。②各組大鼠心功能指標(biāo):麻醉各組大鼠,行右側(cè)頸總動(dòng)脈插管(將連接壓力換能器的插管經(jīng)右側(cè)頸總動(dòng)脈逆行插入左心室),通過PowerLab生物信號采集與分析系統(tǒng)(香港友誠生物科技有限公司),測定并記錄左室收縮末壓(left ventricular end systolic pressure,LVESP)、左室內(nèi)壓最大上升速率(LV+dp/dtmax)、左室舒張末壓(left ventricular end diastolic pressure,LVEDP)、左室內(nèi)壓最大下降速率(LV-dp/dtmax)。③各組大鼠急性心肌梗死面積:將各組大鼠處死,摘取心臟,左心室部分稱重后切成1~1.5 mm心肌薄片,將心肌薄片置于1% 2,3,5氯化三苯基四氮唑溶液(北京索萊寶科技有限公司)中,37 ℃避光孵育10 min,用濾紙吸干,稱重,梗死區(qū)域呈白色,非梗死區(qū)域呈紅色,切下梗死區(qū)稱重,急性心肌梗死面積=(急性心肌梗死重量/左心室重量)×100%[7]。④各組大鼠心肌組織形態(tài)學(xué)變化:取各組大鼠心肌組織,固定,脫水,透明,包埋,切片,脫蠟,脫水,伊紅-蘇木素(eosin-hematoxylin,HE)染色試劑盒(上海威奧生物科技有限公司)染色,脫水,透明,封片,光學(xué)顯微鏡(重慶奧特光學(xué)顯微鏡有限公司,型號:MDS400)下觀察心肌組織形態(tài)學(xué)變化。⑤各組大鼠心肌細(xì)胞凋亡率:取各組大鼠心肌組織,剪碎,勻漿,裂解,消化、傳代,取第3代心肌細(xì)胞,制備細(xì)胞懸液,細(xì)胞懸液的細(xì)胞計(jì)數(shù)為1×106個(gè),取1支潔凈流式管,依次加入100 μL細(xì)胞懸液、5 μL異硫氰酸熒光素(天津希恩思生化科技有限公司)、5 μL碘化丙啶(武漢艾美捷科技有限公司),充分混勻,25 ℃避光反應(yīng)15 min,采用流式細(xì)胞儀(美國Beckman Coulter公司,型號:FACSCalibur)檢測心肌細(xì)胞凋亡率。⑥各組大鼠心肌組織中miRNA-497表達(dá)量:取各組大鼠心肌組織,液氮研磨,提取總RNA,將總RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,以此cDNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增,根據(jù)擴(kuò)增曲線讀取循環(huán)數(shù)(Ct),將GAPDH作為內(nèi)參基因,采用相對定量法以2-△△Ct對miRNA-497表達(dá)水平進(jìn)行相對定量分析(圖1)。
圖1 瓊脂糖凝膠電泳圖1:MarkerDL2000;2、3、4:內(nèi)參基因擴(kuò)增條帶;5、6、7:目的基因擴(kuò)增條帶
數(shù)據(jù)采用SPSS22.0軟件統(tǒng)計(jì)分析,兩兩計(jì)量資料比較采用snk-q檢驗(yàn),P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
假手術(shù)組大鼠精神狀態(tài)、飲食活動(dòng)、毛發(fā)生長等均良好,未出現(xiàn)死亡大鼠;模型組大鼠呈現(xiàn)病態(tài)特征,精神萎靡,被毛粗糙不整齊,不思飲食,捕捉無抵抗現(xiàn)象,4只大鼠死亡;麝香保心丸組大鼠精神狀態(tài)、飲食活動(dòng)、毛發(fā)生長等較模型組明顯好轉(zhuǎn),2只大鼠死亡;miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組大鼠精神狀態(tài)、飲食活動(dòng)、毛發(fā)生長等較麝香保心丸組明顯異常,3只大鼠死亡;miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組大鼠精神狀態(tài)、飲食活動(dòng)、毛發(fā)生長等較麝香保心丸組明顯好轉(zhuǎn),1只大鼠死亡;miRNA-497抑制劑組大鼠精神狀態(tài)、飲食活動(dòng)、毛發(fā)生長等較miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組無明顯差別,1只大鼠死亡。
假手術(shù)組大鼠心肌組織排列整齊,橫紋清晰,無變性壞死,未見纖維化,間質(zhì)無充血腫脹,未見炎性細(xì)胞浸潤;模型組大鼠心肌組織排列紊亂,橫紋不清,心肌細(xì)胞肥大,有大量點(diǎn)狀壞死灶,成纖維細(xì)胞大量增生,大量膠原纖維取代心肌細(xì)胞,纖維化明顯,間質(zhì)明顯充血腫脹,炎性細(xì)胞浸潤明顯;麝香保心丸組心肌組織病理改變較模型組明顯改善;miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組心肌組織病理改變較麝香保心丸組明顯加重;miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組心肌組織病理改變較麝香保心丸組明顯改善;miRNA-497抑制劑組心肌組織病理改變較miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組無明顯差別(圖2)。
圖2 各組大鼠心肌組織形態(tài)學(xué)變化(HE染色,200×)A:假手術(shù)組;B:模型組;C:miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組;D:麝香保心丸組;E:miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組;F:miRNA-497抑制劑組
模型組大鼠急性心肌梗死面積和心肌細(xì)胞凋亡率顯著高于假手術(shù)組(P<0.05);麝香保心丸組大鼠急性心肌梗死面積和心肌細(xì)胞凋亡率顯著低于模型組(P<0.05);miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組大鼠急性心肌梗死面積和心肌細(xì)胞凋亡率顯著高于麝香保心丸組(P<0.05);miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組大鼠急性心肌梗死面積和心肌細(xì)胞凋亡率顯著低于麝香保心丸組(P<0.05);miRNA-497抑制劑組大鼠急性心肌梗死面積和心肌細(xì)胞凋亡率較miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組無顯著差異(圖3,表1)。
表1 各組大鼠急性心肌梗死面積和心肌細(xì)胞凋亡率 (%)
圖3 各組大鼠心肌細(xì)胞凋亡情況A:假手術(shù)組;B:模型組;C:miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組;D:麝香保心丸組;E:miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組;F:miRNA-497抑制劑組注:橫坐標(biāo)表示Annexin V/FITC染色,縱坐標(biāo)表示PI染色,Q1象限表示機(jī)械性死亡細(xì)胞,Q2象限表示凋亡晚期的細(xì)胞,Q4象限表示正常活細(xì)胞,Q3象限表示凋亡早期的細(xì)胞
模型組大鼠LVEDP顯著高于假手術(shù)組(P<0.05),LV+dp/dtmax、LVESP、LV-dp/dtmax顯著低于假手術(shù)組(P<0.05);麝香保心丸組大鼠LVEDP顯著低于模型組(P<0.05),LV+dp/dtmax、LVESP、LV-dp/dtmax顯著高于模型組(P<0.05);miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組大鼠LVEDP顯著高于麝香保心丸組(P<0.05),LV+dp/dtmax、LVESP、LV-dp/dtmax顯著低于麝香保心丸組(P<0.05);miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組大鼠LVEDP顯著低于麝香保心丸組(P<0.05),LV+dp/dtmax、LVESP、LV-dp/dtmax顯著高于麝香保心丸組(P<0.05);miRNA-497抑制劑組大鼠LVEDP、LV+dp/dtmax、LVESP、LV-dp/dtmax較miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組無顯著差異(P>0.05,表2)。
表2 各組大鼠心功能指標(biāo)
模型組大鼠心肌組織中miRNA-497表達(dá)量顯著高于假手術(shù)組(P<0.05);麝香保心丸組大鼠心肌組織中miRNA-497表達(dá)量顯著低于模型組(P<0.05);miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組大鼠心肌組織中miRNA-497表達(dá)量顯著高于麝香保心丸組(P<0.05);miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組大鼠心肌組織中miRNA-497表達(dá)量顯著低于麝香保心丸組(P<0.05);miRNA-497抑制劑組大鼠心肌組織中miRNA-497表達(dá)量較miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組無顯著差異(P>0.05,表3)。
表3 各組大鼠心肌組織中miRNA-497表達(dá)量
心肌梗死屬于中醫(yī)“胸痹”、“厥心痛”“心痛”、“卒心痛”等范疇,心室重構(gòu)在中醫(yī)中無相同病名,但就其心悸、頭暈、喘憋、咳嗽、胸悶、胸痛、咯痰、乏力、惡心、腹脹、水腫等心衰癥狀來說,當(dāng)屬中醫(yī)“心悸”、“喘證”、“胸痹”、“水腫”等范疇[8-9]。中醫(yī)藥治療為一種多靶點(diǎn)、多途徑的治療方式,臨床逐漸應(yīng)用于AMI治療。麝香保心丸是一種中成藥,由人工麝香、人工牛黃、蟾酥、冰片、蘇合香脂、肉桂、人生提取物組成,具有擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、改善血流動(dòng)力學(xué)、緩解心絞痛、降低血管緊張素Ⅱ(Angiotensin Ⅱ)、穩(wěn)定易損斑塊、調(diào)節(jié)心肌間質(zhì)膠原表達(dá)、減少梗死心肌面積、抑制血管壁炎性、預(yù)防心室重構(gòu)、改善心肌缺血作用,現(xiàn)已成功應(yīng)用于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(coronary atherosclerotic heart disease,CAHD)、AMI等CVD的治療,被列為全國中醫(yī)醫(yī)院急診科室首批必備中成藥[10-11]。本研究顯示模型組大鼠一般情況、心肌組織形態(tài)變化較假手術(shù)組明顯異常,提示造模成功。本研究顯示麝香保心丸組大鼠一般情況、心肌組織病理學(xué)改變、LVEDP、LV+dp/dtmax、LVESP、LV-dp/dtmax、急性心肌梗死面積、心肌細(xì)胞凋亡率較模型組顯著改善,這與楊波等[6]研究結(jié)果一致,提示麝香保心丸能夠改善急性心肌梗死后心室重構(gòu),可能是由于心肌梗死后心室重構(gòu)多見氣虛血瘀,多屬本虛標(biāo)實(shí),這與麝香保心丸的溫通胸陽、活血化瘀、益氣養(yǎng)心方證相合。
miRNA是一類廣泛存在于真核生物中的單鏈非編碼小分子RNA,長度約為20~25個(gè)核苷酸,能夠通過靶向結(jié)合特定mRNA的3′端非編碼區(qū)(3′UTR),促使mRNA降解,抑制mRNA進(jìn)一步翻譯蛋白,從而對靶基因表達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后負(fù)調(diào)控。miRNA-497為miRNA中的一種,已有研究證實(shí)miRNA-497在疾病組織中表達(dá)異常,且具有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化、凋亡的作用[12]。有研究發(fā)現(xiàn)[13]miRNA-497可通過負(fù)性調(diào)節(jié)B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2基因(B cell leukemia-2,Bcl-2)而發(fā)揮促進(jìn)缺血性神經(jīng)元調(diào)亡的作用。有研究報(bào)道[14]miRNA-497在缺血再灌注損傷(Ischemia-reperfusion injury,IRI)過程中異常表達(dá)。既往資料顯示[15]miRNA-497在AMI大鼠心臟中表達(dá)明顯上調(diào),敲低miRNA-497可減少AMI大鼠心肌梗死面積和心肌細(xì)胞凋亡,增強(qiáng)自噬(autophagy)流。上述研究[13,15]在本研究中也得到了證實(shí),本研究顯示miRNA-497抑制劑組各項(xiàng)指標(biāo)較miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組無顯著差異,提示miRNA-497是麝香保心丸改善急性心肌梗死后心室重構(gòu)中的關(guān)鍵分子。本研究顯示miRNA-497激動(dòng)劑+麝香保心丸組各項(xiàng)指標(biāo)較麝香保心丸組明顯異常,miRNA-497抑制劑+麝香保心丸組各項(xiàng)指標(biāo)較麝香保心丸組有顯著改善,麝香保心丸可能通過抑制miRNA-497表達(dá)而改善大鼠急性心肌梗死后心室重構(gòu),這可為急性心肌梗死后心室重構(gòu)發(fā)掘出新藥研發(fā)靶點(diǎn)。
綜上所述,miRNA-497是麝香保心丸改善急性心肌梗死后心室重構(gòu)中的關(guān)鍵分子,這為急性心肌梗死后心室重構(gòu)提供新的研究方向。