趙圣剛 許建江 孫鳳娟 張祥宇 張冉 江力勤
胺碘酮是廣泛應(yīng)用于臨床的抗心律失常藥物,但該藥可造成肝臟、甲狀腺、肺等器官組織損傷,最終導(dǎo)致非酒精脂肪性肝病、肝損傷、肺纖維化和甲狀腺功能障礙等[1-3],決奈達(dá)隆和胺碘酮可導(dǎo)致總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平升高等為主要表現(xiàn)的血脂紊亂[1,4-12]。目前研究認(rèn)為胺碘酮分子結(jié)構(gòu)類似甲狀腺激素,可與甲狀腺激素競爭性結(jié)合肝臟甲狀腺受體β1(thyroid receptor β1,TRβ1),進(jìn)而誘發(fā)脂質(zhì)代謝紊亂。此外決奈達(dá)隆作為胺碘酮的替代藥物,在胺碘酮分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上去除碘,降低了胺碘酮由于高碘導(dǎo)致的甲狀腺功能損害的發(fā)生率。本研究旨在探討胺碘酮和決奈達(dá)隆誘發(fā)血脂代謝紊亂的初步機制,評價藥物的安全性,現(xiàn)報道如下。
1.1 實驗動物與分組 雄性SD大鼠30只由浙江省實驗動物中心供應(yīng)[合格證:SCXK(浙)2008-0033號],清潔級,體重180~220 g。經(jīng)常規(guī)飼養(yǎng)1周后,按照隨機數(shù)表法分為胺碘酮(AM)組、決奈達(dá)?。―R)組、對照組,每組10只。根據(jù)人和動物間體表面積折算系數(shù)計算等效劑量和課題組前期試驗確定,胺碘酮和決奈達(dá)隆藥物劑量均為120mg·kg-1·d-1。動物實驗條件:SPF級大鼠飼養(yǎng)室、SPF級大鼠實驗室,溫度(22±2)℃,濕度 50%~70%,光照 150~200 Lx,12 h明暗交替,噪音<50 dB,屏障系統(tǒng)溫度、濕度、光照、壓力梯度等設(shè)有自動控制和顯示系統(tǒng),每籠5只,飼養(yǎng)于不銹鋼籠具中。采用不同濃度等容積灌胃給藥,給藥體積為2 ml/100 g,每天上午給藥1次,對照組喂等量的自來水,連續(xù)15周。
1.2 藥物及試劑儀器 胺碘酮:類白色片,批號:175;決奈達(dá)?。侯惏咨?,批號:HK-59499,由賽諾菲安萬特制藥有限公司生產(chǎn)。TRβ1、單磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated potein kinase,AMPK)、過氧化物酶體增殖物激活受體α(peroxisome proliferator-activated receptor alpha,PPARα)、低密度脂蛋白受體(low-density lipoprotein receptor,LDL-R)免疫組化采用美國R&D公司試劑盒(批號:AF3059)。LIBOR AEL200型電子分析天平為日本島津產(chǎn)品,Motic生物顯微圖像采集分析系統(tǒng)為廈門麥迪奧克儀器公司產(chǎn)品。
1.3 方法
1.3.1 臟器分離 大鼠喂養(yǎng)至滿13周,7%水合氯醛1 ml/100g腹腔麻醉后,分離肝臟。
1.3.2 免 疫 組 化 檢 測 TRβ1、AMPK、PPARα、LDL-R的表達(dá) 肝臟組織切片樣本以含H2O2的甲醇溶液(1∶50)滅活過氧化物酶,PBS液充分淋洗,1.5%封閉血清孵育0.5h后,滴加一抗鼠抗TRβ1、AMPK、PPARα(1∶100)孵育過夜,次日 PBS液充分淋洗,二抗孵育0.5 h,PBS液淋洗后滴加AB酶孵育0.5 h,PBS液充分淋洗后加入過氧化物酶底物顯色,蒸餾水沖洗后,鏡下觀察。以95%乙醇10 s×2次,100%乙醇10 s×2次,二甲苯10 s×3次,進(jìn)行脫水封片,擦去多余二甲苯。陰性對照以PBS液代替一抗,其余步驟同前,顯微鏡攝片。利用ImageJ軟件半定量分析免疫組化圖片中TRβ1、AMPK、PPARα、LDL-R表達(dá)水平。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件,計量資料以表示,多組比較采用方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組大鼠肝臟TRβ1免疫組化結(jié)果 見圖1。
由圖1可見,TRβ1多集中于血管周圍肝臟細(xì)胞上。3組TRβ1面積分?jǐn)?shù)分別為NC組10.75±2.03,AM 組 10.64±2.13,DR 組 10.25±6.63,3 組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
2.2 各組大鼠肝臟AMPK免疫組化結(jié)果 見圖2。
由圖2可見,AMPK表達(dá)部分位于細(xì)胞胞漿中。3組AMPK面積分?jǐn)?shù)分別為NC組26.48±1.23,AM組11.39±6.63,DR組16.06±6.70,雖然 AM組及DR組表達(dá)水平低于NC組,但3組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
2.3 各組大鼠肝臟PPARα免疫組化結(jié)果 見圖3。
由圖3可見,對照組門管區(qū)域胞漿區(qū)域可見散在棕色部分,3組PPARα面積分?jǐn)?shù)分別為NC組15.22±2.34,AM 組 13.56±6.72,DR 組 10.45±7.08,3組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
圖1 各組大鼠肝臟TRβ1免疫組化結(jié)果(A:對照組,B:胺碘酮組,C:決奈達(dá)隆組;×200)
2.4 各組大鼠肝臟LDL-R免疫組化結(jié)果 見圖4。
由圖4可見,肝臟LDL-R明顯表達(dá)于胞膜上,其中以NC組最為明顯,DR組次之,而AM組表達(dá)最低。3組LDL-R面積分?jǐn)?shù)分別為NC組40.53±6.13,AM 組 18.70±10.56,DR 組 26.92±1.84,3 組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其中NC組高于AM組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
圖2 各組大鼠肝臟AMPK免疫組化結(jié)果(A:對照組,B:胺碘酮組,C:決奈達(dá)隆組;×200)
圖3 各組大鼠肝臟PPARα免疫組化結(jié)果(A:對照組,B:胺碘酮組,C:決奈達(dá)隆組;×200)
圖4 各組大鼠肝臟LDL-R免疫組化結(jié)果(A:對照組,B:胺碘酮組,C:決奈達(dá)隆組;×200)
心律失常抑制試驗(cardiac arrhythmia suppression trial,CAST)結(jié)果發(fā)布以后,傳統(tǒng)抗心律失常藥物治療觀念發(fā)生了明顯改變,Ⅰ類抗心律失常藥物的重要性逐漸降低。胺碘酮作為廣譜的Ⅲ類抗心律失常藥物,具有低致心律失常和弱負(fù)性肌力的特性,所以臨床應(yīng)用更加普遍[1-3]。決奈達(dá)隆為胺碘酮的去碘衍生物,兩者分子結(jié)構(gòu)均類似甲狀腺激素[4-5]。
臨床研究及動物基礎(chǔ)研究均提示胺碘酮可導(dǎo)致脂質(zhì)代謝紊亂。Pollak等[6]對服用胺碘酮患者(血脂及甲狀腺功能正常)隨訪18個月觀察血脂變化,得出胺碘酮可引起TC、HDL-C、LDL-C以及磷脂水平升高。為進(jìn)一步分析其機制,可能為胺碘酮干擾膽固醇合成和脂質(zhì)代謝途徑。具體表現(xiàn)為胺碘酮可與甲狀腺激素競爭性結(jié)合肝臟TRβ1,下調(diào)編碼肝臟LDL-R的mRNA轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)水平,抑制TG轉(zhuǎn)化為極低密度脂蛋白,抑制脂肪酸β氧化,抑制微粒體轉(zhuǎn)運蛋白等,最終導(dǎo)致以TG、LDL-C、TC等水平升高為主的脂質(zhì)代謝紊亂[7-9]。而補充甲狀腺激素后能減輕胺碘酮導(dǎo)致的脂質(zhì)代謝紊亂程度,并且胺碘酮導(dǎo)致的肝臟LDL-R下調(diào)現(xiàn)象也得到逆轉(zhuǎn)[7]。其他實驗同樣得出胺碘酮顯著升高TG、磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺水平,其機制可能與抑制脂肪酸氧化,促進(jìn)脂質(zhì)和脂滴形成相關(guān)基因和蛋白表達(dá)水平有關(guān),導(dǎo)致TG在肝臟細(xì)胞內(nèi)積聚[11-12]。本實驗也得出胺碘酮和決奈達(dá)隆可降低肝臟LDL-R表達(dá)密度,其中胺碘酮影響更為顯著,與前述研究相似,解釋了課題組前期研究得出胺碘酮和決奈達(dá)隆誘發(fā)LDL-C水平升高的現(xiàn)象[1]。決奈達(dá)隆組肝臟LDL-R表達(dá)受影響程度弱于胺碘酮組,其機制可能與胺碘酮誘發(fā)甲狀腺功能障礙發(fā)生率高有關(guān)。
胺碘酮本身可導(dǎo)致甲狀腺功能障礙,同時由于其分子結(jié)構(gòu)類似甲狀腺激素,所以可與甲狀腺激素競爭性結(jié)合肝臟TRβ1。因此胺碘酮可引起類似甲狀腺功能減退特征性的血脂譜變化(TC及LDL-C水平升高等)[10-13]。目前認(rèn)為甲狀腺功能減退患者出現(xiàn)血脂代謝改變的機制可能由于偏低的甲狀腺激素水平結(jié)合肝臟TRβ受體的能力下降,進(jìn)而激活TRβ受體下游的AMPK及后續(xù)分子的能力下降,如乙酰輔酶A羧化酶、羥甲基戊二酸、p38絲裂原活化蛋白激酶和PPARα等,從而引起糖脂代謝紊亂[13-15]。本實驗得出胺碘酮和決奈達(dá)隆對肝臟TRβ1表達(dá)沒有影響,其原理為胺碘酮及決奈達(dá)隆只與甲狀腺受體β1結(jié)合,而不引起受體降解或表達(dá)受損[4]。由于干擾了甲狀腺激素與TRβ1結(jié)合,所以可引起下游AMPK激活障礙。所以本研究顯示胺碘酮組及決奈達(dá)隆組AMPK表達(dá)下降,但對于AMPK下游PPARα未見明顯改變的原因可能為PPARα為核受體,具體機制較為復(fù)雜,也有可能本研究采用免疫組化方法,技術(shù)較為粗糙,出現(xiàn)假陰性。所以需進(jìn)一步的探討。
本研究得出胺碘酮及決奈達(dá)隆對TRβ1的表達(dá)未見明顯改變,但對LDL-R影響較大,支持胺碘酮和決奈達(dá)隆誘發(fā)脂質(zhì)代謝紊亂現(xiàn)象。但由于本研究僅用了免疫組化一種方法,需要從基因和蛋白角度進(jìn)一步分析研究結(jié)論,所以后期將對胺碘酮與甲狀腺激素競爭性結(jié)合TRβ1、AMPK、LDL-R蛋白和基因表達(dá)水平進(jìn)一步探討。