陳 輝,鄭 敏
(1.咸寧市中心醫(yī)院/湖北科技學(xué)院附屬第一醫(yī)院,湖北 咸寧 437100;2.湖北科技學(xué)院)
近年來(lái),急性心肌梗死的發(fā)病率與死亡率明顯上升,嚴(yán)重威脅人類(lèi)的生命健康,迅速恢復(fù)血供,即再灌注治療是挽救急性心肌梗死的根本措施。大量研究表明[1-2],再灌注不一定會(huì)使缺血損傷的組織細(xì)胞得到恢復(fù),在一定條件下反而造成或加重心肌細(xì)胞的損傷,即心肌缺血再灌注損傷(myocardial ischemia reperfusion injury,MIRI)。心血管內(nèi)科疾病中常遇見(jiàn)心肌缺血再灌注損傷的問(wèn)題,腎素血管緊張素系統(tǒng)(RAS)參與心血管循環(huán)的生理病理過(guò)程,血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)激活RAS,導(dǎo)致血容量增多和鈉水潴留,血管收縮[3-4]。抑制腎素-血管緊張素系統(tǒng)能有效預(yù)防心肌梗死造成的心肌缺血再灌注損傷[5]。目前臨床尚無(wú)特效的治療心肌缺血再灌注損傷的手段,因此,越來(lái)越多的專家學(xué)者開(kāi)始致力于心肌缺血再灌注損傷治療方法的研究。法西多曲(Fasidotril)是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶和肽鏈內(nèi)切酶(NEP)雙重抑制劑,通過(guò)對(duì)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的抑制作用及減緩中性肽酶抑制劑對(duì)尿鈉肽的降解作用,從而起到擴(kuò)血管、排納利尿、抑制細(xì)胞增生、抑制交感神經(jīng)等作用。法西多曲作為一種新型抗高血壓及心力衰竭的藥物,在心血管疾病治療方面具有潛在的價(jià)值。本研究旨在探討法西多曲對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用。
SPF級(jí)雄性SD大鼠(40只),體重(280±20)g,由湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心[許可證號(hào)SYXK(鄂)2015-0018]提供。AngⅡ試劑盒、ACE抗體及AT1抗體均購(gòu)自北京奧森鼎信生物技術(shù)有限公司(貨號(hào)分別為:A9847、sc-23908、sc-1173),DAB顯色劑購(gòu)自武漢谷歌生物科技有限公司(貨號(hào):G1210);生物信號(hào)采集與分析系統(tǒng)(型號(hào):BL-420F);法西多曲購(gòu)自重慶萊美藥業(yè)股份有限公司。
1.2.1 大鼠模型制作與分組
將40只SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)至(300±20)g,隨機(jī)分為4組,分別為正常組(NC)、模型組(IR)、法西多曲低劑量(2.5mg/kg)組(FAS-L)和法西多曲高劑量(25mg/kg)組(FAS-H),每組10只。采用10 % 水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,BL-420F生物信號(hào)采集與分析系統(tǒng)觀察并記錄大鼠心電圖。30min后再剪線灌注2h,以心電圖ST下降一半(見(jiàn)圖1~2)即可判斷大鼠心肌缺血再灌注損傷模型成功建立。NC組僅穿線不結(jié)扎,F(xiàn)AS組在結(jié)扎前15 min舌下靜脈注射法西多曲。
圖1 心肌缺血前心電圖
圖2 心肌缺血后心電圖
1.2.2 左心室血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)
大鼠心肌再灌注2h后,將換能器連接上BL-420F生物信號(hào)采集與分析系統(tǒng),PE50導(dǎo)管插進(jìn)大鼠的右頸總動(dòng)脈,導(dǎo)管進(jìn)入左心室時(shí)電腦顯示器會(huì)出現(xiàn)較多的壓力差,等待波形圖穩(wěn)定15min后,記錄各組LVSP、LVEDP和HR的值。
1.2.3 酶聯(lián)免疫吸附法
頸總動(dòng)脈取血離心收集上清液,缺血部位的心肌組織放入適量的PBS緩沖液中(pH7.4),手動(dòng)勻漿,離心10min(3000轉(zhuǎn)/min),收集上清液,接著按照ELISA試劑盒的操作步驟對(duì)AngⅡ進(jìn)行含量檢測(cè)。
1.2.4 免疫組化法
取3μm石蠟組織切片脫蠟水化,用3% H2O2溶液室溫阻斷10min,滴加兔抗大鼠多克隆抗體溶液,4℃孵育過(guò)夜;滴加聚合物增強(qiáng)劑50μL,室溫靜置20min;加酶標(biāo)羊抗兔聚合物50μL,室溫孵育30min,PBS沖洗。用0.02% DAB顯色10min;PBS沖洗,5min×3次;蘇木素復(fù)染5min,自來(lái)水洗1min,梯度酒精分化并脫水。二甲苯透明,中性樹(shù)膠封固。每組選取5例,每例在400倍光學(xué)顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野拍照,采用圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行定量分析。
BL-420F生物信號(hào)采集與分析系統(tǒng)對(duì)各組大鼠心功能分析結(jié)果顯示,與NC組相比,IR組HR減慢(P<0.01),F(xiàn)AS組HR顯著提高(P<0.05);IR組LVSP、+dp/dpmax顯著降低;FAS組LVSP和+dp/dpmax較IR組顯著提高(P<0.01)。與NC組比,IR組LVEDP明顯增加(P<0.01),-dp/dtmax顯著降低(P<0.01),F(xiàn)AS組LVEDP低于IR組,但高于NC組,LVEDP降低效應(yīng)隨劑量增加有增強(qiáng)趨勢(shì)(P<0.01),結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 法西多曲對(duì)大鼠血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的影響
采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析對(duì)大鼠血液和心肌組織中AngⅡ濃度進(jìn)行分析,總體數(shù)據(jù)組間比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。法西多曲能減少心肌缺血再灌注損傷大鼠血液和心肌組織中AngⅡ的表達(dá)(P均<0.05),結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 不同組別大鼠血液中AngⅡ濃度的比較
在各組免疫組化染色細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中AT1、ACE在心肌細(xì)胞中都有表達(dá),陽(yáng)性細(xì)胞胞漿呈棕褐色或棕黃色者。與NC組相比,IR組中AT1免疫陽(yáng)性表達(dá)顯著增加;心肌組織中出現(xiàn)大量ACE免疫強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)細(xì)胞,表明心肌缺血再灌注引起RAS明顯激活;與IR組相比,F(xiàn)AS組心肌AT1免疫陽(yáng)性表達(dá)明顯減弱與假手術(shù)組無(wú)明顯差異,ACE免疫陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)及陽(yáng)性表達(dá)強(qiáng)度明顯減弱但仍有輕度表達(dá),隨藥物劑量增大心肌AT1、ACE的免疫陽(yáng)性表達(dá)均進(jìn)一步減弱。詳見(jiàn)圖3~4。
圖3 各組大鼠心肌組織中AT1表達(dá)變化(×400)
圖4 各組大鼠心肌組織中ACE表達(dá)變化(×400)
急性心肌梗死作為常見(jiàn)的心血管疾病,起病急、病情進(jìn)展速度快,患者表現(xiàn)為胸骨后持續(xù)疼痛、心力衰竭以及心律失常等,具有較高的死亡率和致殘率,預(yù)后差。中老年人群為急性心肌梗死的高發(fā)群體,急性心肌梗死已經(jīng)成為威脅中老年人群生命安全的主要疾病。心肌再灌注損傷包括心肌功能損害和心肌組織代謝混亂,還包括心肌構(gòu)造的損壞。心肌重構(gòu)的重要介導(dǎo)因素是RAS的激活,AngⅡ作為效應(yīng)因子,其增高可導(dǎo)致心血管功能紊亂、心肌肥厚、壞死、凋亡和誘導(dǎo)心肌重構(gòu)[6],腎素-血管緊張素的激活加劇了心肌細(xì)胞的缺血再灌注損傷。持續(xù)RAAS的激活心肌可增加缺血梗死范圍,又進(jìn)一步激活RASS,使病情循環(huán)加重,并且AngⅡ影響血流動(dòng)力學(xué)[7]。本文通過(guò)將法西多曲低、高劑量組和心肌缺血再灌注損傷模型組進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)法西多曲能明顯減少心肌缺血再灌注損傷大鼠血液中AngⅡ的表達(dá)。
左心室舒張功能損傷比心肌缺血再灌注損傷發(fā)生早,甚至發(fā)生更嚴(yán)重的病理變化[8-9],血流動(dòng)力學(xué)是評(píng)價(jià)心臟收縮性功能的重要指標(biāo)[10]。LVSP是左心室收縮期壓力的最大值,LVEDP是左心室舒張末期的壓力,+dp/dtmax是心肌變力性干預(yù)十分敏感的指標(biāo),-dp/dtmax增加表示左室舒張功能的改善[11],若動(dòng)脈壓降低或不變,-dp/dtmax降低則表示心室舒張功能異常。當(dāng)左心室功能下降時(shí),LVSP降低,LVEDP上升[12-13]。張苗苗等[14]通過(guò)大鼠缺血后適應(yīng)處理減少心肌缺血再灌注損傷,發(fā)現(xiàn)大鼠缺血再灌注模型組LVSP,+dp/dtmax和-dp/dtmax均較假手術(shù)組低,而LVEDP較假手術(shù)組高。與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。與NC組相比,IR組LVSP,+dp/dpmax顯著降低;FAS組LVSP和+dp/dpmax較IR組顯著提高(P<0.01)。與NC組比,IR組LVEDP明顯增加(P<0.01),-dp/dtmax顯著降低(P<0.01),F(xiàn)AS組LVEDP低于IR組,但高于NC組,LVEDP降低效應(yīng)隨劑量增加有增強(qiáng)趨勢(shì)(P<0.01),可以看出心肌缺血再灌注能夠影響血流動(dòng)力學(xué)。
心肌缺血再灌注時(shí),循環(huán)及心肌局部AngⅡ、ACE和AT1水平顯著增加,AT1為 AngⅡ的受體之一,而ACE可催化產(chǎn)生AngⅡ[15-16]。AT1在IR期間表達(dá)上調(diào),影響腎素血管緊張素系統(tǒng),有助于抑制心肌間質(zhì)重塑,影響心功能[17-18]。有實(shí)驗(yàn)證明西地那非能夠減輕心肌缺血再灌注導(dǎo)致的心臟功能降低,提高心肌缺血再灌注模型的存活率,抑制AT1的上調(diào),減少AngⅡ的表達(dá)[19]。依那普利在心臟驟停和復(fù)蘇時(shí)通過(guò)調(diào)控血液和心肌中的ACE/AngⅡ/AT1R的表達(dá)而改善缺血再灌注損傷[20]。在本實(shí)驗(yàn)表明法西多曲可減少血液中和心肌組織中AngⅡ表達(dá),其中FAS-H組中AngⅡ影響較FAS-L組明顯。免疫組化染色結(jié)果顯示,陽(yáng)性表達(dá)的棕褐色細(xì)胞在IR組表達(dá)顯著增加,藥物治療組細(xì)胞表達(dá)降低。與FAS-L組比較,F(xiàn)AS-H組AT1、ACE陽(yáng)性表達(dá)明顯減少。心肌缺血再灌注時(shí)AngⅡ的表達(dá)增加,而在FAS組中AngⅡ明顯下降,說(shuō)明法西多曲對(duì)RAS也有抑制作用。
法西多曲是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶和中性內(nèi)肽酶(NEP)的抑制劑,通過(guò)RAS系統(tǒng)在心血管系統(tǒng)中起重要作用,可擴(kuò)張血管,抑制NEP,改善內(nèi)皮功能等[21]。法西多曲可用于長(zhǎng)期治療大鼠心肌梗死[22]。本研究表明法西多曲對(duì)心肌缺血再灌注損傷有一定的保護(hù)作用,為新一代防治肌缺血再灌注損傷的藥物開(kāi)發(fā)提供了方向。