阿托伐他汀對大鼠心肌梗死后心室重塑和心功能的影響

施冰，冬蘭，崔新娟，趙倩，王珺

(北京軍區總醫院，a干部病房一科，b保健科，北京100700)

心肌梗死后心力衰竭是心血管疾病的主要死亡原因。心力衰竭的發展伴有多種原因，其中心肌梗死后氧化應激狀態可能是心肌梗死后心室擴大和功能異常的重要機制之一［1］。近年來研究發現他汀類藥物除了具有調脂、穩定斑塊作用外，還有改善血管內皮功能、抗炎、抗氧化、減輕心肌細胞肥大、抑制成纖維細胞增殖、抗細胞凋亡等作用［2］。本研究采用大鼠心肌梗死模型，探討阿托伐他汀對大鼠心肌梗死后心室重塑和心功能以及血清超氧化物歧化酶活力(SOD)、血清丙二醛(MDA)表達水平的影響，探討阿托伐他汀在改善心室重塑過程中抗氧化的可能機制。

1 材料和方法

1.1 動物模型的制備、分組及給藥 20只雄性SD大鼠，體質量180 g，購自北京維通利華公司。通過結扎冠狀動脈左前降支，制作急性心肌梗死模型。術后24 h存活的20只大鼠隨機分為心肌梗死組(AMI，n=10)，阿托伐他汀組(ATV，n=10)。另設假手術組(sham，n=10)。假手術組僅在前降支穿線，不結扎。ATV組將阿托伐他汀鈣片溶于純凈水中，以阿托伐他汀 10 mg·kg－1·d－1灌胃，MI組和sham組則予等量0.9%氯化鈉注射溶液。共連續灌胃4周。

1.2 超聲心動圖檢查 術后4周由同一醫師對3組大鼠進行超聲心動圖檢測，評價心功能。術后4周大鼠稱量體質量(BW)后用復合麻醉劑腹腔注射麻醉(3 ml/kg)，四肢固定于檢查臺上，應用HP5500型心臟超聲儀，在乳頭肌水平將M型取樣線垂直于室間隔和左室后壁，獲得M型超聲心動圖，測定左心室舒張末期內徑(LVEDD)、左室收縮末期內徑(LVESD)，左心室射血分數(LVEF)和短軸縮短率(LVFS)。

1.3 心臟重量及重量指數 術后4周大鼠稱量體質量后用復合麻醉劑腹腔注射麻醉(3 ml/kg)，心臟抽血處死。取出心臟，于升主動脈注入冰PBS灌流心臟，將心臟在濾紙上瀝干后稱取心臟重量;剪除雙側心耳、右心室壁，稱取左心重量(LVW)，左心重量與體質量之比即為左心室重量指數(LVWI，mg/g)。

1.4 血清超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的測定 術后4周取左心室血3 ml，3000 r/min，4℃離心10 min，分離上層血清。采用羥胺氧化法測定大鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)。采用TBA法測定血清丙二醛(MDA)水平。

1.5 統計學處理 用SPSS 13.0統計軟件進行統計分析。所有數據以均值±標準差(±s)表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間采用方差分析。

2 結果

2.1 心肌梗死模型的建立 成功構建大鼠急性心肌梗死模型，實驗用30只大鼠全部存活，根據研究設計分批處死。

2.2 超聲心動圖檢查結果 見表1。

2.3 大鼠左心室重量指數 AMI組［(3.67±0.13)mg/g］與 Sham 組［(2.87 ±0.11)mg/g］比較，P＜0.05;ATV 組［(3.11 ±0.16)mg/g］與 AMI組比較，P＜0.05。

2.4 血清超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的測定 見表2。

表1 大鼠超聲心動圖檢查結果(±s)

表1 大鼠超聲心動圖檢查結果(±s)

注:與 Sham 組比較，aP＜0.05;與 AMI組比較，bP＜0.05

組別 鼠數(只)LVEDD(mm)LVESD(mm)LVEF(%)LVFS(%)sham 組 10 6.08 ±0.52 3.75 ±0.33 78.50 ±5.07 48.60 ±3.33 AMI組 10 8.67 ±0.80a7.12 ±0.36a35.16 ±3.22a20.28 ±2.63a ATV 組 10 7.85 ±0.53b6.39 ±0.30b47.28 ±4.32b31.48 ±4.11b

表2 大鼠血清MDA含量及SOD活性的測定(±s)

表2 大鼠血清MDA含量及SOD活性的測定(±s)

注:與 Sham 組比較，aP＜0.05;與 AMI組比較，bP＜0.05

組別 鼠數(只)MDA(μmol/L) SOD(u/L)sham組10 2.54 ±0.22 53.6 ±3.5 AMI組 10 4.83 ±0.35a 31.8 ±2.3a ATV 組 10 3.67 ±0.26b 43.5 ±3.9b

3 討論

在缺血性心臟病、心肌缺血再灌注損傷以及心力衰竭等心血管疾病的病理過程中，活性氧(ROS)大量產生，引起氧化應激，進而啟動心肌細胞凋亡，直接導致心臟病理改變和功能障礙［3］。ROS主要包括過氧化氫(H2O2)、超氧陰離子(O2－)等，通過作用于蛋白、脂類和DNA，引起細胞壞死或凋亡。ROS攻擊心肌細胞膜的脂質雙分子層，產生對細胞有毒性作用的過氧化物。脂質過氧化物自發分解形成更多的自由基，攻擊其他雙鍵，引起自由基連鎖反應;同時ROS增加細胞膜的通透性，使細胞內容物、肌酸激酶、乳酸脫酸酶等物質逸出，抑制有氧代謝和無氧代謝，使ATP生成減少。細胞膜通透性改變還可抑制 Na+－K+－ATP酶活性，引起細胞內Na+濃度升高和K+濃度降低，導致細胞內環境成分改變和線粒體的氧化代謝能力減弱。以上幾個因素最終造成細胞和組織的壞死，引起心力衰竭進一步惡化。

近年來研究發現，梗死后心肌細胞凋亡在心室重塑中扮演著重要角色。細胞凋亡是機體遭受氧化損傷后的后果之一［4］。心肌缺血缺氧時可通過黃嘌呤氧化酶、中性粒細胞的呼吸爆發等途徑代謝產生大量氧自由基，同時體內抗氧化酶活性降低，機體持續處于氧化應激狀態。丙二醛(MDA)是氧自由基引發脂類過氧化反應的產物，其含量高低反映氧自由基水平和脂質過氧化的強度。缺血心肌產生的氧自由基可進入到血循環而使外周血中氧自由基含量增多。超氧化物歧化酶(SOD)是一種抗氧自由基酶，其活力大小體現了機體氧自由基清除能力［5］。

本研究發現，大鼠心肌梗死4周后血清中SOD含量明顯下降，MDA含量明顯升高，表明心肌處于氧化應激狀態。心肌梗死后4周時，大鼠LVEDD明顯增大，LVEF和FS明顯降低，提示大鼠心肌梗死后心室重塑發生可能與其氧化應激狀態的改變有關。經過阿托伐他汀4周治療后，阿托伐他汀組大鼠血清中SOD較心肌梗死組顯著增加，MDA明顯降低(P＜0.05)，LVEDD 明顯下降，LVEF顯著升高，提示阿托伐他汀可能通過抑制心肌梗死大鼠心肌的脂質過氧化，增強機體氧自由基清除能力，改善心肌梗死后心室重塑，改善心功能。

［1］ Li WG，Coppey L，Weiss RM，et al.Antioxidant therapy attenuates JNK activation and apoptosis in the remote non-infarcted myocardium after large myocardial infarction［J］.Biochem Biophys Res Commun，2001，280(1):353-357.

［2］ Ceng J，Zhao Z，kang W，et al.Atorvastatin reverses cardiac remodeling possibly through regulation of protein kinase D/myocyte enhancer factor 2D activation in spontaneously hypertensive rats［J］.pharmacol Res，2010，61(1):40-47.

［3］ kinugawa S，tsutsui H，hayashidani S，et al.treatment with dimythylthiourea prevents left ventricular remodeling and failure after experiental myocardial infarction in mice:role of oxidative stress［J］.Circ Res，2000，87(5):392-398.

［4］ Yamaguchi S，Yamaoka M，Okuyama M.Elevated circulating levels and cardiac secretion of soluble Fas ligand in patients with congestive heart failure［J］.Am J Cardiol，1999，83(10):1500-1503.

［5］ Souza-Costa DC，Sandfima VC，Lopes LF，et al.Anti-inflammatory effects of atorvastatin:modulation by the T-786C polymorphism in the endothelial nitric oxide synthase gene［J］.Atherosclerosis，2007，19(3):438-444.