阿托伐他汀聯合輔酶Q10對心肌梗死后心力衰竭大鼠游離脂肪酸及三磷酸腺苷水平的影響

趙東明 楊 萍 楊 杰 魏 群(吉林大學中日聯誼醫院心內科，吉林 長春 30033)

心力衰竭(HF)是各種病因所致的心臟病的終末階段，也是臨床上心血管疾病的主要死亡原因之一。心臟是高耗能的器官，正常心臟的主要產能物質是游離脂肪酸(FFA)和葡萄糖，其中前者約占60% ～70%〔1〕。線粒體是心肌細胞能量代謝的主要場所，越來越多的證據顯示，HF時心肌細胞線粒體能量代謝的改變會加速心肌收縮或舒張功能不全及心肌重構的進展。近年來發現阿托伐他汀可以改善心肌重構〔2〕，但是以往的研究多集中于血管內皮功能方面。本研究通過建立急性心肌梗死(AMI)后心衰大鼠模型，觀察聯合應用阿托伐他汀及輔酶Q10對血清FFA及心肌組織ATP含量的影響，探討阿托伐他汀聯合輔酶Q10在改善心衰大鼠心肌重構過程中對能量代謝影響的可能作用機制。

1 材料與方法

1.1 動物、藥品及試劑 吉林大學實驗動物中心提供雌性Wistar大鼠30只，體重 200～220 g，合格證號:SCXK-(吉)2003-0001。阿托伐他汀(批號:J20070060)由輝瑞制藥有限公司提供。輔酶Q10(批號:H10930021)由衛才(中國)藥業有限公司提供。兩種藥物均溶于0.5%羧甲基纖維素鈉(CMC)中。FFA及ATP測定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.2 動物模型 大鼠左冠脈前降支的結扎參照文獻〔3〕方法:吸入乙醚后，將麻醉的大鼠仰臥位固定，剪去胸前鼠毛后以75%酒精消毒皮膚，在左側第3～4肋間打開胸腔及心包膜，暴露心臟。23只模型組及給藥組大鼠均以0號線結扎左冠狀動脈前降支，7只假手術組大鼠僅穿線不結扎，將心臟送回胸腔后，擠出胸腔內的氣體及血液，收攏荷包并關閉胸腔，手術時間控制在30 s內。術后7 d以青霉素20萬 U/kg腹腔注射常規抗感染治療。1只假手術組大鼠于麻醉時死亡。冠脈結扎術大鼠4只于3 d內死亡，1只于1 w內死亡。

1.3 分組及給藥 存活的24只大鼠隨機分為4組:假手術組、模型組、阿托伐他汀組、阿托伐他汀+輔酶Q10組，每組6只大鼠。阿托伐他汀組大鼠給予阿托伐他汀每日10 mg/kg灌胃，阿托伐他汀+輔酶 Q10組大鼠每日給予阿托伐他汀10 mg/kg及輔酶Q10 30 mg/kg灌胃，假手術組及模型組大鼠均給予0.5%CMC灌胃。飼養6 w后均于術后第7周以10 ml/kg灌胃給藥，1次/d，連續5 w。

1.4 指標測定 3%戊巴比妥30 mg/kg腹腔注射麻醉后，稱量大鼠體重，腹主動脈取血3 ml，2 500 r/min離心10 min后取血清置于-70℃。按一次提取比色法測定血清FFA含量。應用化學比色法測定非梗死區心肌組織ATP含量:摘取心臟后取非梗死區心肌組織樣本，稱重后按重量體積比(W/V)1∶9加入生理鹽水，玻璃試管塑料膜封口后置燒杯中加半燒杯水，用電爐沸水隔水煮10 min，流水冷卻后以4 000 r/min離心10 min，取上清液應用可見光分光光度計在636 nm測定。

2 結果

2.1 血清FFA含量的變化 與假手術組相比，模型組大鼠FFA含量明顯升高(P＜0.01)，與模型組相比，阿托伐他汀組及阿托伐他汀+輔酶Q10組FFA含量減少(P＜0.05)，且阿托伐他汀+輔酶Q10組更為明顯。見表1。

表1 各組大鼠血清FFA、ATP含量比較(x ± s，n=6)

2.2 心肌組織ATP含量的變化 與假手術組相比，模型組大鼠ATP含量明顯降低(P＜0.001)。與模型組相比，阿托伐他汀組及阿托伐他汀+輔酶Q10組ATP含量升高(P＜0.05)，且阿托伐他汀+輔酶Q10組更為明顯。見表1。

3 討論

正常心肌以消耗FFA為主要能源，FFA能為心肌提供所需能量的70%，而葡萄糖氧化為心肌提供所需能量的30%。van Bilsen等〔4〕于2004年提出心肌代謝重構的概念，即由于心肌細胞脂肪和糖類等物質的代謝紊亂引起心臟能量代謝途經的改變，進而使心肌細胞的能量產生障礙，導致心肌結構和功能異常。HF時心肌細胞能量代謝的底物發生改變，由優先利用FFA轉變為優先利用葡萄糖。HF時心肌細胞對葡萄糖的攝取是雙向的，短時的缺血/缺氧以及心室負荷增加時，對葡萄糖的攝取增加，以代償心肌對能量的需求;當引起HF的因素加重時，心肌對葡萄糖的攝取率逐漸下降，從而導致葡萄糖的利用發生障礙，使心肌出現能量缺乏。同時心衰時心肌細胞的有氧氧化過程發生障礙，對脂肪酸的氧化以及對乳酸的再利用減少，致使血中的FFA含量顯著增高。FFA的過高將會造成心肌損害，增加心肌的耗氧量，加重心肌缺血，心臟舒縮功能和心肌能量代謝功能由代償轉變為失代償。

本實驗結果提示聯合應用阿托伐他汀及輔酶Q10可能通過促進血清中FFA含量的減少，減輕氧自由基對心肌的損傷。這可能是阿托伐他汀及輔酶Q10改善心衰大鼠心肌重構過程中能量代謝的可能作用機制之一。心臟是個高耗能、高耗氧的器官，ATP是心肌組織唯一能夠直接利用的能源。心肌細胞必須不斷合成ATP以維持正常的細胞活力和心臟泵功能。HF時ATP的減少，從而由線粒體進入心肌纖維的肌酸激酶減少。本實驗發現聯合應用阿托伐他汀及輔酶Q10后能夠提高心肌組織ATP的含量，從而可以進一步改善心肌的收縮及舒張功能。阿托伐他汀聯合輔酶Q10可能通過減少心衰大鼠血清FFA的含量，提高心肌組織ATP的含量，從而進一步改善心衰大鼠心肌重構過程中的能量代謝。

1 Van der Vusse GJ，Glatz JF，Stare HC，et al.Fatty acid homeostasis in the normoxic and ischemic heart〔J〕.Physiol Rev，1992;72(4):881-940.

2 Geng 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):40-7.

3 Tao ZW，Hang YW，Xia Q，et al.Combined effects of ramipril and angiotensinⅡreceptor blocker TCV116 on rat congestive heart failure after myocardial infarction〔J〕.Chin Med J(Engl)，2005;118(2):146-54.

4 Van Bilsen M，Smeets PJ，Gilde AJ，et al.Metabolic remodelling of the failing heart:the cardiac burn-out syndrome〔J〕?Cardiovasc Res，2004;61:218-26.