過量飲酒對(duì)大鼠心臟的損害

摘要：目的 研究過量飲酒對(duì)大鼠心臟結(jié)構(gòu)和功能的損害。方法20只大鼠隨機(jī)分為對(duì)照（C）組、酒精（A）組，每組10只，酒精灌胃建立動(dòng)物模型，10w后，用超聲、電鏡觀察大鼠心臟功能和結(jié)構(gòu)改變。結(jié)果 ①心臟LVEDd、LVEDs ，A組較C組大（P<0.05）；IVSd、IVSs、LVPDd、LVPDs兩組之間無明顯差異（P>0.05）；LVEF、SV、FS兩組差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）； Ea/Aa，A組較C組低（P<0.05）；②電鏡可見A組線粒體水腫、嵴和膜大部分溶解消失。結(jié)論 過量飲酒可導(dǎo)致心肌超微結(jié)構(gòu)的損傷及心肌舒張功能的降低。

關(guān)鍵詞：酒精；超聲；超微病理長(zhǎng)期過量飲酒可以導(dǎo)致酒精性心肌病（alcoholic cardiomyopathy， ACM）。酒精依賴的人群中，近33%可以表現(xiàn)為ACM，以心臟擴(kuò)大，心肌結(jié)構(gòu)紊亂、纖維化，心臟收縮功能減低為特征[1]，是一種特殊的擴(kuò)張型心肌病。

1資料與方法

1.1一般資料雄性Wistar大鼠，6~7周齡，體重170~190g；實(shí)驗(yàn)用酒濃度40%(V/V)食用；Sequoia512型超聲心動(dòng)儀；日立H-7500型透射電鏡。

1.2方法

1.2.1動(dòng)物飼養(yǎng)健康雄性Wistar大鼠20只，隨機(jī)分為C組（10只）和A組（10只）。A組大鼠予酒精6.4g/kg/d灌胃，C組每日予等量清水灌胃，連續(xù)10w。

1.2.2超聲心動(dòng)圖檢查大鼠飼養(yǎng)10w后行超聲心動(dòng)圖檢查，進(jìn)行心臟的舒張功能、收縮功能、室壁運(yùn)動(dòng)以及生理結(jié)構(gòu)的觀察。測(cè)量的具體指標(biāo)為：心臟生理結(jié)構(gòu)的參數(shù)、左心室舒張以及收縮末期的內(nèi)徑、左心室后壁的厚度、室間隔的厚度。心臟的每搏輸出量、短軸縮短率以及射血分?jǐn)?shù)。舒張功能參數(shù)舒張?jiān)缙谕砥诜逅俣缺龋‥a/Aa）。

1.2.3心肌組織的采集與保存大鼠麻醉，開胸。分離、剪下心肌，制成包埋塊，切片、染色，電鏡觀察。

2結(jié)果

由于對(duì)酒精不耐受，10w后，C組存活10只，A組存活8只。

2.1超聲心動(dòng)圖檢查結(jié)果

2.1.1心臟結(jié)構(gòu)參數(shù) 大鼠心臟LVEDd、LVEDs A組較C組大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；IVSd、IVSs、LVPDd、LVPDs兩組之間無明顯差異（P>0.05），見表1。

2.1.2心臟收縮、舒張功能參數(shù)兩組相比LVEF、SV、FS差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），A組的Ea/Aa較C組低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

2.2超微病理情況下的改變電鏡下可見，C組大鼠的心肌的肌核以及肌膜完整、肌肉纖維束的排列整齊，肌原纖維帶明暗相間、整齊劃一，內(nèi)含大量的線粒體。A組大鼠的心肌纖維束排列尚可，肌膜下方胞質(zhì)水腫，核結(jié)構(gòu)完整，肌原纖維排列尚可，線粒體水腫、嵴和膜大部分溶解消失。

3討論

長(zhǎng)期過量飲酒可導(dǎo)致ACM [2]，其發(fā)病與每日高飲酒量和長(zhǎng)時(shí)間不間斷的飲酒密切相關(guān)，持續(xù)5年時(shí)間每天的飲酒量高于90g，疾病可發(fā)展到無癥狀的ACM，持續(xù)時(shí)間超過10年甚至?xí)l(fā)展到有癥狀的ACM。

3.1過量飲酒對(duì)心臟結(jié)構(gòu)和功能的損害患者發(fā)生ACM主要引起的心臟結(jié)構(gòu)和功能的變化為：增加左心室心肌的質(zhì)量、左心室擴(kuò)張至整個(gè)心臟、心室從早期肥大到晚期失代償變薄、左心室的收縮舒張功能發(fā)生障礙等，因ACM的進(jìn)展程度而異。在臨床上，ACM處于無癥狀期時(shí)左心室發(fā)生擴(kuò)張、增加左心室的質(zhì)量、心室發(fā)生肥大、舒張功能障礙、減緩舒張?jiān)缙诜逯档难毫魉伲溲謹(jǐn)?shù)并沒有顯著下降；有癥狀時(shí)期，心室腔不斷增大，室壁失代償變薄，收縮功能發(fā)生障礙。

在本實(shí)驗(yàn)中，大鼠予以酒精灌胃10w（約相當(dāng)于正常人類5年的壽命），觀察到A組較C組看來，左室腔明顯增大，舒張功能下降（Ea/Aa<1），然而射血分?jǐn)?shù)未減小，即收縮的功能未發(fā)生異常。A組大鼠心臟的舒張功能受到損傷的結(jié)果示：酒精性心肌病在早期無明顯臨床癥狀，但是行超聲心動(dòng)圖監(jiān)測(cè)能夠顯示出心臟的舒張功能受到損傷，收縮功能仍處于正常水平。

3.2過量飲酒對(duì)心臟病理形態(tài)學(xué)的影響在電鏡下觀察，A組超微結(jié)構(gòu)改變主要表現(xiàn)為：心肌退行性改變，肌膜下胞質(zhì)發(fā)生水腫，肌纖維束的排列較整齊，線粒體發(fā)生水腫、膜和嵴發(fā)生溶解消失。此外，肌核周圍的腔隙增寬，心肌間質(zhì)發(fā)生水腫，膠原纖維束未見明顯的增生。

長(zhǎng)時(shí)間飲酒過量，酒精及其代謝的產(chǎn)物-乙醛，其具有的細(xì)胞毒性作用會(huì)對(duì)心肌細(xì)胞的代謝造成干擾，使細(xì)胞器受到損傷，功能發(fā)生紊亂。目前，對(duì)乙醇的研究發(fā)現(xiàn)，其造成的細(xì)胞器功能的損害，主要是在線粒體中。大量的研究[3]表明，長(zhǎng)時(shí)間飲酒量超標(biāo)，可能引發(fā)線粒體的變性、溶解，而在一部分的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的研究證實(shí)：飲酒過量引起的線粒體功能的變化，包含線粒體自主呼吸、以及Ga+的攝入等，均為其結(jié)構(gòu)發(fā)生紊亂提供了支持。線粒體基質(zhì)中包含了三羧酸循環(huán)中需要的全部酶類，ATP酶的復(fù)合體和呼吸鏈的酶系統(tǒng)廣泛存在于內(nèi)膜上。參與生命活動(dòng)所需的80％的細(xì)胞活動(dòng)能量由線粒體提供，主要的能量的轉(zhuǎn)換以及細(xì)胞生物氧化均在此進(jìn)行，具有\(zhòng)"細(xì)胞能源工程\"之稱，若其功能發(fā)生障礙，會(huì)對(duì)細(xì)胞多方面的功能產(chǎn)生影響。近幾年的研究還表明細(xì)胞內(nèi)的線粒體跟產(chǎn)生氧自由基、細(xì)胞的凋亡和多種疾病的發(fā)生密切相關(guān)，因此，可能是飲酒過量引起的細(xì)胞功能障礙的重要因素。

綜上所述，長(zhǎng)時(shí)間的飲酒過量對(duì)心臟的損害是一個(gè)多因素參與的過程，通過大鼠酒精灌胃模型觀察到超微結(jié)構(gòu)上線粒體結(jié)構(gòu)紊亂，導(dǎo)致大鼠心臟左室擴(kuò)張，舒張功能減低，其機(jī)制涉及多種因素，尚有待于進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]Zhang Y1， Ren J. ALDH2 in alcoholic heart diseases: molecular mechanism and clinical implications[J].Pharmacol Ther，2011，132(1):86-95.

[2]Iacovoni A， De Maria R， Gavazzi A.Alcoholic cardiomyopathy[J].J Cardiovasc Med (Hagerstown)，2010，19.

[3]Someya S， Prolla TA.Mitochondrial Oxidative Damage and Apoptosis in Age-related Hearing Loss[J].Mech Ageing Dev，2010，28.

編輯/哈濤