瑞舒伐他汀對急性心肌梗死大鼠心肌重構的影響

瑞舒伐他汀對急性心肌梗死大鼠心肌重構的影響

張玲張蕾李霞

(新疆醫科大學第五附屬醫院老年病科，新疆烏魯木齊830011)

摘要〔〕目的探討瑞舒伐他汀對急性心肌梗死(AMI)大鼠心肌重構的作用及機制。方法選擇健康成年雄性SD大鼠，通過結扎冠狀動脈左前降支建立AMI大鼠模型51只，按照隨機數表法分成假手術組、模型組和瑞舒伐他汀組(他汀組)，每組17只。他汀組大鼠灌胃給藥瑞舒伐他汀鈣片10 mg·kg-1·d-1，1次/d，另外兩組大鼠給予等量的蒸餾水，連續給藥6 w。采用彩色多普勒超聲診斷儀檢測心臟超聲心動圖，應用RT-PCR技術檢測金屬基質蛋白-2、9、10(MMP-2、-9、-10)、Perionstin蛋白及轉化生長因子(TGF)-β1的含量。結果模型組和他汀組大鼠的左室舒張末期內徑(LVEDD)及左室收縮末期內徑(LVESD)均明顯高于假手術組，左室射血分數(LVEF)顯著低于假手術組(P<0.05)；與模型組相比，他汀組大鼠的LVEDD及LVESD明顯下降，LVEF顯著升高(P<0.05)。與假手術組相比，其余兩組大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達均明顯升高(P<0.05)；其中他汀組大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達顯著低于模型組(P<0.05)。結論瑞舒伐他汀可以改善AMI大鼠心臟狀態，通過調節MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達來調控其心肌重構，其作用機制可能與這些因素有關。

關鍵詞〔〕瑞舒伐他?。患毙孕募」Ｋ?；心肌重構

中圖分類號〔〕R544.1〔文獻標識碼〕A〔

基金項目：新疆醫科大學科研創新基金編號(XJC2013180)

第一作者：張玲(1979-)，女，主治醫師，碩士，主要從事老年醫學研究。

急性心肌梗死(AMI)是導致心衰的重要原因之一，嚴重威脅人們的健康狀況〔1〕。AMI是由于心臟的供血血管發生急性閉塞，從而導致相應的心肌細胞出現缺血、缺氧狀態，甚至出現損傷或壞死，臨床的典型癥狀是進展性心電圖變化、胸骨后疼痛等〔2〕。之前人們一直認為受損的心肌細胞會退出細胞周期，是一個可逆的過程，而最近研究表明哺乳動物的心肌細胞處于一個持續循環的狀態，具有再生能力，這為治療AMI提供了新的思路〔3〕。在AMI發生早期，心臟的機構和功能受到復雜的分子或細胞機制的調節會發生改變，這種變化稱為心肌重構〔4〕。研究表明他汀類藥物有助于心肌重構，降低AMI的發生率，同時具有可以調節細胞增殖和保護心肌細胞的作用，同時其安全性也得到長期臨床試驗的驗證〔5〕。瑞舒伐他汀是他汀類藥物家族中的新成員，具有抗炎、穩定斑塊、維持內環境穩定和保護心肌細胞等作用〔6〕。本研究探討瑞舒伐他汀對AMI大鼠心肌重構的作用及可能機制。

1材料和方法

1.1儀器與藥品HX-300動物呼吸機，由上海益聯科教設備有限公司提供；ASB 240 U生物信號采集分析系統，由成都邀生電子有限公司提供；美國ABI9700RT-PCR擴增儀；PHILPS IU22彩色多普勒超聲診斷儀；美國Bio-Rad伯樂電泳儀。瑞舒伐他汀鈣片(商品名：可定，阿斯利康制藥有限公司，批準文號：H20110563)；烏拉坦(天津市光復精細化工研究所)；基質金屬蛋白(MMP)-2、-9、-10、Perionstin蛋白及轉化生長因子(TGF)-β1兔多克隆抗體購自美國BD公司；PCR引物由上海博亞生物技術有限公司合成。

1.2實驗動物及分組SPF級健康雄性SD大鼠60只，8周齡，體重220～270 g，平均(250.32±10.42)g，購自四川省中醫藥科學院實驗動物中心，動物許可證號：SCXK(川2008-19)，適應性飼養1 w，溫度保持在25℃±3℃，相對濕度為45%～70%，自由進食飲水，普通飼料喂養。通過結扎左冠狀動脈前降支建立AMI大鼠模型，其中只有51只造模成功，根按照隨機數表法將造模成功的大鼠分成模型組、假手術組和瑞舒伐他汀組(他汀組)，每組17只。

1.3造模與給藥方法造模方式采用Fishbein等〔7〕改進的冠狀動脈左前降支結扎的方法，首先腹腔注射20%烏拉坦(0.4 ml/kg)麻醉大鼠，將大鼠固定于手術臺上，順著頸中部中線切開皮膚，固定好，氣管插管連接動物呼吸機，頻率為90次/min，潮氣量15 ml/kg，關閉呼吸機，用來排除實驗大鼠是否存在先天性變異。滯后呼吸機正常運轉，在心臟搏動明顯處，鈍性逐層打開胸腔，暴露心臟，6-0線結扎冠狀動脈左前降支近端。結扎后左室壁變白，室壁運動減弱；QRS波峰降低，J點升高，ST段明顯升高，這些指標表明造模成功。造模成功的大鼠復張胸腔，清理胸腔，逐層關閉胸腔，斷開呼吸機，清理呼吸道。其中假手術組并不在冠狀動脈處結扎。他汀組大鼠灌胃給予瑞舒伐他汀鈣10 mg·kg-1·d-1，1次/d，另外兩組大鼠給予等量的蒸餾水，連續給藥6 w。

1.4心臟超聲心動圖檢測干預結束后，腹腔注射20%烏拉坦(0.4 ml/kg)麻醉大鼠，使用高頻超聲探頭(12 MHz)進行心臟超聲檢查，連續三個連續心動周期測量中取平均值，計算左室射血分數(LVEF)、左室舒張末期內徑(LVEDD)及左心室收縮末期內徑(LVESD)。

1.5RT-PCR檢測方法采用RT-PCR方法檢測大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達，于無菌環境下取大鼠心臟組織200 mg置于液氮中，加入Trizol溶液，抽提總RNA，嚴格按照說明書上操作，得到所需樣品，置于PCR擴增儀，PCR的條件是95℃，5 min，之后95℃30 s，58℃40 s，75℃45 s，共35次循環。產物進行電泳，凝膠成像掃描系統進行分析。

1.6統計學方法應用SPSS19.0軟件，行t檢驗及單因素方差分析。

2結果

2.1三組大鼠心臟相關指標比較模型組和他汀組大鼠的LVEDD及LVESD均明顯高于假手術組，LVEF顯著低于假手術組(P<0.05)；與模型組相比，他汀組大鼠的LVEDD及LVESD明顯下降，LVEF顯著升高(P<0.05)。見表1。

表1　三組大鼠心臟相關指標比較

與假手術組比較：1)P<0.05；與模型組比較：2)P<0.05，下表同

2.2三組大鼠心臟MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達比較與假手術組相比，其余兩組大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達均明顯升高；其中他汀組大鼠心臟中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達顯著低于模型組(P<0.05)。見表2。

表2　三組大鼠心臟MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表達比較

2.3三組大鼠存活率比較假手術大鼠存活率為76.47%(13/17)明顯高于模型組41.18%(7/17)和他汀組的64.71%(11/17)，同時他汀組的存活率顯著高于模型組(P<0.05)。

3討論

AMI發生后心肌細胞受損，導致心肌整體收縮力下降，心室肥厚，發生擴張，細胞外基質和間質纖維組織增生，心肌纖維化增加及心肌細胞肥大會加速心肌重構的進程，最終導致心力衰竭〔8〕，心肌重構的初期為了維持心臟輸出量，血流動力學會發生適應性變化，但是在長期病理狀態下，會增加心臟的負荷，減弱心臟的舒縮功能而出現代償性心力衰竭〔9〕。本研究中所采用開胸結扎冠狀動脈左前降支的方法建立AMI大鼠模型是較為成熟的方法，具有操作簡單，成功率高等特點，這種方法可以探究AMI的發病機制，并觀察到AMI的病理變化〔10〕，實驗中造模成功率為85.00%，其中造模失敗的原因可能是結扎不準確，手術技術不熟練，定位差，操作不規范造成感染等。MMPs是一類鋅離子依賴的內肽酶，主要由巨噬細胞分泌，能降解細胞外基質和多種膠原纖維，造成心肌細胞的損傷，增大梗死區域〔10〕。在出現心肌重構發生初期至出現代償性心力衰竭過程中，MMPs活性增高，心理衰竭末期MMPs激活，其表達明顯升高，同時纖維膠原結構減少〔11〕，MMP-2 和 MMP-9屬于MMPs家族中重要一員，在AMI發生初期就激活，早心肌重構階段其活性及表達均明顯上升，MMP-10是最近剛興起的研究因子，可以降解血管外基質，從而破壞血管的完整性，在AMI心肌中高度表達〔5〕。本研究提示MMP-2、 MMP-9和MMP-10可能與AMI大鼠的心肌重構的發生和發展有密切關系，為治療AMI提供了研究思路。AMI大鼠心肌發生病理性纖維化變化，而Periostin蛋白是由成纖維細胞合成的一種細胞外基質蛋白，可以造成心肌肌束滑動而產生心腔擴大，心臟功能受損，還可以與其他細胞外基質蛋白聯合促進病理性纖維化的形成〔12〕，機體在正常狀態下并無表達，當心肌細胞受損后，會高度表達，因此實驗中發現模型組大鼠心臟中Periostin蛋白的mRNA的表達明顯高于假手術組。AMI發生后炎性介質或細胞因子激活TGF-β1，從而促進心肌纖維化的發展〔13〕，TGF-β1主要由心肌細胞產生，具有調節細胞增殖和分化，可以I型、III型誘導膠原分泌，同時刺激細胞外基質蛋白表達，誘發心肌纖維化〔14〕。有研究〔15〕提示，Periostin作為Ang Ⅱ-TGF-β1信號系統下游因子，促進心肌纖維化，形成穩定的膠原網，從而誘發AMI患者發生心肌重構，因此實驗中模型組大鼠心臟中TGF-β1的變化趨勢類似于Periostin蛋白，即明顯高于假手術組。

他汀類藥物是一類3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-COA)還原酶抑制劑，主要是通過抑制HMG-COA還原酶從而影響膽固醇的合成，具有降脂、抗氧化、抗炎、抑制心肌纖維化、保護心臟、促進血管再生等作用〔10〕。瑞舒伐他汀是其中一種，可以競爭性抑制膽固醇合成過程中的關鍵酶，從而抑制膽固醇的合成，還能降低細胞表面低密度脂蛋白，加速其代謝，從而可以明顯改善心臟功能〔16〕，因此本研究中他汀組大鼠心臟指數相對于模型組具有顯著改善。除此之外，瑞舒伐他汀能夠抑制巨噬細胞分泌的MMPs，防止心肌纖維化加重〔17〕，還能夠抑制TGF-β1的mRNA表達水平，調節Periostin蛋白的表達從而減少膠原的沉積，最終達到改善心臟功能及改善心肌重構的目的〔11〕。本研究表明瑞舒伐他汀對于這些因素具有調節作用，從而改善心臟功能及心肌重構進程。而實驗中他汀組大鼠心臟的各項指標及生化指標的改善情況均顯著不如假手術組，其可能的原因是治療時間過短，或者是治療過程中發生其他情況，具體原因不詳，有待于進一步考察。本文結果表明瑞舒伐他汀對于AMI大鼠具有治療作用。

綜上所述，瑞舒伐他汀可以顯著改善AMI大鼠的心臟功能，并顯著下調MMPs、periostin蛋白及TGF-β1 mRNA表達，從而改善AMI大鼠心肌重構的進展，其作用機制也可能是通過抑制心肌重構過程中相關生化指標的表達從而達到治療目的。

4參考文獻

1Desta L，Jernberg T，L?fman I，etal.Incidence，temporal trends，and prognostic impact of heart failure complicating acute myocardial infarction.The SWEDEHEART Registry (Swedish Web-System for Enhancement and Development of Evidence-Based Care in Heart Disease Evaluated According to Recommended Therapies)：a study of 199，851 patients admitted with index acute myocardial infarctions，1996 to 2008〔J〕.ACC Heart Fail，2015；3(3)：234-42.

2侯緒娟.瑞舒伐他汀對心肌梗死兔心房神經重構與電重構的影響〔D〕.濟南：濟南大學，2014.

3Li Y，Hu S，Ma G，etal.Acute myocardial infarction induced functional cardiomyocytes to re-enter the cell cycle〔J〕.Am J Transl Res，2013;5(3)：327-35.

4Lu W，Tang Y，Zhang Z，etal.Inhibiting the mobilization of Ly6C(high) monocytes after acute myocardial infarction enhances the efficiency of mesenchymal stromal cell transplantation and curbs myocardial remodeling〔J〕.Am J Transl Res，2015;7(3)：587-97.

5王士凱，褚亞麗，徐娟娟，等.氟伐他汀對心肌梗死大鼠心室重構及MMP-9、MMP-10表達的影響〔J〕.中國動脈硬化雜志，2014;22(9)：917-20.

6Wang Z，Ge J.Managing hypercholesterolemia and preventing cardiovascular events in elderly and younger Chinese adults：focus on rosuvastatin〔J〕.Clin Interv Aging，2014;9(1)：1-8.

7Fishbein MC，Maclean D，Maroko PR.Experimental myocardial infarction in the rat：qualitative and quantitative changes during pathologic evolution〔J〕.Am J Pathol，1978;90(1)：57-70.

8Betge S，Kunz C，Figulla H，etal.Late onset oral treatment with tranilast following large myocardial infarction has no beneficial effects on cardiac remodeling and mortality in rats〔J〕.Exp Ther Med，2014;8(6)：1789-96.

9Heeger CH，Jaquet K，Thiele H，etal.Percutaneous，transendocardial injection of bone marrow-derived mononuclear cells in heart failure patients following acute ST-elevation myocardial infarction：ALSTER-Stem Cell trial〔J〕.Euro Interv，2012;8(6)：732-42.

10孫濤，萬大國，宋恒良，等.瑞舒伐他汀對大鼠急性心肌梗死后梗死組織 miR-126的表達及血管再生的影響〔J〕.鄭州大學學報(醫學版)，2013;35(5)：640-2，643.

11岳文偉，張歆，陳博，等.阿利吉侖對急性心肌梗死大鼠心肌組織重構的影響〔J〕.醫藥導報，2014;33(2)：167-72.

12張娟，崔天祥，李莉，等.心肌梗死后大鼠periostin蛋白表達量與瑞舒伐他汀干預作用研究〔J〕.中國實用醫藥，2013;8(15)：4-6.

13黃永亮，李恩，汪濤，等.瑞舒伐他汀對心肌梗死后大鼠心肌組織中α-SMA、 TGF-β1表達的影響〔J〕.鄭州大學學報(醫學版)，2015;35(2)：232-6.

14Tseliou E，Reich H，de Couto G，etal.Cardiospheres reverse adverse remodeling in chronic rat myocardial infarction：roles of soluble endoglin and Tgf-β signaling〔J〕.Basic Res Cardiol，2014;109(6)：443.

15李冠.瑞舒伐他汀對急性心肌梗死大鼠心肌組織中蛋白表達的影響研究〔J〕.現代藥物與臨床，2015;30(5)：514-7.

16Chitose T，Sugiyama S，Sakamoto K，etal.Effect of a hydrophilic and a hydrophobic statin on cardiac salvage after ST-elevated acute myocardial infarction-a pilot study〔J〕.Atherosclerosis，2014;237(1)：251-8.

17Koenig W.High-sensitivity C-reactive protein and atherosclerotic disease：from improved risk prediction to risk-guided therapy〔J〕.Int J Cardiol，2013;168(6)：5126-34.

〔2015-06-17修回〕

(編輯曹夢園)