王琦,王勇,周少勃,姚鳳臣(中國醫科大學附屬第四醫院,沈陽110032)
適量乙醇灌胃對急性心肌梗死大鼠心肌組織的保護作用觀察
王琦,王勇,周少勃,姚鳳臣
(中國醫科大學附屬第四醫院,沈陽110032)
摘要:目的觀察適量乙醇灌胃對急性心肌梗死大鼠心肌組織的保護作用。方法70只Wistar大鼠,制備急性心肌梗死的大鼠動物模型,將模型制備成功的30只分成5組,每組6只。A組給予3.8 g/kg葡萄糖灌胃; B組給予0.5 g/kg乙醇、2.8 g/kg葡萄糖灌胃; C組給予1.0 g/kg乙醇、1.9 g/kg葡萄糖灌胃; D組給予1.5 g/kg乙醇、0.9 g/kg葡萄糖灌胃; E組給予2.0 g/kg乙醇灌胃。各組灌胃1次/d,共42 d。計算各組左室質量指數( LVWI),測算心肌Ⅰ型膠原蛋白/Ⅲ型膠原蛋白,放射免疫法測量血管緊張素Ⅱ( AngⅡ)、醛固酮( Ald)。結果與A組相比,C 組LVWI、Ⅰ型膠原蛋白/Ⅲ型膠原蛋白、AngⅡ含量、Ald含量低( P均<0.05) ;其他各組與A組相比差異無統計學意義。結論1.0 g/kg乙醇灌胃對急性心肌梗死大鼠心肌組織具有保護作用。
關鍵詞:乙醇;心肌梗塞;血管緊張素Ⅱ;膠原蛋白
目前,心肌梗死后的治療主要包括控制易患因素、抗血小板聚集、預防及改善心肌重構。已有大量的臨床研究[1,2]證實適量乙醇攝入可以降低缺血性心臟病發病率及病死率。本研究旨在圍繞這一觀點,進行基礎的動物實驗研究,觀察適量乙醇灌胃對急性心肌梗死大鼠心肌組織的保護作用。
1.1實驗材料Wistar大鼠70只(中國醫科大學基礎實驗動物部提供),雌雄不限,體質量200~250 g,血管緊張素Ⅱ( AngⅡ)、醛固酮( Ald)放射免疫試劑盒購自北方生物技術研究所。
1.2急性心肌梗死動物模型的建立70只Wistar大鼠術前用10%水合氯醛35 mg/kg腹腔注射麻醉。在呼吸機監護下,于胸骨左側做與胸骨平行的切口,各層肌肉分層打開,鈍性分開左緣3~4肋間肌,暴露心臟,撕開心包膜。用左手食指、拇指固定大鼠胸骨,中指抵住胸廓右側左推,擠破心包,迅速彈出心臟。在左心耳與肺動脈圓椎之間找到左冠狀動脈,在動脈起始點下2~3 mm處用6-0號絲線結扎左冠狀動脈前降支,結扎深度0.3~0.5 mm,術中經肉眼觀察,梗死區呈蒼白色;手術前后均記錄體表心電圖,以Ⅱ導聯ST段弓背向上抬高為結扎成功的標志。關胸、正常喂養。
1.3動物分組及乙醇灌胃方法1周后取存活大鼠30只,將其平均分為5組,每組6只。A組給予3.8 g/kg葡萄糖灌胃; B組給予0.5 g/kg乙醇、2.8 g/kg葡萄糖灌胃; C組給予1.0 g/kg乙醇、1.9 g/kg葡萄糖灌胃; D組給予1.5 g/kg乙醇、0.9 g/kg葡萄糖灌胃; E組給予2.0 g/kg乙醇灌胃。各組灌胃1次/d,共42 d。
1.4觀察方法向各組大鼠心腔內注射10%氯化鉀將其處死,全心臟及左室分別稱重,以左室質量( LVW)/大鼠體質量( BW)計算左室質量指數( LVWI)。取左室心尖非梗死區心肌,甲基纖維樹脂包埋,置液氮中保存,連續水平冰凍切片2張( 5 ~8 μm),分別用于Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白免疫組化染色,進行Ⅰ型和Ⅲ型膠原蛋白的相對定量分析,計算心肌Ⅰ型膠原蛋白/Ⅲ型膠原蛋白(簡稱Ⅰ/Ⅲ)。取100 mg左室非梗死區心肌組織并剪碎,加入1 mL 0.1 mmol/L磷酸鹽緩沖液( PBS)煮沸10 min,在冰浴中進行超聲勻漿,勻漿在4℃下以3 000 r/min離心20 min,取上清液保存于-70℃冰箱中,采用放射免疫法測定AngⅡ。另取相同部位左室心肌組織200 mg,剪碎后加入2 mL 0.1 mmol/L PBS,在冰浴中進行超聲勻漿,勻漿液在4℃下以3 000 r/min離心20 min,取上清液保存于-70℃冰箱中,采用放射免疫法測定Ald。
1.5統計學方法采用SPSS13.0統計軟件。計量資料以珋x±s表示,組間比較用方差分析和Newman-Keuls-q檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
各組LVWI、心肌Ⅰ/Ⅲ型膠原蛋白比值、AngⅡ
表達、Ald表達比較見表1。
表1 各組LVWI、Ⅰ/Ⅲ、AngⅡ表達、Ald表達比較(±s)

表1 各組LVWI、Ⅰ/Ⅲ、AngⅡ表達、Ald表達比較(±s)
注:與A組比較,*P<0.05。
組別 LVWI ( mg/g) Ⅰ/Ⅲ AngⅡ( pg/100 mg) Ald ( pg/g) A組2.58±0.05 13.3±1.25 726.7±56.7 506.7±42.6 B組 2.59±0.05 12.4±1.24 683.3±89.0 446.7±31.8 C組 2.37±0.13* 8.9±1.32* 491.7±74.3*376.6±31.9*D組 2.67±0.08 13.5±1.87 693.3±79.5 556.3±36.3 E組2.71±0.11 15.2±0.94 813.4±88.9 626.4±45.5
隨著時代的發展,我們對乙醇的認識也發生了很大變化。長期的大量飲酒[3,4]能激活AngⅡ系統、引起離子變化、氧化應激及細胞調亡,從而加重高血壓,引起酒精性心肌病和心律失常。但多項研究[5,6]表明,適當飲酒對心臟有一定的保護作用。Pedersen等[7]通過對11 914例丹麥人近20年的隨訪發現,飲酒與缺血性心臟病后的病死率是成U型曲線關系的,適量飲酒人群的病死率最低,并且有明顯統計學意義。Harriss等[8]通過對38 200例自愿者11.4年的隨訪發現,每天適量飲酒可以減少女性心血管疾病的發病率。但適量乙醇攝入對心肌組織的保護作用機制尚不完全清楚。
心室重構是心肌梗死后的重要病理變化,該病理過程主要表現為心肌細胞增殖、肥大以及間質纖維化。AngⅡ可直接作用于心肌細胞和間質細胞啟動重構,導致心肌肥厚和間質纖維化,同時通過引起血液動力學的改變促進重構的發生[9]。AngⅡ引起心肌肥厚的本質原因在于心肌細胞基因的重新排序、同工蛋白之間的轉換[10]。本研究結果顯示,大鼠每日攝入1.0 g/kg乙醇后非梗死區心肌組織局部AngⅡ、Ald水平均明顯降低,LVWI降低。該結果表明,適量的乙醇攝入可以抑制心肌梗死后心肌組織的重構,從而減少非梗死區心肌細胞的肥大,改善心室肥厚的各項指標。
心肌間質的主要結構蛋白為Ⅰ型膠原,占總量的80%以上,伸展和回縮性較小,僵硬度較大,主要形成粗纖維;Ⅲ型膠原約占11%,伸展彈性較大,形成細纖維。間質膠原纖維互相連接構成三維網絡結構,支持保護心肌細胞,防止其過度伸展而斷裂,是心肌硬度的決定因素。Ⅰ/Ⅲ改變是心臟功能紊亂和心肌僵硬度變化的重要原因[11]。心肌梗死后Ⅰ/Ⅲ顯著升高表明心肌細胞外間質膠原代謝在心肌梗死后心室重構中起重要作用[12]。本研究結果顯示攝入1.0 g/kg乙醇可以顯著減少心肌組織Ⅰ/Ⅲ,表明適量的乙醇攝入可以降低心肌梗死后大鼠心肌Ⅰ型膠原表達及沉積,維持心室正常的膠原網絡結構。
總之,適當攝入乙醇可以減少大鼠非梗死區AngⅡ和醛固酮的含量,降低Ⅰ/Ⅲ,降低LVWI,從而抑制心肌梗死后心肌組織的重構,達到對心肌組織的保護作用。但由于本研究樣本量較小,此劑量是否為最佳的動物實驗劑量尚需進一步研究。且乙醇的主要作用途徑及其發揮作用的主要基團尚未得到證實,對此需要進行進一步研究。
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收稿日期:( 2015-04-04)
文章編號:1002-266X( 2015) 31-0035-02
文獻標志碼:A
中圖分類號:R542.2
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.31.013