凍干重組人腦利鈉肽對兔心肌梗死后心肌組織病理改變的影響及機制

孫阿林，張光芳，肖麗，朱樂樂，王健

(濰坊市人民醫院，山東濰坊261041)

凍干重組人腦利鈉肽對兔心肌梗死后心肌組織病理改變的影響及機制

孫阿林，張光芳，肖麗，朱樂樂，王健

(濰坊市人民醫院，山東濰坊261041)

目的 觀察凍干重組人腦利鈉肽(rhBNP)對兔心肌梗死后心肌組織病理改變的影響，并探討其作用機制。方法 將32只新西蘭白兔隨機分為假手術組8只、模型組12只、rhBNP組12只。模型組、rhBNP組采用結扎冠脈前降支的方法制備心肌梗死模型，假手術組只開胸不結扎冠狀動脈。記錄梗死前后十二導聯心電圖變化，明確模型制備成功。rhBNP組術后即刻及術后每間隔12 h耳緣靜脈推注rhBNP 7 μg/kg，直至術后72 h。術后4周取兔心肌組織行HE染色，觀察心肌細胞形態及炎癥細胞浸潤情況；采用Western blotting法檢測各組心肌組織IL-1β、TGF-β1表達。結果 模型組、rhBNP組梗死心肌細胞變形、腫脹、破裂、壞死，排列雜亂，周圍炎癥細胞浸潤，rhBNP組上述改變程度均較模型組減輕。與假手術組比較，模型組、rhBNP組心肌組織IL-1β、TGF-β1表達均增加(P<0.05或<0.01)；與模型組比較，rhBNP組心肌組織IL-1β、TGF-β1表達均降低(P均<0.01)。結論 rhBNP可減輕兔心肌梗死后的心肌組織病理損傷，抑制心肌組織炎癥因子IL-1β、TGF-β1表達可能是其作用機制。

心肌梗死；凍干重組人腦利鈉肽；白細胞介素1β；轉化生長因子β1；兔

心肌梗死后大量心肌細胞變形、腫脹、破裂和纖維增生導致心肌重構，可加速心肌梗死后心力衰竭(簡稱心衰)的進程。研究證實，炎癥反應在心肌重構過程中扮演重要角色[1～3]。凍干重組人腦利鈉肽(rhBNP)為一種治療心衰的新型藥物，具有利尿、排鈉、擴血管、拮抗腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RASS)[4]和交感神經系統(SNS)等[5]作用，但其是否具有抗炎作用及其機制尚不明確。2015年3～7月，本研究觀察了rhBNP對兔心肌梗死后心肌組織病理改變的影響，并探討其作用機制。

1 材料與方法

1.1 材料 新西蘭白兔32只，體質量(2.70±0.18)kg，6～8個月，雌雄不限，購自濰坊醫學院實驗動物中心，動物許可證號：SCXK(魯)20150007。rhBNP(商品名：新活素)購自成都諾迪康生物制藥有限公司。BCA 蛋白定量試劑盒及IL-1β、TGF-β1抗體購自武漢博士德生物工程有限公司。

1.2 動物分組及處理 將32只新西蘭白兔隨機分為假手術組8只、模型組12只、rhBNP組12只。采用結扎冠狀動脈前降支的方法制備心肌梗死模型：三組均禁飲食12 h，胸前備皮，速眠新Ⅱ+氯胺酮麻醉，固定于手術臺上，心電圖機記錄兔十二導聯心電圖，氣管插管，連接動物呼吸機。嚴格無菌條件下采用改良Fujita小切口法[6]沿胸骨正中線第2、3肋間偏左0.5～0.8 cm縱行開胸，切口長1.5～2.0 cm；模型組及rhBNP組采用5-0帶線眼科針沿左心耳右下緣結扎冠狀動脈前降支，肉眼觀察結扎區心肌顏色變蒼白，心電圖示胸前導聯廣泛ST段抬高0.2 mm以上，提示造模成功。逐層關胸，術后3天肌注青霉素預防感染。假手術組只開胸，對應位置穿線但不結扎。rhBNP 組術后即刻及術后每間隔12 h耳緣靜脈推注rhBNP 7 μg/kg，直至術后72 h；假手術組及模型組同時間點靜脈推注等量生理鹽水。

1.3 觀察方法 三組相同條件下標準喂養4周。靜脈推注10%氯化鉀2～3 mL處死，行心臟灌洗后迅速取出心臟，于結扎部位下1～5 mm梗死區取心臟組織行以下指標觀察。

1.3.1 心肌組織病理學 取部分心肌組織經4%多聚甲醛固定，石蠟包埋，切片，行HE染色，觀察心肌前壁細胞形態及炎癥細胞浸潤情況。

1.3.2 心肌組織IL-1β、TGF-β1表達 取心肌組織標本，裂解心肌組織，離心取上清液，嚴格按照BCA 蛋白定量試劑盒說明進行蛋白定量測定，采用Western blotting法檢測心肌組織IL-1β、TGF-β1與內參β-actin，顯色、曝光，圖片經吸光度圖像掃描儀(HP)掃描，經GSD8000密度掃描分析系統進行圖像分析，以IL-1β或TGF-β1灰度與β-actin灰度的比值作為相對表達量。

2 結果

2.1 心肌組織病理改變 模型組梗死心肌細胞變形、腫脹、破裂、壞死，細胞排列雜亂，周圍炎癥細胞浸潤；rhBNP組梗死心肌細胞稍有變形，腫脹明顯減輕，偶見細胞破裂，心肌纖維排列稍紊亂，有心肌纖維斷裂，周圍少有炎癥細胞浸潤，壞死細胞較模型組明顯減少；假手術組心肌細胞排列規則，未見明顯病理改變，無炎癥細胞浸潤。見插頁Ⅲ圖3。

2.2 心肌組織IL-1β、TGF-β1表達 與假手術組比較，模型組、rhBNP組心肌組織IL-1β、TGF-β1表達均升高(P<0.05或<0.01)；與模型組比較，rhBNP組心肌組織IL-1β、TGF-β1表達均降低(P均<0.01)。見表1。

表1 三組心肌組織IL-1β、TGF-β1相對表達量比較

注：與假手術組比較，*P<0.05，#P<0.01；與模型組比較，△P<0.05，▲P<0.01。

3 討論

研究證實，心肌梗死后心肌壞死的嚴重程度與炎癥反應密切相關，大量炎癥細胞浸潤可導致心肌瘢痕和纖維化形成，促進心室重構，加速心肌梗死后的心衰進程[7]。因此，心肌梗死后的抗炎治療尤為重要。

rhBNP與心室肌細胞產生的內源性腦尿鈉肽(BNP)具有相同的32個氨基酸序列，因此也具有相同的作用機制[8]。作用機制主要包括：①擴張動靜脈，增加血管通透性，降低體循環及肺循環阻力，降低心臟前后負荷，增加冠脈血流，增加心臟輸出量，緩解呼吸困難和液體潴留癥狀，快速改善血流動力學紊亂而不引起心率的變化[9]；②拮抗RASS系統和交感神經系統的激活，減少腎素、醛固酮的分泌和活性，抑制后葉加壓素和交感神經的液體潴留作用，多環節抑制神經內分泌系統的過度激活[10]；③作用于腎臟，擴張腎小球入球小動脈，抑制近曲小管對鈉的重吸收，提高腎小球濾過率，增強鈉的排泄，具有明顯的利尿作用[11]；④通過直接抑制心臟組織纖維化基因表達，抑制心臟纖維母細胞合成膠原纖維，促進細胞外基質降解，減輕心肌纖維化，抑制心室重構[12,13]。

IL-1β是由單核和巨噬細胞產生，由caspase-1等蛋白質激活分泌至全身，其局部異常增多可造成細胞結構破壞和功能障礙，引起細胞凋亡[14]，在冠心病的發生、發展過程中發揮重要作用。NF-κB通路激活可促進IL-1β表達，IL-1β高表達又可進一步激活NF-κB轉錄，形成炎癥級聯反應[15]。心肌梗死后NF-κB通路激活是促進IL-1β等炎癥因子表達的主要途徑[16]。TGF-β1是一種多功能非炎癥細胞因子，具有廣泛的生理和病理作用，幾乎表達于所有細胞和組織中，介導Smads依賴和非Smads依賴兩條信號轉導通路[17]。有研究發現，TGF-β1可通過TGF-β1/Smads通路參與心肌損傷后的修復過程，調節心肌梗死后的炎癥反應和纖維化過程[18,19]；TGF-β1可通過TGF-β1/非Smads依賴的TAK1/p38MAPK通路而介導炎癥反應，促進炎癥因子如IL-1β等的產生，參與心肌梗死后心肌細胞增殖、肥大及壞死等病理過程[20]。本研究模型組心肌組織IL-1β、TGF-β1表達均高于假手術組，提示IL-1β、TGF-β1高表達可能參與心肌梗死的發生。rhBNP組心肌組織上述病理變化明顯減輕，心肌組織IL-1β、TGF-β1表達明顯低于模型組，提示rhBNP可減輕心肌梗死后心肌組織的病理損傷；抑制心肌組織炎癥因子IL-1β、TGF-β1表達可能是其作用機制。

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王健(E-mail: 13953670058@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.20.010

R542.2

A

1002-266X(2016)20-0031-03

2015-10-25)