酒精性心肌病模型大鼠縫隙連接蛋白異常表達的機制

王冬梅 趙然尊 石 蓓 徐 娟 龍仙萍

(遵義醫學院第一附屬醫院心血管內科，貴州 遵義 563000)

酒精性心肌病模型大鼠縫隙連接蛋白異常表達的機制

王冬梅 趙然尊 石 蓓 徐 娟 龍仙萍

(遵義醫學院第一附屬醫院心血管內科，貴州 遵義 563000)

目的 探討縫隙連接蛋白(Cx)異常表達在酒精性心肌病大鼠發病中的作用。方法 50只清潔級SD大鼠隨機分為對照組、模型組、U0126低劑量、中劑量和高劑量組(n=10)。采用4.0%乙醇(1次/d，持續12 w)復制酒精性心肌病模型，分析U0126治療后各組大鼠心功能變化及Cx的表達變化。結果 酒精性心肌病大鼠心功能及左心室指數和心臟指數存在明顯異常，且U0126能夠有效改善大鼠心功能和異常的心臟指數(P<0.05)；血清Cx40、Cx43和Cx45蛋白表達明顯降低(P<0.01)，而Ras、Raf、MEK、ERK1/2、基質金屬蛋白酶(MMP)2、MMP9和MMP10的表達明顯升高，U0126能有效恢復上述蛋白的異常表達(P<0.05)。結論 大鼠酒精性心肌病的發病過程與Cx及MMPs異常表達有關，且可能是藥物治療的靶點。

酒精性心肌病；縫隙連接蛋白；基質金屬蛋白酶

長期酒精攝入能夠引起機體全身性病理改變，導致器官功能異常，如酒精性脂肪肝、酒精性低血糖、神經戒斷綜合征、胃黏膜急性損傷等〔1,2〕。酒精性心肌病是過量飲酒引起的心臟功能異常，嚴重影響患者的生活質量，目前其發病率有逐年升高的趨勢〔3,4〕，但目前其發病機制尚不明確，臨床上也缺乏特效的治療手段。縫隙連接蛋白(Cx)是細胞間物質和信息交流的重要通道，也是心臟功能維系和心肌組織損傷的重要蛋白〔5,6〕。本研究擬分析酒精性心肌病大鼠Cx異常表達的機制。

1 材料與方法

1.1 動物及分組 清潔級雄性SD大鼠購自上海斯萊克實驗動物中心，體重220～250 g。所有大鼠適應性飼養1 w，自由飲水。50只大鼠隨機分為對照組、模型組、U0126低、中、高劑量組(n=10)。

1.2 模型復制 除對照組外，其余各組大鼠每日自由飲用體積分數為4.0%的乙醇水溶液，持續12 w復制酒精性心肌病大鼠模型。對照組每日飲用純化水。對照組和模型組大鼠給予生理鹽水灌胃治療，U0126低、中、高劑量組大鼠分別給予1、10、100 mg/kg的U0126灌胃治療。

1.3 試劑及儀器 Cx40、Cx43檢測試劑盒購自R&D公司；Cx45蛋白檢測試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司；Ras、Raf蛋白檢測試劑盒購自Amresco公司；絲裂原細胞外信號調節激酶(MEK)蛋白檢測試劑盒購自Sigma公司；細胞外調節蛋白激酶(ERK)1/2蛋白檢測試劑盒購自Santa Cruz公司；基質金屬蛋白酶(MMP)2、MMP9蛋白檢測試劑盒購自Omega公司；MMP10檢測試劑盒購自IBL公司；冷凍離心機購自Eppendorf公司；酶標儀購自ABI公司；U0126購自Sigma公司。

1.4 檢測指標 分析各組大鼠心功能左心室收縮壓(LVSP)、左心室舒張末期壓(LVEDP)、左心室內壓最大上升率(+dp/dtmax)、左心室內壓最大下降速率(-dp/dtmax)及心臟指數變化，并檢測心肌組織Cx40、Cx43和Cx45蛋白及Ras、Raf、MEK、ERK1/2、MMP2、MMP9和MMP10的表達變化。

1.5 統計學分析 采用SPSS19.0軟件行方差分析、χ2檢驗。

2 結 果

2.1 各組大鼠心功能變化及U0126的干預分析 模型組大鼠心功能及左心室指數和心臟指數存在明顯異常，U0126能夠有效改善大鼠心功能和異常的心臟指數(P<0.05)，見表1。

表1 各組大鼠心功能變化及U0126的干預分析

與對照組相比:1)P<0.05；與模型組相比:2)P<0.05，3)P<0.01；下表同

2.2 各組大鼠血清Cx40、Cx43、Cx45表達變化及U0126的干預分析 模型組大鼠血清Cx40、Cx43和Cx45蛋白表達明顯降低(P<0.01)，且U0126能夠有效改善上述蛋白的異常表達(P<0.05)，見表2。

2.3 各組大鼠心肌組織Ras和Raf蛋白表達變化及U0126的干預分析 模型組大鼠心肌組織Ras和Raf蛋白表達明顯升高(P<0.01)，且U0126能夠有效改善上述蛋白的異常表達(P<0.05)，見表3。

2.4 各組大鼠心肌組織MEK及ERK1/2蛋白表達變化及U0126的干預分析 模型組大鼠心肌組織MEK及ERK1/2蛋白表達明顯升高(P<0.01)，且U0126能夠有效改善上述MEK及ERK1/2蛋白的異常表達(P<0.05)，見表4。

2.5 各組大鼠心肌組織MMPs表達變化及U0126的干預分析 模型組大鼠心肌組織MMP2、MMP9和MMP10蛋白表達明顯升高(P<0.01)，且U0126能夠有效改善上述異常表達(P<0.05)，見表5。

表2 各組大鼠血清Cx40、Cx43、Cx45 表達變化及U0126的干預分析

表3 各組大鼠心肌組織Ras和Raf蛋白表達變化及 U0126的干預分析

表4 各組大鼠心肌組織MEK及ERK1/2蛋白 表達變化及U0126的干預分析

表5 各組大鼠心肌組織MMPs 表達變化及U0126的干預分析

3 討 論

本研究發現酒精性心肌病大鼠心功能及左心室指數和心臟指數存在明顯異常，且U0126能夠有效改善大鼠心功能和異常的心臟指數；而且大鼠酒精性心肌病的發病過程與Cx及MMPs異常表達有關，且可能是藥物治療的靶點。

Cx是心肌組織損傷和藥物改善心臟功能過程的重要參與蛋白，也是心肌細胞間物質和能量交換的主要通道〔7，8〕。在研究硫化氫對糖尿病大鼠心肌纖維化及Cx43表達影響的研究中發現，Cx43表達與大鼠心肌纖維化過程密切相關，且硫化氫改善心肌組織異常與其調控Cx43表達異常有關〔9〕。以往的研究也發現轉錄因子TBX3及Cx43等表達參與了小鼠胚胎心發育的生理學過程〔10〕，且麝香保心丸對心力衰竭大鼠的心肌保護作用與其改善心肌重構和Cx43、Cx45的異常表達密切相關〔11〕。肖婷等〔12〕也發現硫化氫對糖尿病大鼠心肌纖維化治療效果與其調節大鼠心肌組織中Cx40、Cx45表達異常有關。袁勇華等〔13〕也發現黃芪對擴張型心肌病大鼠心肌Cx43表達的影響是其治療擴張型心肌病的重要機制。本研究也發現Cx表達異常是酒精性心肌病發病的重要過程。MMPs家族是心肌組織細胞外基質重構的關鍵蛋白，也是心肌功能異常及心臟損傷的重要生物大分子〔14，15〕。在分析急性心肌梗死PCI治療后血清MMP9、C反應蛋白變化及意義的研究中發現，MMP9是PCI治療心肌梗死效果的重要蛋白〔16〕，且康心飲治療缺血性心肌病大鼠效果與其調節心肌組織中MMP2、MMP9及TIMP2的表達有關〔17〕。以往的研究也發現阿托伐他汀對糖尿病心肌病患者的治療效果與血清MMP2水平變化密切相關〔18〕，且大劑量瑞舒伐他汀對急性心肌梗死患者的心功能改善作用也與MMP9的表達恢復有關〔19〕。本研究提示MMPs也是藥物干預酒精性心肌病的重要潛在靶點。

因此，大鼠酒精性心肌病的發病過程與Cx及MMPs異常表達有關，且可能是藥物治療的靶點。

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〔2016-06-15修回〕

(編輯 徐 杰)

貴州省科學技術基金資助(No.20132326)

石 蓓(1964-)，女，碩士，主任醫師，主要從事心血管內科方向的研究。

王冬梅(1977-)，女，碩士，副主任醫師，主要從事心血管內科方向的研究。

R54

A

1005-9202(2017)04-0820-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.04.015