西地那非對阿霉素心肌病的保護作用的實驗研究

張新莉+剛麗+張健

【摘要】 目的 探討西地那非對小鼠阿霉素所致心肌病的保護作用及其機制。方法 選取32只雄性10周齡C57BL/6J小鼠， 隨機分為阿霉素組（DOX組）與阿霉素加西地那非組（DOX+SIL組）， 每組16只。DOX組單一腹腔內注射阿霉素15 mg/kg；DOX+SIL組單一腹腔內注射阿霉素的同時， 給予西地那非10 mg/kg 灌胃。正常飼養2周后計算存活小鼠心室體重比， 并對其進行心臟超聲檢查；采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）法檢測心肌組織中環磷酸鳥苷（cGMP）的表達情況。結果 2周后DOX組存活16只小鼠， DOX+SIL組存活16只小鼠， DOX組心室體重比、左室舒張末期內徑（LVEDD）、左室收縮末期內徑（LVESD）、左室射血分數（LVEF）和短軸縮短率（FS）、cGMP分別為（0.41±0.15）%、（3.270±0.260）mm、（2.560±0.097）mm、（47.90±0.01）%、（18.53±1.10）%、（0.051±0.006）mmol/L， 與DOX+SIL組的（0.32±0.05）%、（2.900±0.180）mm、（2.180±0.120）mm、（53.70±0.16）%、（26.50±1.70）%、（0.940±0.006）mmol/L比較差異均具有統計學意義（P<0.05）。結論 西地那非對阿霉素所致心肌病具有保護作用， 可能通過cGMP通路， 明顯改善阿霉素誘導的小鼠左心室功能障礙。

【關鍵詞】 阿霉素；心肌病；西地那非；纖維化

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2017.27.118

【Abstract】 Objective To investigate the protective effect of sildenafil on doxorubicin induced cardiomyopathy in mice and its mechanism. Methods A total of 32 male 10 week old C57BL/6J mice were randomly divided into doxorubicin group （DOX group） and doxorubicin and sildenafil group （DOX+SIL group）， with 16 mice in each group. DOX group received single intraperitoneal injection of doxorubicin 15 mg/kg， and DOX+SIL group received gavage administration of sildenafil 10 mg/kg， on the basis of intraperitoneal injection of doxorubicin. After 2 weeks of normal feeding， ventricular weight ratio of the surviving mice was calculated and the heart ultrasonic examination was performed. The expression of cyclic guanosine monophosphate （cGMP） in the myocardium was detected by enzyme linked immunosorbent assay （ELISA）. Results After 2 weeks， DOX group had survived mice， and DOX+SIL group had survived mice. DOX group had statistically significant difference in ventricular weight ratio， left ventricular end diastolic diameter （LVEDD）， left ventricular end systolic diameter （LVESD）， left ventricular ejection fraction （LVEF） and fraction shortening （FS） and cGMP respectively as （0.41±0.15）%， （3.270±0.260）mm， （2.560±0.097）mm， （47.90±0.01）%， （18.53±1.10）% and （0.051±0.006）mmol/L， comparing with （0.32±0.05）%， （2.900±0.180） mm， （2.180±0.120） mm， （53.70±0.16）%， （26.50±1.70）% and （0.940±0.006）mmol/L in DOX+SIL group （P<0.05）. Conclusion Sildenafil shows protective effect for doxorubicin induced cardiomyopathy， ang it can significantly improve doxorubicin induced left ventricular dysfunction in mice through the cGMP pathway.

【Key words】 Doxorubicin； Cardiomyopathy； Sildenafil； Fibrosis

阿霉素是目前廣泛應用于臨床的廣譜抗腫瘤藥物， 其作用機理為抑制腫瘤細胞核苷酸的生成， 促使腫瘤死亡， 因此阿霉素對于不同生長期的腫瘤細胞均具有抑制作用。臨床較多應用于淋巴瘤、乳腺癌、肉瘤等疾病的治療。雖然化療藥物可以對腫瘤細胞起到殺滅的作用， 但同時對于正常細胞和身體組織臟器也有著一定的副作用[1]。阿霉素的心臟副作用是常見的副反應之一， 其副作用存在積累性和劑量依賴性， 短期副作用輕者可有心電圖和輕微的臨床癥狀， 重者可能發生致命性的心力衰竭、心律失常等。經過多年的臨床應用顯示阿霉素的遠期心臟并發癥發生率亦較高。該藥物副作用機制尚未完全明了， 目前認為其發病機理為自由基形成、線粒體損傷等[2]。西地那非是5型磷酸二酯酶（PDE5）抑制劑， 研究顯示西地那非可以改善血管內皮細胞功能， 擴張血管， 增加心輸出量， 降低阿霉素對于心肌細胞的損傷[3]。本研究通過對阿霉素誘導小鼠心肌病模型應用西地那非治療， 觀察西地那非對于阿霉素所致心肌病的效果， 為臨床應用進一步提供依據， 現報告如下。endprint

1 材料與方法

1. 1 實驗動物 選取32只雄性10周齡C57BL/6J小鼠[購自大連醫科大學實驗動物中心， 許可證號：SCXK（遼）2008-0002]， 隨機分為阿霉素組（DOX組）與阿霉素加西地那非組（DOX+SIL組）， 每組16只。

1. 2 藥品、試劑與儀器 鹽酸阿霉素購自海正輝瑞制藥有限公司（國藥準字H33021980）， 西地那非購于廣州白云山制藥股份有限公司（國藥準字H20143255）， ELISA試劑盒購自武漢博士得生物公司， 超聲心動儀購自美國ALOKA公司。

1. 3 溶液配制 用生理鹽水溶解阿霉素， 終濃度為1 mg/ml， 西地那非溶于二甲基亞砜（DMSO）溶液中， 用生理鹽水稀釋， 終濃度為1 mg/ml。

1. 4 方法

1. 4. 1 給藥方法 DOX組：單一腹腔內注射阿霉素15 mg/kg。DOX+SIL組：單一腹腔內注射阿霉素的同時， 給予西地那非10 mg/kg， 1次/d灌胃， 共2周。

1. 4. 2 動物模型處理 觀察兩組小鼠精神活動狀態2周， 對存活小鼠進行心臟超聲檢查， 稱體重， 用1%戊巴比妥鈉麻醉小鼠， 將小鼠仰臥固定于操作板， 無菌操作下， 暴露心臟， 取出心臟， 剪去殘余的大血管及心耳， 冰生理鹽水沖洗干凈， 稱心室重量， 將心臟分兩等分， 一部分心臟置于普通EP管中， -80℃保存。另一部分置于10%甲醛固定。

1. 5 觀察指標

1. 5. 1 小鼠一般情況分析 每天觀察兩組小鼠存活情況， 觀察兩組小鼠體重變化情況， 并計算兩組小鼠心室體重比。

1. 5. 2 心功能檢查 2周后對存活小鼠進行心臟超聲檢查， 檢測指標主要包括LVEDD、LVESD、LVEF和FS， 其中， FS（%）=[（LVEDD-LVESD）/LVEDD]×100%。

1. 5. 3 ELISA檢測 對兩組心臟進行ELISA檢測， 檢測兩組小鼠心肌組織中cGMP的表達情況。

1. 6 統計學方法 采用SPSS19.0統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗。P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2周后DOX組存活16只小鼠， DOX+SIL組存活16只小鼠， DOX組心室體重比、LVEDD、LVESD、LVEF、FS、cGMP

分別為（0.41±0.15）%、（3.270±0.260）mm、（2.560±0.097）mm、

（47.90±0.01）%、（18.53±1.10）%、（0.051±0.006）mmol/L， DOX+SIL組心室體重比、LVEDD、LVESD、LVEF、FS、cGMP分別為（0.32±0.05）%、（2.900±0.180）mm、（2.180±0.120）mm、

（53.70±0.16）%、（26.50±1.70）%、（0.940±0.006）mmol/L， 兩組心室體重比、LVEDD、LVESD、LVEF、FS、cGMP比較差異均具有統計學意義（P<0.05）。見表1。

3 討論

阿霉素損傷心臟的機理尚未完全明了， 目前認為阿霉素可以降低心肌細胞生理功能， 直接損傷心肌細胞， 同時還可以減少心肌小節的蛋白質數量， 使心臟發生病理性改變， 誘發心力衰竭、心律失常的發生。本研究通過聯合西地那非可以降低LEVDD和LVESD的升高， 可以看出西地那非對于阿霉素的心臟損傷作用具有一定的預防作用， 與目前國內研究具有一致性[4， 5]。藥理學研究結果表明西地那非可以升高心肌缺血小鼠模型中體內的cGMP濃度， 抗心臟缺血， 保護心肌， 阻止阿霉素誘發心肌細胞損傷、壞死[6-8]。本研究結果表明， 西地那非可以通過減弱阿霉素誘導的心肌變性， 減輕阿霉素誘導的左心室功能障礙， 對阿霉素心肌病具有保護作用。

參考文獻

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[6] 張蜀武. 西地那非通過長效慢性抑制一氧化氮合酶發揮心血管系統保護效應. 中華男科學雜志， 2008（8）：763.

[7] 范醫東. 西地那非（萬艾可）減緩小鼠心肌缺血并改善左心室功能的研究. 現代泌尿外科雜志， 2008（6）：483.

[8] 張曉波. 西地那非的心血管保護作用. 現代泌尿外科雜志， 2008（3）：235.

[收稿日期：2017-07-25]endprint