比索洛爾對心力衰竭大鼠氧化應激及細胞凋亡的影響

郭 麗 張 麗 鄧 萌

(佳木斯大學附屬第一醫院心內三科，黑龍江 佳木斯 154002)

比索洛爾對心力衰竭大鼠氧化應激及細胞凋亡的影響

郭 麗 張 麗 鄧 萌

(佳木斯大學附屬第一醫院心內三科，黑龍江 佳木斯 154002)

目的探討比索洛爾對心力衰竭大鼠氧化應激及細胞凋亡的影響。方法選取180～200 g SD大鼠36只，普通基礎飼料喂養1 w后隨機分為假手術組(12只)、心力衰竭模型組(12只)、比索洛爾治療組(12只)，術后第4周開始給予比索洛爾治療組每日1次灌胃給藥(2.0 mg·kg-1·d-1)，共灌胃4 w。4 w后，超聲心動測定左室舒張末徑(LVDS)、室收縮末徑(LVDd)，左室射血分數(LVEF)及短軸縮短率(FS)，測定大鼠血流動力學指標:心率(HR)，左心室收縮壓(LVSP)，左室舒張末期壓(LVEDP)，左心室壓變化速率最大值等。測定心肌超氧化物歧化酶(SOD)和心肌丙二醛(MAD)含量。結果與假手術組比較，模型組大鼠心功能明顯降低(P<0.05)，LVDS、LVDd明顯擴大而LVEF、FS降低；SOD水平降低，MAD水平升高(均P<0.05)。與模型組相比,比索洛爾治療組心功能明顯改善，LVDS、LVDd明顯縮小，LVEF、FS升高，SOD水平升高，MAD水平降低(均P<0.05)。結論比索洛爾可降低氧化應激水平，改善心力衰竭大鼠心功能。

比索洛爾；氧化應激；心力衰竭

慢性心力衰竭(CHF)基本機制是心室重塑，而心室重塑與氧化應激及內皮功能等有密切聯系〔1，2〕。CHF 患者神經內分泌系統長期持續激活，特別是交感神經興奮及血漿中去甲腎上腺素(NE)水平的升高及尿中兒茶酚胺排泄的增加，而NE誘導心肌細胞凋亡是心力衰竭發生的一個重要發病機制。β腎上腺素受體阻滯劑(βBs)可對抗心力衰竭動物模型或患者神經內分泌的長期持續激活誘導心肌細胞凋亡，但具體基礎機制尚不明確〔3〕。本實驗探討比索洛爾在CHF演變過程中的保護作用及其機制。

1 材料與方法

1.1實驗儀器與試劑 UV751GD紫外/可見分光光度計(上海分析儀器廠)；富馬酸比索洛爾(德國默克公司生產)；超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.2實驗分組 清潔級SD大鼠36只，體重180～220 g，由哈爾濱醫科大學實驗動物中心提供，許可證：SCXK(黑)2013-001。大鼠實驗前普通基礎飼料喂養1 w后，隨機分為假手術組(12只)、模型組(12只)、比索洛爾治療組(12只)，所有動物均常規喂養。模型組采用腹主動脈縮窄法制備心臟壓力負荷超載心力衰竭模型：以10%水合氯醛(3 mg/kg)腹腔麻醉,備皮后用常規強力碘消毒,逐層打開腹腔,左側腎動脈上方游離腹主動脈長約1 cm,與腹主動脈平行放置7號鈍針頭,一同結扎后使腎出現缺血外觀,抽出針頭使腹主動脈部分縮窄,保持狹窄處內徑0.7 mm后關腹。大鼠術后均予青霉素10萬U/d，3 d預防感染，大鼠術后普通飼料喂養8 w。假手術組：開腹暴露、分離雙側腎動脈間腹主動脈但不行縮窄處理外，其余步驟與模型組處理一致。比索洛爾治療組：造模后第4周開始給予灌胃給藥(2.0 mg·kg-1·d-1)，1次/d，共4 w。

1.3超聲心動圖檢測 大鼠以10%水合氯醛3 ml/kg,腹腔注射麻醉后備皮，應用超聲工作站測定左室收縮期內徑(LVDS)、舒張期內徑(LVDd)、左室射血分數(LVEF)和短軸縮短率(FS)。

1.4血流動力學指標檢測 末次給藥24 h 后，采用10%水合氯醛(3 mg/kg)進行腹腔注射麻醉。取大鼠頸前正中切口，經右頸總動脈插管至左心室，連接 BL-420E+生物機能實驗系統檢測大鼠心功能。分別測定左心室收縮壓(LVSP)、左心室舒張末壓(LVEDP)及左心室內壓最大上升速率(+dp/dt max)及左心室內壓最大下降速率(-dp/dt max)及心率(HR)。

1.5心肌SOD活性、MDA含量及細胞凋亡測定 取心室部分用生理鹽水制備心臟勻漿，1 500 r/min離心10 min，黃嘌呤氧化酶法測定心肌SOD含量，采用硫代巴比妥酸顯色法測定心肌MDA含量。取左心室心尖組織，采用Western印跡法得出目的蛋白表達的相對光密度。

1.6統計學方法 采用SPSS22.0軟件進行方差分析、LSD-t檢驗和Pearson線性相關性分析。

2 結 果

2.1超聲心動圖 與假手術組比較，模型組LVDd、LVDS明顯增大，LVEF、FS 明顯下降,BNP水平明顯升高(P<0.05);經比索洛爾治療后明顯恢復。見表1。

2.2血流動力學指標檢測 與假手術組比較，模型組 LVEDP 明顯增大，LVSP下降，+dp/dt max、-dp/dt max、HR水平明顯下降(P<0.01);比索洛爾治療后明顯恢復。見表2。

2.3比索洛爾對大鼠心肌SOD活性和MDA含量、Bcl-2/Bax比值的影響 與假手術組比較，模型組心肌SOD活性、Bcl-2/Bax比值明顯降低，給予比索洛爾處理后，明顯高于模型組(均P<0.01)；模型組 MDA含量明顯高于假手術組，經比索洛爾處理后，明顯低于模型組(均P<0.01)。見表3。

2.4Bcl-2/Bax與大鼠心肌SOD活性和MDA含量直線回歸分析 SOD與Bcl-2/Bax存在顯著的線性正相關關系(r=0.676,P<0.001)，MDA與Bcl-2/Bax，存在顯著的線性負相關關系(r=-0.635,P<0.001)。

表1 各組 LVDd、LVDS、LVEF、FS、BNP水平比較

與假手術組比較:1)P<0.05;與模型組比較:2)P<0.05

表2 各組 LVEDP、LVSP、+dp/dt max、-dp/dt max、HR的變化

與假手術組比較:1)P<0.01;與模型組比較:2)P<0.01；下表同

表3 比索洛爾對大鼠心肌SOD活性和MDA含量、Bcl-2/Bax的影響

3 討 論

CHF是各種因素引起的心肌損傷，進而引起心肌結構和功能改變，引發組織灌注量不足的共同表現。CHF是心內科的常見病、多發病，為各種心臟疾病的終末期癥狀，其發病率近年來呈上升趨勢且死亡率高，故引起臨床高度關注〔4，5〕。氧自由基可改變心臟結構、導致心臟功能異常，促進心力衰竭的演變進程。近年來研究表明，心力衰竭動物模型中氧自由基顯著增多，抵抗被氧化的能力降低〔7〕。當氧自由基抵抗物質活性下降或產生過度，將導致氧自由基沉積，進而刺激細胞膜脂質發生過氧化反應。MDA是自由基刺激細胞膜發生過氧化反應的產物之一，SOD為代表的抗氧化酶系統可清除體內自由基〔8〕。

本實驗說明氧化應激可導致心肌細胞的結構破壞和功能異常，進而引起心功能下降，導致心力衰竭。心力衰竭發生的分子機制復雜，早期研究表明心功能不全時涉及多種神經內分泌系統功能紊亂，其中RAAS系統過度活化發揮重要作用，當RAAS活化時AngⅡ含量明顯升高〔3〕。在長久治療慢性心力衰竭中，β受體阻滯劑可使交感神經不興奮，減緩心室重建，進而抑制心力衰竭演變進程，持續的穩定的改善心功能。比索洛爾是一種高選擇的腎上腺素β1受體阻滯劑，有研究表明比索洛爾有其強大的抗氧化作用，可在一定程度上減緩心肌細胞凋亡，抑制心肌重建〔9～11〕。本實驗結果表明比索洛爾能夠通過抗氧自由基損傷，這與比索洛爾具有抗氧化作用有關。

1中華醫學會心血管病學分會，中華心血管病雜志編輯委員會，中國心力衰竭診斷和治療指南2014〔J〕.中華心血管病雜志，2014;42(2)：98-122.

2Wolfram D，Guelistan T，Francisco L，etal.Skeletal muscle weak-ness is related to insulin resistance in patients with chronic heart failure〔J〕.Esc Heart Failure，2015;2(2):85-9.

3Chong VH，Singh J，Parry H，etal.Management of noncardiac co-morbidities in chronic heart failure〔J〕.Cardiovasc Ther，2015;33(5):300-15.

4古 憶,周建松，夏思良，等.阿托伐他汀對慢性心力衰竭RAAS系統與炎性因子的影響〔J〕.臨床心血管病雜志,2016;32(1):94-6.

5Burchfield JS,Xie M,Hill JA.Pathological ventricular remodeling:mechanisms:part 1 of 2〔J〕.Circulation,2013;128(4):388-400.

6高煒主譯.心力衰竭〔M〕.第2版.北京:北京大學醫學出版社，2013：629.

7Nokamura K，Miura D，Matsubara H，etal.Oxidative stress and calcium overload in heart failure〔J〕.Folia Pharmacologica Japonica，2012;140(6):265-9.

8Radovanovic S，Savic-Radojevic A，Pljesa-Ercegovac M，etal.Markers of oxidative damage and antioxidant enzyme activities as predictors of morbidity and mortality in pa-tients with chronic heart failure〔J〕.J Card Fail，2012;18(6):493-501.

9孫寧玲，洪婷婷，張瑞軍,等.緩釋維拉帕米與比索洛爾對高血壓患者交感神經活性的影響〔J〕.中華心血管病雜志,2000;28(3):181.

10曾顯峰.曲美他嗪在缺血性心肌病心力衰竭治療中臨床療效探討〔J〕.中國現代藥物應用，2014;23(14):527-9.

11吳錦波，葉小漢，冼紹祥，等.比索洛爾聯合培哚普利對阿霉素誘導的心力衰竭大鼠心肌內質網應激的影響〔J〕.中國病理生理雜志,2016;32(11):1939-44.

2016年黑龍江省衛生計生委科研課題(No.2016-298)

張 麗(1973-)，女，碩士，主任醫師，教授，碩士生導師，主要從事冠心病及心力衰竭的臨床與基礎研究。

郭 麗(1972-)，女，碩士，副主任醫師，副教授，碩士生導師，主要從事冠心病及心力衰竭的臨床與基礎研究。

R54

A

1005-9202(2017)20-4999-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.20.019

〔2017-05-11修回〕

(編輯 郭 菁)