超聲心動圖評價心力衰竭模型大鼠心功能及其與血清B型鈉尿肽的關系

回亞男

(天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院功能檢查科，天津 300193)

超聲心動圖評價心力衰竭模型大鼠心功能及其與血清B型鈉尿肽的關系

回亞男

(天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院功能檢查科，天津 300193)

目的探討超聲心動圖評價心力衰竭模型大鼠心功能及其與大鼠血清B型鈉尿肽(BNP)的關系。方法將80只雄性SD大鼠隨機分為手術組(50只)與正常對照組(30只)，手術組行左冠狀動脈前降支結扎術進行心力衰竭造模，正常對照組不給予任何手術處理，術前及術后50 d記錄大鼠體重變化；在術后50 d采用超聲心動儀對大鼠心臟的左室舒張末期內徑(LVIDd)、左室收縮末期內徑(LVIDs)、左室后壁厚度(LVPW)及室間隔厚度(IVS)進行測量，計算左室射血分數(LVEF)和左室內徑縮短率(LVFS)，測定大鼠血清BNP含量，比較心功能改變與大鼠血清BNP含量的相關性。結果手術組與正常對照組大鼠心功能相比，LVIDd、LVIDs顯著增高，LVPW、IVS、LVEF、LVFS均顯著下降，血清BNP含量明顯增高(均P<0.05)。Pearson相關性分析顯示，大鼠血清BNP含量與LVPW、IVS、LVEF、LVFS呈負相關(P<0.05)，與LVIDd、LVIDs呈正相關(P<0.05)。結論超聲心動圖對心力衰竭大鼠的心功能改變評價結果良好，且心功能的改變與大鼠血清BNP含量存在相關性。

超聲心動圖；心力衰竭；心功能；血清B型鈉脲肽

心力衰竭的發(fā)病機制十分復雜，臨床中常用心功能作為評價指標〔1，2〕。血清B型鈉尿肽(BNP)是來自腦和心室的含32個氨基酸的多肽，可促進尿和尿鈉的排泄，促進機體的血管擴張〔3〕。BNP在心力衰竭早期開始增加，其增加程度與心力衰竭的嚴重程度呈現相關性，快速檢測血清BNP的含量可用于心力衰竭的診斷和預后評價〔4〕。本研究旨在探討超聲心動圖評價心力衰竭大鼠心功能及其與血清BNP的相關性。

1 材料與方法

1.1材料 選取2月齡實驗用清潔級SD雄性大鼠80只，體重180～220 g，購自昆明醫(yī)科大學實驗動物中心，許可證號：SCXK(滇)2015-1108，大鼠飼養(yǎng)環(huán)境：室溫25℃，濕度30%。大鼠血清BNP檢測試劑為美國ASSAYPRO公司產品，批號：514593；GEGE Vivid 7超聲心動圖儀，TECAN酶標儀，TA52101心臟探頭，常規(guī)手術器械。

1.2方法

1.2.1分組及模型構建 將80只大鼠隨機分為正常對照組30只和手術組50只，正常對照組不給予任何手術處理，手術組行左冠狀動脈前降支結扎術進行心力衰竭造模。分組后對大鼠進行稱重，在飼養(yǎng)環(huán)境中正常飲食喂養(yǎng)2 d，使其適應環(huán)境后開始實驗。模型構建方法：采用水合氯醛(3.5 ml/dl)按照10 ml/kg體重進行麻醉，待麻醉平穩(wěn)后將大鼠置于手術臺，呈仰臥位，固定頭部和四肢，在頸部甲狀軟骨上方插入氣管，接入呼吸機后，打開大鼠右側胸部，暴露心臟，在距離左主冠狀動脈起始部2～3 mm處用5/0可吸收絲線將其結扎，置心臟正常位置后關閉胸腔，縫合大鼠外部皮膚，待大鼠自主呼吸恢復后拔出氣管插管。待大鼠手術結束，蘇醒后放回鼠籠中，給予日常飼養(yǎng)。每日觀察大鼠的活動、飲食及精神狀況，記錄大鼠的生存狀況，于手術后第50天測定各組大鼠的體重。

1.2.2心功能檢查 于實施造模手術后第50天，采用超聲儀上的10 s心臟探頭進行心臟掃查，頻率12 MHz，圖像深度2～4 cm，在二維超聲引導下運用M型超聲經胸骨左心長軸切面測量心臟的左室舒張末期內徑(LVIDd)、左室收縮末期內徑(LVIDs)、左室后壁厚度(LVPW)及室間隔厚度(IVS)，并計算左室射血分數(LVEF)和左室內徑縮短率(LVFS)，每組測量指標均測量3次取平均值。LVEF=左心室每搏輸出量/左心室舒張期容積×100%；LVFS=(LVIDd-LVIDs)/LVIDd×100%。

1.2.3血清BNP檢測 術后50 d超聲心動圖檢查完畢后進行大鼠血清BNP的檢測，采用20 μl的毛細管對大鼠進行眼內眥靜脈叢采血，收集靜脈血于離心管內，室溫放置30 min后，2 500 r/min離心15 min，吸取上清液，分裝后置于-80℃保存待測，采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)試劑盒測定血清BNP含量，OD值采用酶標儀進行測定。

1.3統(tǒng)計學方法 應用SPSS19.0軟件進行t檢驗、Pearson相關分析。

2 結 果

2.1大鼠一般情況及體重變化 術后50 d，手術組死亡7只，存活率為86.00%(43/50)，正常對照組無大鼠死亡。手術組與正常對照組相比，術后12 d后精神狀態(tài)變差，活動能力下降，活動量逐漸減少，進食明顯減少，出現較明顯的心力衰竭體征，說明造模成功。術前兩組大鼠體重比較無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。術后50 d，大鼠體重均增加，但手術組顯著低于正常對照組(均P<0.05)。見表1。

表1 兩組術前與術后體重變化比較

2.2超聲心動圖評價大鼠心功能及血清BNP含量 術后50 d手術組與正常對照組心功能相比，LVIDd、LVIDs、BNP顯著升高，LVPW、IVS、LVEF、LVFS均顯著下降(P<0.05)。見表2。

2.3心功能改變與血清BNP的相關性 大鼠血清BNP含量與LVPW、IVS、LVEF、LVFS呈負相關(r=-0.431、-0.217、-0.754、-0.911，P<0.05)，與LVIDd、LVIDs呈正相關(r=0.183、0.221，P<0.05)。

表2 兩組心功能評價指標及BNP含量比較

3 討 論

心力衰竭在我國的患病率為2%～3%，隨著年齡的增高其發(fā)病率也隨之增加〔5〕，主要發(fā)病機制為心肌病理性重構，心肌死亡(壞死、凋亡和自噬等)和神經內分泌過度激活。心力衰竭的臨床治療方式從強心、利尿、擴血管藥物開始向神經內分泌抑制劑轉變，但仍無較好的預后結果。臨床中對心力衰竭研究的主要途徑為動物建模，常用的實驗動物為大鼠〔6〕。從病理生理學角度，對大鼠左冠狀動脈進行結扎可造成大鼠的心肌缺血和梗死〔7〕，更接近人類急性心肌梗死導致心肌收縮力下降從而引起的心力衰竭。本研究中導致大鼠術后死亡的原因可能有手術操作過程傷及肺臟，術后發(fā)生肺感染、傷口感染等〔8〕。超聲心動圖是目前臨床中廣泛應用于評價心功能的方法，其有組織多普勒成像和二維斑點成像兩種，用于監(jiān)測心室內不同區(qū)域間心肌收縮差異和心室收縮功能〔9〕。BNP是心肌細胞分泌的激素，其在心力衰竭發(fā)生發(fā)展過程中具有很重要的參與作用，因此在臨床工作中，常以BNP的濃度檢測結果作為心力衰竭診斷治療的輔助依據〔10〕。

本研究顯示心力衰竭造模大鼠心功能指標下降，分析原因為左冠狀動脈前降支結扎引起大鼠的心肌負荷加重，隨著時間延長導致心室的舒張功能下降，收縮能力下降，模擬了人類心力衰竭的病理過程，表明模型組大鼠出現明顯的心力衰竭指征。相關性統(tǒng)計結果表明LVEF和LVFS與血清BNP含量相關性更大，由于大鼠在經左冠狀動脈前降支結扎之后，左心室前壁及室間隔前部存在缺血，會導致左心室的收縮功能下降，引起LVEF和LVFS下降，因此在心力衰竭的病程過程中，可能LVEF和LVFS的變化受到的直接影響更大〔11，12〕。Lindsay等〔13〕通過對108例患者進行心臟磁共振成像(MRI)檢查，結果表明血清BNP與LVEF存在相關性，可用于主動脈瓣狹窄患者心功能的預后評價。Feng等〔14〕研究發(fā)現，大鼠BNP濃度與LVEF、LVFS等指標存在相關性；與本研究得到的結果一致。

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13Lindsay AC，Kanyal R，Sawhney P，etal.B-type natriuretic peptide (BNP) levels correlate with indices of left ventricular function and predict outcomes following transcatheter aortic valve implantation (TAVI)：a cardiovascular magnetic resonance imaging study〔J〕.Circulation，2015；132(Suppl 3)：A18343.

14Feng G，Yang Y，Chen J，etal.Ranolazine attenuated heightened plasma norepinephrine and B-type natriuretic peptide-45 in improving cardiac function in rats with chronic ischemic heart failure〔J〕.Am J Transl Res，2016；8(2)：1295-301.

R54

A

1005-9202(2017)23-5799-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.23.021

回亞男(1982-)，女，主任醫(yī)師，主要從事超聲醫(yī)學研究。

〔2017-05-16修回〕

(編輯 滕欣航)