不同劑量中介素對(duì)心肌梗死后大鼠心功能的影響

心力衰竭是各種心血管疾病發(fā)展的終末階段，近年來(lái)，醫(yī)學(xué)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到慢性心力衰竭發(fā)生發(fā)展的主要病理基礎(chǔ)是心室重構(gòu)，心肌梗死后心室重構(gòu)是影響慢性心力衰竭發(fā)病率和死亡率的決定因素，故阻斷心室重構(gòu)是預(yù)防心力衰竭不容忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。左心室心肌細(xì)胞外基質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)的改變是心力衰竭時(shí)心室重構(gòu)的重要原因。基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一組能特異地降解細(xì)胞外基質(zhì)成分的Zn2+依賴的酶家族[1]，存在于心肌中并能降解所有心臟基質(zhì)成分的基質(zhì)金屬蛋白酶，是左心室重構(gòu)發(fā)生的重要推動(dòng)力[2-3]。有研究顯示，中介素(intermedin，IMD)在生理及病理狀態(tài)下的心血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用。IMD對(duì)多種因素造成的心血管損傷如高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌缺血和心肌梗死等均有良好的抵抗作用。IMD能明顯改善異丙腎上腺素誘導(dǎo)的大鼠心肌損害，減輕心內(nèi)膜下局灶性壞死、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)程度，改善心功能。本研究觀察基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的表達(dá)及不同劑量IMD對(duì)心肌梗死后大鼠心功能的影響。

1 材料與方法

1.1 主要試劑與儀器 IMD購(gòu)自美國(guó)PhoenixPharmaceuticalINC公司；動(dòng)物模BL-420F+生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(成都泰盟科技有限公司)；核蛋白提取試劑盒購(gòu)自美國(guó)Pierce公司；TKR-200C型號(hào)小動(dòng)物呼吸機(jī)(江西特力麻醉呼吸設(shè)備有限公司)；心電監(jiān)護(hù)儀(江西特力麻醉呼吸設(shè)備有限公司)。

1.2 動(dòng)物模型制作及分組 選取體重200～250 g 的SD雄性大鼠60只，由寧夏醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心提供。3%水合氯醛溶液10 mL/kg腹腔給藥麻醉，氣管插管并給予小動(dòng)物呼吸機(jī)輔助呼吸，暴露心臟，于左心耳和肺動(dòng)脈圓錐之間，距主動(dòng)脈根部2 mm處，用6-0號(hào)眼科線結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支近端制成急性心肌梗死(AMI)模型[2，4]。結(jié)扎后半小時(shí)左右左室壁變紫，并出現(xiàn)活動(dòng)減弱，同時(shí)心電圖ST段抬高，證明結(jié)扎成功。將大鼠隨機(jī)分為AMI模型組、低劑量IMD組、中劑量IMD組、高劑量IMD組，每組15只大鼠。AMI模型組注射生理鹽水1.5 mL/d，共28 d。低劑量IMD組、中劑量IMD組、高劑量IMD組分別按照20 nmol/kg、40 nmol/kg、60nmol/kg劑量皮下注射，每天1次，共28 d。

1.3 導(dǎo)管法測(cè)量血流動(dòng)力學(xué)參數(shù) 治療28 d后，分別測(cè)量各組大鼠血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。用生物機(jī)能測(cè)量?jī)xBL-420F+型檢測(cè)大鼠心率、左心室舒張末期壓(LVEDP)、左心室收縮壓(LVSP)，以反映左室功能。

1.4 明膠酶譜法檢測(cè)心肌MMP-2、MMP-9的活性 取梗死的心肌組織，按照核蛋白抽提試劑盒說(shuō)明書提取心肌組織樣品總蛋白；BCA試劑盒進(jìn)行蛋白定量；用微量加樣器取樣品15 μL加入到各個(gè)泳道，12%聚丙烯酰胺凝膠電泳；電泳后將凝膠置于孵育液中37 ℃孵育24 h；在經(jīng)染色液染色3 h，脫色液A、B、C分別脫色，顯示出MMP-9(92 kD)及MMP-2(72 kD)為位于藍(lán)色背景上的透亮帶。

2 結(jié) 果

2.1 動(dòng)物存活情況 造模成功后28 d內(nèi)，AMI模型組大鼠存活12只，死亡3只，死亡率為20.0%；低劑量IMD組存活13只，死亡2只，死亡率為13.3%；中劑量IMD組、高劑量IMD組均存活14只，各死亡1只，死亡率均為6.7%。與AMI模型組比較，不同劑量IMD治療組死亡率明顯降低(P<0.05)。

2.2 各組血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較 4組間心率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與AMI模型組比較，低劑量IMD組、中劑量IMD組、高劑量IMD組LVSP均明顯升高(P<0.01)，LVEDP均明顯降低(P<0.01)；高劑量IMD組LVSP明顯高于低劑量IMD組和中劑量IMD組(P<0.05)，不同劑量IMD治療組LVEDP比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見表1。

表1 各組血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較(±s)

與AMI模型組比較，1)P<0.01；與高劑量IMD組比較，2)P<0.05

2.3 各組心肌組織中MMP-2和MMP-9活性比較 與AMI模型組比較，低劑量IMD組、中劑量IMD組、高劑量IMD組MMP-2和MMP-9活性明顯降低(P<0.01)；中劑量IMD組和高劑量IMD組降低較低劑量IMD組更明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。詳見表2。

表2 各組心肌組織中MMP-2和MMP-9活性比較(±s)

與AMI模型組比較，1)P<0.01；與低劑量IMD組比較，2)P<0.05

3 討 論

心室重構(gòu)是指心室由于心肌損傷或負(fù)荷增加所產(chǎn)生的大小、形狀、室壁厚度和組織結(jié)構(gòu)等一系列變化，是病變修復(fù)和心室整體代償及繼發(fā)的病理生理反應(yīng)過(guò)程。心力衰竭時(shí)左心室心肌細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)和成分的改變是心室重構(gòu)的重要原因。膠原是心臟的主要細(xì)胞外基質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)心力衰竭時(shí)基質(zhì)金屬蛋白酶被激活，降解心肌細(xì)胞基質(zhì)的膠原成分，破壞膠原網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，使心肌細(xì)胞之間的連接趨于松散。基質(zhì)金屬蛋白酶是左心室重構(gòu)發(fā)生的重要推動(dòng)力[2-3]。

美國(guó)學(xué)者Roh等[4]和日本學(xué)者Takei等[5]用系統(tǒng)進(jìn)化分析法發(fā)現(xiàn)了降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)超家族的一個(gè)新成員——中介素。IMD是一種內(nèi)源性心臟-腎臟保護(hù)因子，在多種組織中發(fā)揮廣泛生物學(xué)效應(yīng)，具有降低血壓、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、抗心臟缺血/再灌注損傷、調(diào)節(jié)水和電解質(zhì)平衡、調(diào)節(jié)垂體激素分泌等生物學(xué)效應(yīng)。IMD在心血管系統(tǒng)有較強(qiáng)的抑制細(xì)胞增殖及抗損傷作用[6]。這些研究表明，IMD具有多重心血管保護(hù)效應(yīng)。

本研究表明，與AMI模型組大鼠比較，IMD各劑量組大鼠心肌組織中MMP-2、MMP-9活性明顯降低，中劑量及高劑量IMD組降低更明顯。結(jié)果表明IMD能夠抑制大鼠心肌梗死后心室重構(gòu)。

哺乳動(dòng)物及人的心臟和肺組織中均存在IMD基因、蛋白的表達(dá)[4]。因此可能具有直接的心血管作用。本研究表明IMD能降低大鼠死亡率，隨著IMD劑量的增加死亡率明顯降低；同時(shí)IMD能夠改善大鼠心肌梗死后心功能，主要表現(xiàn)在增加LVSP，降低LVEDP，高劑量IMD對(duì)LVSP改善更明顯，且對(duì)大鼠心率無(wú)明顯影響。但其心血管保護(hù)機(jī)制尚不清楚。

綜上所述，AMI后大鼠心肌中MMP-2、MMP-9活性明顯升高，IMD能夠降低MMP-2、MMP-9活性，抑制大鼠心肌梗死后心室重構(gòu)，改善大鼠心肌梗死后心功能，且隨著劑量的增加其作用更明顯，但對(duì)大鼠心率無(wú)明顯影響。