6 - 芐氨基嘌呤防治急性高原低氧大鼠心肌水腫的實驗研究

施 冰，薛大衛

（中國人民解放軍總醫院第七醫學中心健康醫學科，北京 100700）

6- 芐氨基嘌呤（6-benzylaminopurine，6-BA）是一種對人、畜較為安全的植物生長調節劑，因其抗氧化損傷作用顯著，被廣泛應用于果樹和園藝作物從發芽到收獲的各個階段。在動物研究方面，6-BA對于小鼠小腸、腦等組織器官具有抗氧化應激、抗炎、抗凋亡的作用[1-2]。氧化損傷是導致急性高原疾病發生的原因之一，目前利用6-BA的抗氧化應激特性防治急性高原病尚未見報道[3]?；诖耍狙芯恐荚谔剿?-BA防治高原低氧大鼠心肌損傷的效果及作用機制，現將結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 動物模型與分組 健康成年雄性6周齡無特定病原體（SPF）級SD大鼠，平均體質量(200±20)g，購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，許可證號：SCXK（京）2016-0006。所有動物實驗均通過中國人民解放軍總醫院第七醫學中心實驗動物倫理委員會審核。利用隨機數字表法將54只SD大鼠分為常壓常氧對照組、高原低氧組、6-BA干預組，每組各18只。

高原低氧組、6-BA干預組均應用實驗艙（貴州風雷航空軍械有限責任公司）模擬高原低壓低氧條件。方法同參考文獻[4]，具體如下。實驗艙參數：模擬海拔高度7 000 m，升降速度10 m/s，艙內壓力39.1 kPa，艙內氧氣壓力9.022 kPa，運行時間23 h/d，晝夜比12 h∶12 h。上午開倉1 h/d，用于更換墊料、飼料、飲用水。6-BA（美國Sanland公司，批號201212201，規格：25 g/瓶）溶于0.06 mol/L的稀鹽酸，配制成10 g/L的6-BA儲備液備用。按照100 mg/kg/d劑量進行大鼠灌胃，1次/d，連續給藥7 d。低氧組大鼠應用等體積去離子水灌胃，方法同6-BA組。

1.2 檢測指標 實驗結束后，分別測定各組大鼠心肌組織含水量，分析大鼠心肌組織病理學變化，檢測大鼠心肌組織AQP1 mRNA表達。實驗方法同參考文獻[4]。檢測大鼠心肌組織miR-144-3p表達，實驗方法同參考文獻[5]。

1.3 統計學方法 采用SPSS 17.0統計軟件分析數據。計量資料以(±s)表示，3組間采用F檢驗，其兩兩比較采用LSD-t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組大鼠心肌組織含水量檢測結果 大鼠心肌組織含水量檢測結果見表1。與對照組比較，低氧組和6-BA組大鼠心肌組織含水量均顯著升高；與低氧組比較，6-BA組大鼠心肌組織含水量顯著降低。組間比較，差異有統計學意義（F=103.51，P＜0.05）。

表1 3組大鼠心肌組織含水量檢測結果( ±s)

表1 3組大鼠心肌組織含水量檢測結果( ±s)

注：與對照組比較，①P＜0.05；與低氧組比較，②P＜0.05。

組別 對照組 低氧組 6-BA干預組心肌含水量（%） 75.06±0.71 79.14±0.58① 77.57±1.17①②

2.2 3組大鼠心肌組織病理學觀察 HE染色顯示，對照組大鼠心肌組織結構基本正常。低氧組大鼠心肌細胞腫脹，肌漿凝聚，橫紋不清，排列紊亂，心肌灶狀變性、肌束稀疏。6-BA組大鼠心肌細胞界限清楚，心肌少量灶狀變性；個別心肌細胞出現細胞腫脹、肌漿凝聚、橫紋不清。

2.3 3組大鼠心肌組織AQP1 mR NA檢測結果大鼠心肌組織AQP1 mRNA檢測結果見表2。與對照組比較，低氧組大鼠心肌組織AQP1 mRNA表達顯著升高，6-BA組大鼠心肌組織AQP1 mRNA表達未見顯著變化。與低氧組比較，6-BA組大鼠心肌組織AQP1 mRNA表達顯著降低。組間比較，差異有統計學意義（F=111.51，P＜0.05）。

表2 3組大鼠心肌組織AQP1 mRNA檢測結果( ±s)

表2 3組大鼠心肌組織AQP1 mRNA檢測結果( ±s)

注：與對照組比較，①P＜0.05；與低氧組比較，②P＜0.05。

組別 對照組 低氧組 6-BA干預組AQP1mRNA 1.00±0.11 1.93±0.08① 1.09±0.33②

2.4 3組大鼠心肌組織中miR-144-3p檢測結果 大鼠心肌組織miR-144-3p檢測結果見表3。與對照組比較，低氧組大鼠心肌組織miR-144-3p表達顯著升高，6-BA組大鼠心肌組織miR-144-3p表達未見顯著變化。與低氧組比較，6-BA組大鼠心肌組織miR-144-3p表達顯著降低。組間比較，差異有統計學意義（F=133.38，P＜0.05）。

表3 3組大鼠心肌組織中miR-144-3p檢測結果( ±s)

表3 3組大鼠心肌組織中miR-144-3p檢測結果( ±s)

注：與對照組比較，①P＜0.05；與低氧組比較，②P＜0.05。

組別 對照組 低氧組 6-B A干預組m i R-1 4 4-3 p 1.0 0 ± 0.1 2 6.3 8 ± 1.7 3① 2.0 6 ± 0.5 3②

3 討論

目前，高原低氧狀態下人體心臟功能改變與損傷具體機制尚不清楚，階梯進駐高原和吸氧是預防與治療急性高原反應廣泛采用的手段,但此手段不方便大批人員急進高原時應用。因此，尋找便捷且有效的防治急進高原軍事應激反應所致高原疾病的藥物十分必要。近年來，有研究發現炎癥反應和心肌水腫是低氧導致心肌損傷的主要病理改變[6]。本研究結果顯示，與對照組比較，低氧組和6-BA組大鼠心肌組織含水量均顯著升高；與低氧組比較，6-BA組大鼠心肌組織含水量顯著降低，說明6-BA可減輕高原低氧導致的心肌水腫。

水通道蛋白（aquaporins，AQPs）是一類廣泛分布于生物體內的小分子跨膜水轉運蛋白家族，在哺乳動物中，AQP家族有13個成員，各亞型彼此協調共同維持機體水液代謝平衡。心臟水通道蛋白的改變，可通過一系列途徑影響心肌水液代謝，進一步影響心功能[7]。AQP1主要位于心肌細胞膜及微血管內皮細胞，在心肌微血管內皮細胞的表達高于心肌細胞。依賴AQP1跨膜轉運的水量約占心肌水通道蛋白運輸總水量比例的20%～30%。心肌梗死、缺血再灌注損傷、缺血缺氧、體外循環等引起的心肌水液代謝紊亂的病理生理過程中均涉及到AQP1表達上調。AQP1表達下調可以顯著改善心肌水腫和心室重塑[8-9]。miRNA是非編碼蛋白的內源性RNA，由19～23個核苷酸組成的單鏈RNA，在細胞中具有多種調控功能。雙熒光素報告基因實驗證實，miR-144-3p與AQP1表達存在靶向調節關系[10]。本研究發現，低氧可造成大鼠心肌組織miR-144-3p和AQP1表達上調，6-BA可下調高原低壓低氧環境下大鼠心肌組織AQP1 mRNA及miR-144-3p表達。由此結果可以推測高原低氧狀態下，6-BA可能通過miR-144-3p/AQP1信號通路，起到防治心肌水腫的效果。

綜上所述，6-BA可下調高原低氧大鼠心肌組織AQP1和miR-144-3p表達，減輕心肌水腫，具有心臟保護作用。本研究為開發6-BA的新用途，尋找防治急性高原病的藥物提供了新思路和試驗基礎，但其具體機制需進一步探索。