氟伐他汀对扩张型心肌病大鼠心室重塑的影响

【摘要】  探讨氟伐他汀对扩张型心肌病(DCM)大鼠心室重塑的影响及其机制。方法： 多柔比星腹腔注射建立DCM大鼠模型，将大鼠随机分为氟伐他汀组（F组），扩张型心肌病组(M组)和正常对照组(C组)。F组用氟伐他汀20 mg·kg-1 ·d-1灌胃，M组和C组用等量生理盐水灌胃。8周后进行心脏超声、血流动力学、组织病理学、心肌组织总抗氧化能力(TAOC)和丙二醛(MDA)浓度检测，并计算胶原容积分数(CVF)。结果： F组死亡率低于M组 (P<0.05)；与C组相比，M组大鼠的左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室舒张末压(LVEDP)、心室相对质量、CVF和MDA均增高(P<0.05)，左室射血分数(LVEF)、左室缩短分数(LVFS)、左室收缩压(LVSP)、左室内压最大上升及下降速率(±dp/dtmax)和TAOC均降低(P<0.05)；与M组相比，F组大鼠的LVEDD，LVESD，LVEDP，CVF，MDA 和心室相对质量均降低(P<0.05)，LVEF，LVFS，LVSP，±dp/dtmax和TAOC均升高(P<0.05)。结论： 氟伐他汀能够改善心室重塑和心功能，抗氧化应激作用可能是其机制之一。中国论文网!Xa'e!N ?)a
学术论文发表
\7Ka|;]LX TF0【关键词】  扩张型心肌病 氟伐他 氧化应激 心室重塑中国论文网*k6K+Q"\9E8^0`(~
中国论文网.]rs%p5g,_+L)wB'iX
    ［Abstract］  Objective: To investigate the influence of fluvastatin on ventricular remodeling in a rat model of doxorubicin induced dilated cardiomyopathy (DCM)rats and its mechanism. Methods： SD rats were administered doxorubicin intraperitoneally,then DCM rats model and nomal rats were randomly divided into the fluvastatin therapy (F)group，the dilated cardiomyopathy(M)group and the control(C)group. F group was administered fluvastatin by daily gavage at a dose of 20 mg·kg-1 d-1. M and C group were administered the same dose nomal salt water by daily gavage. After 8 weeks of therapy，cardiac function was assessed by echocardiography, hemodynamics, ventricular weight/body weight ratio, and the myocardial concentration of total antioxidation capacity (TAOC)and MDA were measured.  Results： The mortality was lower in F group than in M group(P<0.05).Compared with the C group, LVEDD, LVESD, LVEDP, LVRW, RVRW, CVF and MDA were all increased(P<0.05), while LVEF, LVFS, LVSP, ±dp/dtmax, and TAOC were all decreased in the M group(P<0.05). In comparison with the M group, LVEDD, LVESD, LVEDP, LVRW, RVRW and MDA were all significantly decreased(P<0.05), while LVEF, LVFS, LVSP, ±dp/dtmaxand TAOC were all increased in the F group(P<0.05).  Conclusion： Treatment with fluvastatin could attenuate left ventricular remodeling in a rat model of doxorubicin induced dilated cardiomyopathy, and the antioxidative stress might be one of the mechanisms.
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    ［Key words］  dilated cardiomyopathy;  fluvastatin;  oxidative stress;  ventricular remodeling中国论文网Gp%Lu*[
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    扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy，DCM)是一种以心脏扩大和左心室或全心收缩功能下降为主要特征的原因未明的常见心肌疾病，以心律失常、进展性充血性心力衰竭及猝死为主要临床表现。近年来，国内外对他汀类药物的非调脂作用进行了多项研究，并因其具有抗炎、改善血管内皮功能和稳定动脉粥样硬化斑块等功能，应用于冠心病心力衰竭，取得了良好的效果，但他汀类药物用于治疗扩张型心肌病，国内外研究不多，其具体机制尚不清楚。本研究通过观察氟伐他汀对多柔比星诱导的扩张型心肌病大鼠心功能及心肌组织抗氧化能力的影响，探讨其可能机制。中国论文网p j0U,`
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3E er7ZM6t1w0    1  材料与方法
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    1.1  实验动物中国论文网7k/|~JoS"I'oD
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    健康成年雄性SD大鼠40只，体质量(270±20)g，由江苏大学医学院实验动物中心提供。中国论文网s3u*vR d!~

t|9ob5t.hBD;s0    1.2  实验仪器及试剂
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    Agilent Sonos5500心脏彩超仪（美国惠普公司），S12型高频超声探头（美国Agilent公司），小动物电生理记录仪（澳大利亚Powerlab公司），病理切片机（德国Leica RM2135），显微照相及图像分析系统（德国Leica QWIN3），多柔比星（浙江海正药业有限公司），氯胺酮（江苏恒瑞医药有限公司），氟伐他汀（北京诺华制药公司），VG染色试剂盒（福州迈新生物技术开发有限公司），总抗氧化能力（TAOC）和丙二醛（MDA）检测试剂盒（南京凯基生物科技发展有限公司）。中国论文网nhQ!s-i2Oo|%a
学术论文发表 中国论文网hCe0P*pk"P!Ba
    1.3  实验分组及模型制备
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    随机选取健康成年雄性SD大鼠40只，30只制备扩张型心肌病模型，另10只在相同条件下饲养，设为正常对照组（C组）。30只大鼠予每周多柔比星溶液 (2 mg·kg-1 )进行腹腔内注射，共8周，存活20只，第9周进行大鼠超声心动图的检测，符合扩张型心肌病模型，与C组同时给药。每周测体质量1次，根据体质量调整药物剂量：氟伐他汀组(F组)用20 mg·kg-1 ·d-1氟伐他汀灌胃，扩张型心肌病组(M组)和C组用等量生理盐水灌胃。各组均给药8周。
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Au%v2G)t6X#H*U0    1.4  指标检测
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    1.4.1  心脏超声心动图检测   给药结束后即行心脏超声心动图检测，氯胺酮腹腔注射(100 mg/kg)全身麻醉，脱前胸部皮毛，S12型高频超声探头(15 MHz)于左室长轴乳头肌水平行心脏形态和功能检测，所有指标均在3个连续的心动周期中由2名观察者分别观测取平均值，计算左室舒张末期内径 (LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室射血分数(LVEF)和左室缩短分数(LVFS)。中国论文网da?.E8^xpWJ

)w,S-hQ w0    1.4.2  血流动力学测定  氯胺酮腹腔注射(100 mg/kg)全身麻醉，气管插管。颈部切口，经右颈总动脉观察并记录压力-容积曲线，测算出血流动力学指标，包括左室收缩压（LVSP）、左室舒张末压（LVEDP）、左室内压最大上升速率（+dp/dtmax）和左室内压最大下降速率（-dp/dtmax）。中国论文网2qS| Jp#w#ho
中国论文网7qW;Z1FtR2Q'a
    1.4.3  组织病理学检测  心脏血流动力学检测完成后，无痛处死大鼠，取出心脏并用冰生理盐水洗净，称取左心室(包括室间隔)和右心室(不包括室间隔)湿重，计算左心室湿重/体质量 (LVRW, mg/g)和右心室湿重/体质量(RVRW, mg/g)。心脏标本一部分用4%低聚甲醛固定，石蜡包埋制石蜡切片，行HE染色和VG染色，并用Leica QWIN3自动图像分析系统测量胶原容积分数(CVF)，其余部分放入冻存管中液氮-80℃保存。
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.W C ]e,z0    1.4.4  抗氧化能力的检测  取液氮冻存的左室心肌组织约100 mg，于冰浴中剪碎，加入9倍质量的预冷生理盐水，应用内切式组织匀浆器制成匀浆，3 000 r/min，离心15 min，吸取上清液即为10%的心肌组织匀浆液，考马斯亮蓝法测定心肌组织蛋白含量，比色法测定心肌组织的TAOC和MDA。
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,w~#p4g4c+E(w@'e0    1.5  统计学分析  

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    所有资料采用SPSS13.0软件处理，计量资料以(±s)表示，组间比较用t检验，多组比较用方差分析，P<0.05表示差异有统计学意义。中国论文网$qb:|6a/z3Y'UMM

0YI&M(`L.TZ$ax}B0    2  结  果 中国论文网|.\ eK:{xz

+m3\r7varX0    2.1  大鼠死亡率
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gnfxL7~TRy0    扩张型心肌病组大鼠死亡率40%，氟伐他汀组大鼠死亡率20%(P<0.05)，死亡原因主要为充血性心力衰竭和腹水，而正常对照组大鼠无死亡。中国论文网AG4R%],Y2] ~1\m(J#J1O

7uO F%B!VA'i0    2.2  心脏超声心动图和血流动力学检测结果中国论文网[Kb@5b-Oc

vz]4^&g'b0    与正常对照组相比，扩张型心肌病组LVEDD，LVESD和LVEDP均显著增加 (P<0.05)，LVEF，LVFS，LVSP，+dp/dtmax和-dp/dtmax均显著降低(P<0.05)。而氟伐他汀组 LVEDD，LVESD和LVEDP均较扩张型心肌病组显著降低(P<0.05)，LVEF，LVFS，LVSP，+dp/dtmax和-dp /dtmax均较扩张型心肌病组显著增加，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。表1  各组大鼠超声心动图及血流动力学检测结果中国论文网1by+UYM
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    2.3  HE染色和VG染色结果
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    心肌组织HE染色显示：正常对照组心肌细胞形态正常，胞质纹理清晰；扩张型心肌病组呈现灶状变性坏死，心肌细胞明显肿胀，淋巴细胞的浸润和成纤维细胞的增生；氟伐他汀组较扩张型心肌病组有明显改善（图1）。VG染色显示：正常对照组只出现极少量红色胶原染色现象，扩张型心肌病组在病灶部位则出现较多的红色胶原染色，将心肌细胞分隔成网筛状。与扩张型心肌病组相比，氟伐他汀组胶原减少（图2）。
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b5I:f6HC x0    2.4  胶原容积分数检测结果中国论文网i._O7m5a~J

u.ftd$P0    扩张型心肌病组胶原容积分数为(11.9±0.6)%，较正常对照组(2.5±0.3)%显著增加，差异有统计学意义(P<0.05)。而氟伐他汀组胶原容积分数为(5.8±1.4)%，较扩张型心肌病组(11.9±0.6)%显著降低，差异有统计学意义(P<0.05)。
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    2.5  心室相对质量检测结果中国论文网-L4N,r0x.O,[b1rx

[v+pk?2M|1|#v0    与正常对照组比，扩张型心肌病组LVRW及RVRW显著增加(P<0.05)；与扩张型心肌病组相比，氟伐他汀组LVRW及RVRW显著降低(P<0.05)，见图3和图4。中国论文网\4X NW A^ S
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    2.6  心肌组织的MDA和TAOC检测结果
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    扩张型心肌病组心肌组织的MDA含量较正常组增高(P<0.05)，氟伐他汀组MDA含量较扩张型心肌病组降低(P<0.05)；扩张型心肌病组心肌组织的TAOC较正常组降低(P<0.05)，而氟伐他汀组TAOC较扩张型心肌病组增高(P<0.05)，见图5和图6。
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    3  讨  论中国论文网Fg\cQf

3jKD*t![6{(G0    心室重塑包括了凋亡或坏死造成的心肌细胞数量的减少、心室腔的扩大、胶原的聚集等，心室重塑不仅表现在几何形态的改变，更重要的出现在基因的表达、细胞间信号的传导和细胞外基质的改变上［1］，心室重塑是心力衰竭的重要机制之一。已经有研究发现，氧化应激在心室重塑、心力衰竭发生发展过程中发挥着重要作用［2］。Mollnau等［3］发现NAPDH氧化酶能促进超氧化物的产生，并能损害NO下游的信号传导，从而加重心衰。心力衰竭由于心脏功能障碍，组织缺血缺氧，机体抗氧化能力降低，不能消除随时产生的过多的氧自由基及其二次代谢产物，使体内脂质过氧化物类物质明显增加，出现氧化应激功能障碍，造成组织损伤，心功能下降。本实验采用腹腔注射多柔比星的方法建立扩张型心肌病模型［4］，结果显示，大鼠应用多柔比星8周后心功能下降，氧自由基代谢系统失衡，LVEF，LVFS，+dp/dtmax下降，MDA升高，TAOC降低，提示氧化应激与DCM心衰有密切关系。中国论文网4Nxa,EdG
与氧化应激密切相关的自由基主要为反应性氧化物，包括超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢和氧化亚氮等。正常情况下，自由基反应对于机体防御机制是必要的，自由基的产生和清除保持平衡。但在慢性心力衰竭时，由于组织细胞缺血缺氧，能量代谢紊乱，细胞内Ca2+超负荷，体内酶活性改变，通过黄嘌呤氧化酶［5］、中性粒细胞呼吸爆发等途径产生大量的氧自由基［6］，同时体内抗氧化酶活性下降，机体处于氧化应激状态，细胞内蛋白及酶变性，最后导致细胞死亡或凋亡、组织损伤和疾病发生。反应性氧化物还可作为重要的细胞内信使，活化许多信号传导通路，间接导致组织和细胞的损伤。MDA是脂质过氧化的终产物，SOD是抗氧化的主要指标之一，MDA和SOD是目前公认的反应氧化应激水平的指标［7］。中国论文网`} }R:w(u2D
中国论文网JB8a B+t'K%r|/L
    他汀类药物是羟甲基戊二酸单酰辅酶A（HMG?CoA）还原酶抑制剂，具有抑制胆固醇合成，降低血脂的作用。近年来他汀类药物的非调脂作用日益受到重视，主要表现在改善冠状动脉内皮功能［8］、抑制炎症反应［9］、稳定动脉粥样硬化斑块［10］、抑制血小板的凝集［11］等方面。研究显示，ox?LDL可激活巨噬细胞，降低内皮细胞NOS mRNA及蛋白水平，诱导其释放多种细胞因子，引起血管损伤及炎性反应。他汀类药物可阻止ox?LDL对NOS的下调，通过抑制ox?LDL的吸收与产生，降低类异戊二烯的生物合成，减少血管及内皮细胞超氧阴离子的形成而发挥其抗氧化效应［12］。本实验结果显示，氟伐他汀组与扩张型心肌病组相比，大鼠死亡率下降，LVEDD，LVESD，LVEDP和心室重塑指数均显著降低，LVEF，LVFS，LVSP，+dp/dtmax和-dp/dtmax均升高，心肌胶原容积减少，心肌纤维化减轻，心脏功能和心室重塑获得明显改善，而这种变化与TAOC的增高和MDA的降低是一致的。这提示氟伐他汀能够延缓扩张型心肌病的心室重塑，改善心脏功能，发挥对心脏的保护作用，而这可能与氟伐他汀的抗氧化应激作用相关。氟伐他汀具有多种非调脂作用，心室重塑机制复杂，所以，氟伐他汀改善心室重塑的机制还需进一步研究。
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    综上所述，抗氧化功能障碍是扩张型心肌病心衰发生、发展的重要机制之一，氟伐他汀能延缓心室重塑，改善心脏功能，抗氧化应激作用可能是其机制之一。因此，氟伐他汀在治疗扩张型心肌病心衰中可能具有重要作用。
fM6YkG'C7^0学术论文发表 中国论文网X8Cib'Q$D
 
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