rhBNP对慢性心力衰竭兔心功能的影响及机制

任 凌



rhBNP对慢性心力衰竭兔心功能的影响及机制

任 凌

目的 探讨重组人脑利钠肽(rhBNP)对慢性心力衰竭(HF)模型兔心功能的影响及可能的机制。方法以阿霉素诱导HF家兔模型(24只)，随机分为对照组、模型组、治疗组。连续治疗4周后，测试左心功能，采用酶联免疫吸附法测定血清中AngⅡ的含量，应用RT-PCR检测心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原的mRNA表达情况。结果治疗组左心室结构和收缩功能各项指标显著优于模型组，差异有统计学意义(P<0.05)；模型组心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原含量明显高于正常对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；与模型组比较，治疗组心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原含量的表达下降，差异有统计学意义(P<0.05)；治疗组血清中AngⅡ含量显著低于模型组，差异有统计学意义(P<0.05)。结论rhBNP能抑制HF家兔心肌中Ⅰ、Ⅲ型胶原含量表达，一定程度上能拮抗血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的活性，改善心室重塑，缓解HF症状。

心衰；家兔；rhBNP；左心功能；阿霉素；血管紧张素Ⅱ

0 引言

在心力衰竭(HF)的发生发展过程中，长时间的交感神经系统及肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活，可引起心肌细胞的坏死及凋亡，造成心肌胶原过度沉积，导致患者的心肌胶原网络重塑，心肌间质纤维化，影响心脏的舒张收缩功能，即心室重构过程。目前已证明，心室重构是引起慢性心衰恶化的重要原因之一[1]。BNP是心室肌细胞分泌的一种多肽，其作用和心钠肽有类似之处，具有扩张血管、排钠排水的效应。2001年8月美国食品与药品管理局(FDA)批准了SCIOS公司生产的rhBNP上市，成为新一代静脉注射用治疗失代偿性心力衰竭的药物，但是rhBNP对慢性心力衰竭的疗效至今尚不明确。本文主要研究rhBNP对家兔心功能改善的影响，分析HF与AngⅠ、AngⅡ及AngⅢ型胶原之间的关系，对试验中的家兔的心肌组织变化进行观察，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择24只健康白兔(体重2.4～3.0 kg)，随机选择8只作为对照组，其余16只予以建立模型。

1.2 方法

1.2.1 干预方法 用注射水将盐酸阿霉素配制为2 mg/mL的注射液，对16只模型组家兔进行腹腔注射，剂量约为4 mg/kg，每周1次，连续注射6周[2]，用心脏超声检测心脏情况。确认模型制作成功后，随机将16只模型家兔分为模型组(8只)和治疗组(8只)。治疗组家兔静脉注射rhBNP 8 h，速度为0.03 μg/(kg·min)[3]，模型组接受与治疗组相同体积的注射用水进行腹腔静脉注射。饲养4周后，将其麻醉，腹主动脉处取血3～6 mL，静置1 h。离心后取上清液，保存于-20 ℃冰箱内。取家兔心脏组织一部分，置于4%多聚甲醛中固定，用石蜡包埋，切片，HE染色；将其中一部分置于-80 ℃冰箱中。

1.2.2 家兔心功能测定 心脏超声检查仪使用GE公司VIVID7，探头频率为4～8 MHz，深度为1.5～2 cm，将动物麻醉后使用M型超声测定收缩末期及舒张末期左心室内径(ESD、EDD)、室间隔及左室后壁厚度(IVsd、LVPWd)，应用Teichho ltz公式计算每搏量(SV)、左室射血分数(EF%)及短轴缩短分数(FS%)。

1.2.3 RT-PCR检测心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA表达 用Trizol试剂盒提取各组心肌细胞中的RNA，采用紫外分光光度法对各组提取出的RNA的纯度和浓度进行测定。取RNA 5 μg，将其逆转录合成cDNA，之后，以cDNA为模板，用TaqDNA聚合酶对PCR扩增进行催化。内参β-Actin引物：(5′-3′) R：CCGACTCGTCATACTCCTGCTT，F：ATCGTGCGGACATCAAGG，475 bp为扩增产物。预变性94 ℃ 5 min，进入循环，94 ℃ 50 s，退火温度分别为54、57 ℃ 60 s，72 ℃ 60 s，72 ℃延伸 8 min，共30个循环。在琼脂糖凝胶中将PCR产物进行电泳，采用图像分析系统对拍摄的照片进行吸光度扫描，以β-Actin参照校正，目的基因的相对表达含量取二者比值。

1.3 观察指标 采用酶联免疫吸附法测定血清中AngⅡ的含量，光镜下观察家兔心脏组织，总结家兔心脏组织的病理变化。

1.4 统计学分析 采用SPSS 18.0统计软件处理数据。计数资料比较用卡方检验，计量资料比较用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组家兔心功能检查结果 见表1。

表1 两组兔的心室结构和收缩功能各项指标比较

2.2 各组家兔心肌组织Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA表达情况 见图1、图2。

2.3 酶联免疫吸附剂测定血清中AngⅡ结果 见图3。

图1 各组家兔心肌组织Ⅰ型、Ⅲ型胶原mRNA表达结果

注：*与模型组比较，P<0.05

2.4 各组家兔心脏HE染色结果 见图4。光镜下观察所见，对照组家兔的心肌细胞排列有序，横纹、形态大小均正常，且细胞核在细胞一侧，无明显的病理改变。而模型组家兔的心肌组织细胞互相交错、排列紊乱，细胞无横纹，且细胞核出现明显的固缩现象，异染色质出现明显的团块状变化。治疗组心肌组织改变介于二者之间。

3 讨论

慢性心力衰竭的现代治疗包括缓解临床症状及延缓心力衰竭的发展，现已阐明心室重塑(Ventricular remodeling，VR)是导致慢性心力衰竭恶性循环的根本病因，现代心脏病防治中最受关注的难题即为如何干预心衰后VR。目前，BNP对心力衰竭治疗的确切作用机制尚未完全清楚，认为主要是与利钠肽受体(NPR-A)结合，促进鸟苷酸环化酶(cGMP)的合成，通过其介导的第二信使转导系统发挥其抗心衰的生物学效应[4-6]。

VR主要表现为心脏成纤维细胞大量的合成，且分泌出大量的胶原纤维。心脏胶原蛋白分为5种。其中，Ⅰ型心肌胶原蛋白约占55%，虽然其回缩性较小，但抗拉能力较强，决定了心肌收缩舒张的僵硬程度；其次为Ⅲ型心肌胶原蛋白，约占总数的11%，其纤维较细，具有较好的弹性。如果Ⅰ、Ⅲ型胶原的含量过高，会引起体内重塑心肌胶原网，进而使得心肌间质纤维化，心肌活动受到一定的抑制。但是也有研究发现，Ⅰ、Ⅲ型胶原的含量过少，会使得心肌细胞排列紊乱，细胞间质退化，甚至出现心肌过度扩张而破裂，使得心肌弹性下降，抗牵拉性下降，阻碍心肌收缩[7-9]。rhBNP是一种与人体内BNP完全相同的内源性激素物质，其作用机制：①利尿作用，促进钠的排泄；②通过扩张静脉和动脉，降低心脏的前后负荷；③神经内分泌作用，肾素-血管紧张素-醛固醇系统和交感神经系统得到有效抑制，阻滞急性心衰演变中的恶性循环[10]。

图4 各组家兔心脏组织病理学比较(×200)

本研究结果显示，模型组中的Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA的表达明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；治疗组家兔在接受rhBNP治疗后，mRNA表达明显低于模型组，差异有统计学意义(P<0.05)。表明rhBNP能够明显抑制Ⅰ、Ⅲ型心肌胶原的表达，进而逆转心肌间质纤维化。同时，家兔血清中AngⅡ的表达越强，Ⅰ、Ⅲ型心肌胶原表达也越强[11]。rhBNP在心血管系统循环中，能够对血管紧张素Ⅱ产生一定的拮抗作用，松弛血管平滑肌细胞，扩张外周静脉血管；同时，促进钠排泄，这样不仅减轻心脏负荷，还降低心肌组织中Ⅰ、Ⅲ型胶原的表达，延缓心室重塑的发展，缓解HF病情[12]。综上所述，rhBNP对于HF的治疗安全、有效，值得临床推广。

[1] 罗建春,赵子粼,陆明,等.rhBNP对心肌梗死后心肌细胞病学原理学和细胞凋亡的研究[J].西北国防医学杂志,2012,2(33):125-127.

[2] 董玲玲,崔雪阳,孙志军.重组人脑利钠肽治疗心力衰竭的研究进展[J].实用药物与临床,2009,4(12):281-283.

[3] Hill A.How do in-vitro release profiles of nanosuspensions from Alzet pumps correspond to the in-vivo situation? A case study on radiolabeled fenofibrate[J].Controlled Release,2013,168(1):77-87.

[4] 韩燕,钱向阳.重组人脑钠肽治疗顽固性心力衰竭的临床研究[J].中国医药,2014,9(9):1274-1276.

[5] Zhang J,Fu X,Jia X,et al.B-type natriuretic peptide for prevention of contrast-induced nephropathy in patients with heart failure undergoing primary percutaneous coronary intervention[J].Acta Radiol,2010,51(6):641-648.

[6] 卢鑫,胡桃红,谢晓春,等.重组人脑钠肽治疗急性心力衰竭合并肾功能不全的近期疗效观察[J].中国医药,2014,9(8):1105-1107.

[7] 王振涛,韩丽华,朱明军,等.抗纤益心方对扩张型心肌病大鼠心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原 mRNA表达的影响[J].中成药,2009,3(10):1496-1500.

[8] Menon SG,Mills RM,Schellenberger U,et al.Clinical implications of defective B-type natriuretic peptide [J].Clin Cardiol,2009,32(12):36-41.

[9] 曹东来,韩冷,倪杰.重组人脑钠肽治疗急性左心衰竭的疗效和安全性研究[J].中国医药,2014,9(12):1741-1743.

[10]宋靖,弓慧杰,任凌.rhMNP对心衰家兔模型心脏保护机制的研究[J].黑龙江医学,2013,3(37):161-162.

[11]崔丽杰,李占全,袁龙,等.rhBNP对急性心肌梗死再灌注后急性期细胞因子、心肌凋亡的实验研究[J].中国医药导刊,2010,10(7):19-21.

[12]廖跃斌.rhBNP治疗急性心肌梗塞伴左心衰的临床疗效[J].中国医药导刊,2013,12(15):1982-1983.

Effect and mechanism of rhBNP on cardiac function of heart failure rabbits

REN Ling

(The First People′s Hospital of Yibin,Yibin 644000,China)

Objective To observe the effect and explore the possible mechanism of rhBNP on cardiac function of heart failure rabbit model.MethodsHeart failure rabbit models (n=24) were induced by adriamycin.24 rabbits were randomly divided into control group,model group and treatment group.After 4 weeks treatment,the left heart function was tested,and the plasma angiotensin Ⅱ content was determined by ELISA,the mRNA expression in collagenⅠand collagen Ⅲ was detected by RT-PCR.ResultsThe indexes of left ventricular structure and systolic function in treatment group was significantly better than that of model group (P<0.05); The myocardial collagen Ⅰ and collagenⅢ content of model group was obviously higher than that of control group (P<0.05); Compared with model group,the expression of collagen Ⅰ and collagen Ⅲ in treatment group decreased significantly (P<0.05); The serum Ang Ⅱ content in treatment group was significantly lower than that of model group (P<0.05).ConclusionrhBNP can inhibit the expression of collagenⅠand collagen Ⅲ in heart failure rabbits,antagonize the activity of angiotensin Ⅱ (Ang Ⅱ) in a certain extent,and improve the ventricle remodeling.

Heart failure; Rabbit; rhBNP; Left heart function; Adriamycin; AngⅡ

2014-10-27

四川省宜宾市第一人民医院，四川 宜宾 644000

四川省卫生厅科学研究项目(100587)

10.14053/j.cnki.ppcr.201505007