螺内酯对心梗后心衰大鼠血流动力学及甲状腺素水平的影响
2015-05-06李焕明
魏 群,何 峰,李焕明
(天津医科大学第四中心临床学院,天津300140)
螺内酯对心梗后心衰大鼠血流动力学及甲状腺素水平的影响
魏 群,何 峰,李焕明*
(天津医科大学第四中心临床学院,天津300140)
心衰终末阶段常伴低T3综合征,血清T3低下程度与心衰的严重性相关[1],T3成为预示心衰病人死亡的风险及判断预后的又一新指标[2]。甲状腺激素受体(thyroid hormone receptors,TRs)属于类固醇类核受体超家族,主要与T3结合,称核T3受体。核T3受体分为:TRα及TRβ,心脏以表达TRα1为主[3,4],TRα2是无配体结合的负性调控受体。心衰后肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensinaldosterone system,RASS)激活,醛固酮(Ald)分泌明显增多,螺内酯是Ald受体拮抗剂,本研究通过建立急性心肌梗死(AMI)后心衰大鼠模型,观察螺内酯对血流动力学、甲状腺素水平、非梗死区心肌TRα1及TRα2表达影响。
1 材料与方法
1.1 动物 Wistar大鼠,65只,体重180-200g,雌性,由吉林大学实验动物中心提供。
1.2 药品和试剂 螺内酯由杭州民生药业提供,批号:T14H12,溶于0.5%羧甲基纤维素钠(CMC)中;甲状腺素水平测定试剂盒均由南京建成提供。
1.3 动物模型 大鼠心梗后心衰模型制备方法参照文献[5],整个过程无菌操作,模型组(51只)于左冠状动脉前降支,假手术组(14只)仅穿线不结扎。术后常规给予腹腔注射青霉素20万U/kg抗炎7天。冠脉结扎术后48小时死亡12只大鼠,一周内死亡3只大鼠。从术后第二周至实验结束无大鼠死亡。假手术组2只大鼠死于麻醉意外。
1.4 分组及给药 将4周后存活的48只Wistar大鼠随机分为假手术组、模型组、螺内酯小剂量组(4 mg/kg group)、螺内酯大剂量组(12mg/kg group),每组12只。假手术组及模型组均灌胃给予0.5%CMC。各组分别于术后第7周开始给药,连续给药4周,每日一次,灌胃容积均为10ml/kg。
1.5 指标测定 血流动力学参数测定方法参照文献[6]:各组分别于术后4周末、6周末、8周末及10周末,测量LVSP、LVEDP、±dp/dtmax指标;血流动力学参数测定后,腹主动脉取血2ml,离心10 min,取血清,置于-70℃,ELISA法检测血清FT3、FT4、TSH水平;取非梗死区心肌组织置于-70℃,待提取RNA,RT-PCR法检测非梗死区心肌组织TRα1及TRα2mRNA的表达。
1.6 mRNA表达水平的测定 提取总RNA及逆转录反应:取50mg心肌标本,加入0.5ml Trizol,经氯仿,异丙醇提取总RNA。紫外分光光度计分析RNA的量和纯度。取2μg总RNA逆转录合成cDNA,-20℃保存。所有引物均由上海生物工程技术有限公司合成,引物具体序列及PCR扩增反应条件参考文献[7]。取5μl PCR反应产物进行1.5%琼脂糖电泳,光密度扫描后图片经Image J软件分析。
1.7 统计学方法 实验数据以x—±s表示,采用SPSS11.0软件进行t检验。应用one-way ANO-VA方差分析,多组间的相关性比较采用t检验,多组间的两两比较采用费希尔LSD法。
2 结果
2.1 螺内酯对心衰大鼠血流动力学的影响 与假手术组比较,模型组分别于4周、6周、8周及12周LVSP、±dp/dtmax均明显下降(P<0.05~0.01),而LVEDP则明显增加(P<0.01),表明大鼠急性心肌梗死后心衰时血流动力学明显异常。与模型组比较,螺内酯小剂量及大剂量组均能明显升高LVSP、+dp/dtmax及-dp/dtmax,降低LVEDP(P<0.05~0.01)。螺内酯小剂量组与大剂量组之间比较,无明显差异。结果表明螺内酯能明显改善心肌梗死后心衰大鼠血流动力学状况。见表1。
表1 螺内酯对心梗后心衰大鼠血流动力学的影响
表1 螺内酯对心梗后心衰大鼠血流动力学的影响
与假手术组比较△P<0.05,△△P<0.01;与模型组比较*P<0.05,**P<0.01;
项目组别n 4周6周8周12周LVSP假手术组3 254±9.0 247±6.9 246±7.3 251±4.3(mmHg)模型组3 189±6.3△175±4.3△167±5.2△164±3.2△△螺内酯小剂量组3 201±21.5*211±27.9* 223±23.6**230±25.1**螺内酯大剂量组3 207±34.5*211±24.1*228±45.3*245±44.1**LVEDP假手术组3 34±5.7 35±2.5 33±4.1 33±5.8(mmHg)模型组3 67±7.3△△ 69±8.9△△ 72±10.1△△75±9.8△△螺内酯小剂量组3 65±5.1*62±2.1*60±8.1*59±8.3*螺内酯大剂量组3 62±9.4*61±4.8*57±8.3*56±4.1*+dp/dtmax假手术组3 5330±667 5327±528 5311±446 5319±834(mmHg)模型组3 3448±691△△3318±446△△3078±771△△2981±852△△螺内酯小剂量组3 4001±540*3991±720*3906±553*3610±512*螺内酯大剂量组3 4569±949*4529±424*4623±635*4521±402*-dp/dtmax假手术组3 5427±627 5432±637 5421±718 5435±612(mmHg)模型组3 3103±652△△2921±367△△2867±627△△2738±789△△螺内酯小剂量组3 3419±551*3417±478*3438±545*3456±668*螺内酯大剂量组3 3549±563*3598±739*3610±572*3688±663*
2.2 螺内酯对心衰大鼠甲状腺素水平的影响 与假手术比较,模型组大鼠分别于4周、6周时FT3水平无明显降低(P>0.05),于8周开始FT3水平明显降低,12周始FT3水平降低更加显著(P<0.05~0.01),而FT4及TSH水平4周、6周、8周及12周时无明显变化(P>0.05);与模型组比较,螺内酯小剂量组及大剂量组分别于8周及12周时能够明显升高FT3水平,差异显著(P<0.05),而对FT4、TSH水平无明显影响(P>0.05);与螺内酯小剂量组比较,螺内酯大剂量组分别于8周及12周时升高FT3水平更加明显,差异显著(P<0.05)。见表2。
表2 螺内酯对心梗后心衰大鼠FT3、FT4及TSH水平的影响
表2 螺内酯对心梗后心衰大鼠FT3、FT4及TSH水平的影响
与假手术组比较△P<0.05,△△P<0.01;与模型组比较*P<0.05,**P<0.01;
项目组别n 4周6周8周12周3 76.1±1.9 75.6±3.3 74.4±2.1 74.8±3.1模型组3 74.2±3.2 73.2±4.2 60.3±2.4△54.4±61.2△△螺内酯小剂量组3 75.3±5.1 73.9±3.2 64.4±2.0*60.5±53.1*螺内酯大剂量组3 75.9±4.2*74.3±4.3 67.1±2.5*66.4±3.2*FT4(ng/ml)假手术组3 26.1±5.2 27.3±4.2 28.0±4.2 25.1±6.8模型组3 27.4±2.2 26.5±5.6 27.6±4.1 28.4±3.9螺内酯小剂量组3 26.9±3.5 27.3±6.2 28.2±2.4 27.5±5.3螺内酯大剂量组3 25.8±6.3 28.4±5.4 27.5±5.9 28.8±6.3 TSH(mIU/L)假手术组3 2.81±0.9 2.76±0.4 2.67±0.4 2.63±0.7模型组3 2.77±0.7 2.86±0.8 2.83±0.8 2.78±0.5螺内酯小剂量组3 2.78±0.5 2.81±0.6 2.79±0.9 2.75±0.7螺内酯大剂量组FT3(pg/ml)假手术组3 2.87±0.9 2.84±0.6 2.81±0.8 2.85±0.7
2.3 螺内酯对心衰大鼠非梗死区心肌TRα1及TRα2mRNA表达水平的影响 与假手术组相比,模型组大鼠分别于4周、6周时TRα1及TRα2mRNA表达无明显变化,于8周开始TRα1mRNA表达上调,12周TRα1mRNA表达上调更加显著。而TRα2mRNA表达水平无明显变化;与模型组相比,于8周始螺内酯小剂量组及大剂量组均能明显下调TRα1mRNA表达,12周时螺内酯大剂量组下调TRα1mRNA表达更加明显,而对TRα2mRNA表达水平无明显影响,见图1。
图1 各组非梗死区心肌组织12周末TR1及TR2 mRNA的表达
3 讨论
心衰终末阶段常伴低T3综合征,特点为血清T3水平低,而血清T4和TSH水平正常,且其心衰表现与甲低的心脏病表现极为相似。血清T3低下程度与心衰的严重性相关[1],并与判断心衰严重程度的指标脑钠肽(BNP)紧密相连[8]。T3成为预示心衰病人死亡的风险及判断预后的又一新指标[2]。T3是甲状腺激素的主要活性形式,以结合型T3及游离型T3(FT3)两种形式存在,外源性予以甲状腺激素能明显改善心功能。甲状腺激素受体(thyroid hormone receptors,TRs)属于类固醇类核受体超家族,主要定位于核染色质上,主要与T3结合,称核T3受体。核T3受体分为:TRα及TRβ,其中TRα有TRα1及TRα2两种亚型,TRα1是对TH有高度亲和力的受体,发挥主要的生理作用,而TRα2是无配体结合的负性调控受体。心脏亦表达TRα1及TRα2。醛固酮(Ald)是类固醇类激素中具有代表性的盐皮质激素,心脏能合成和分泌Ald[9]。心衰后肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone system,RASS)激活,Ald分泌明显增多,且ALd水平与慢性心力衰竭的严重程度成正例[10]。螺内酯是Ald受体拮抗剂,通过干预心肌细胞基质胶原沉积及凋亡等途径改善心衰。
本实验结扎大鼠左冠脉造成心梗后心衰动物模型,于不同时间点观察各项指标。结果发现模型组大鼠于8周开始FT3水平及血流动力学各项指标明显降低,同时非梗死区心肌TRα1mRNA表达上调,而TRα2mRNA表达、FT4及TSH水平始终无明显变化(P>0.05),8周始呈现低T3综合征状态,12周始更加显著。说明心衰后FT3水平具有明显时相性,同时与血流动力学变化关系密切。分析其原因考虑心衰时甲状腺激素受体上调,故而结合了大量的T3,以维持机体的代谢水平,使游离T3水平降低。此外,本研究观察到低T3综合征状态时心肌细胞TRα1mRNA表达上调,而TRα2作为负性调控因素无明显变化,推测TRα1mRNA表达与TRα2 mRNA表达失衡。进一步研究表明螺内酯可下调心肌TRα1mRNA表达,升高FT3水平,进而改善心衰后大鼠的左心收缩和舒张功能,这可能是其改善心衰后血流动力学的原因之一。因此在心衰发展阶段,注重甲状腺素水平的检测越来越重要,改善低T3状态是改善心衰的又一新的治疗靶点。
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2014-09-25)
1007-4287(2015)10-1629-03
天津市第四中心医院博硕士基金
*通讯作者