丹皮酚对心梗后心室重构大鼠心肌组织TGF-β1表达的影响*
2015-11-26时召平周晓慧赵静怡
时召平,周晓慧,徐 倩,赵静怡,曹 凯
(承德医学院,河北承德 067000)
基础医学
丹皮酚对心梗后心室重构大鼠心肌组织TGF-β1表达的影响*
时召平,周晓慧,徐 倩,赵静怡,曹 凯△
(承德医学院,河北承德 067000)
目的:探讨丹皮酚(Pae)对急性心肌梗死(AMI)后心室重构大鼠心肌组织TGF-β1表达的影响。方法:SD大鼠随机分为假手术组、模型组、Pae组和卡托普利组。采用结扎大鼠左冠状动脉前降支的方法建立AMI大鼠模型,Pae组大鼠腹腔注射Pae(16.0mg/kg),卡托普利组大鼠灌胃给予卡托普利(10.0mg/kg),连续给药4周。分别检测各组大鼠的左心指数(LVWI)、左室胶原容积分数(CVF),免疫组化法检测心肌组织TGF-β1蛋白的表达。结果:与模型组大鼠比较,Pae组、卡托普利组大鼠的LVWI、CVF和心肌组织TGF-β1蛋白的表达明显降低(P<0.01)。结论:Pae改善大鼠心室重构的机制可能与其下调TGF-β1蛋白的表达有关。
丹皮酚;心室重构;转化生长因子-β1
心梗后,一方面坏死组织被疤痕组织代替,发生修复性纤维化;另一方面发生心室重构,而心室重构是导致慢性心力衰竭发展的重要因素。因此,延缓或阻止心室重构是预防和治疗心肌梗死发展为心力衰竭的关键。丹皮酚(Pae)具有抑制脂质过氧化、抗炎镇痛等药理作用,临床多用于心脑血管、炎症及免疫系统等疾病的治疗[1]。本课题组前期研究发现,丹皮酚可在一定程度上改善大鼠急性心肌梗死(AMI)后心室重构及心功能[2]。研究发现,转化生长因子β1(TGF-β1)能使心肌成纤维细胞分化为肌纤维母细胞,从而促进胶原的合成,在胶原代谢的生理及病理过程中起重要作用。本研究旨在探讨Pae是否通过干预TGF-β1表达改善AMI后心室重构。
1 材料与方法
1.1 实验动物和试剂 健康雄性SD大鼠,体重220-240g,北京华阜康生物科技股份有限公司,许可证号SCXK(京)2009-0004。丹皮酚注射液,宁波天真制药有限公司;卡托普利片,北京亚宝生物药业有限公司;TGF-β1兔抗多克隆抗体(Santa Cruz);SP试剂盒、DAB显色液,北京中杉金桥生物技术有限公司。
1.2 模型建立及分组 结扎左冠状动脉前降支制备大鼠AMI模型,以心电图出现ST段抬高1/2以上视为模型建立成功。术后存活大鼠随机分为Pae(16mg/kg/d)组、模型组、卡托普利(10mg/kg/d)组和假手术组4组,每组8只。卡托普利组灌胃给药、Pae组腹腔注射给药,1次/d,连续给药4周。
1.3 取材及检测左心指数 大鼠称体重后麻醉处死,摘取心脏,称量全心重(HW)和左心室重量(LVW),计算左心指数(LVWI=LVW/HW)。取左心室梗死区包埋,10%福尔马林固定,常规石蜡包埋备用。
1.4 Masson染色 参考文献[3]的方法操作并加以改进。光镜下观察,胶原纤维呈蓝色、心肌纤维呈红色。采用Image-Pro Plus 6.0图像分析软件进行分析,每张切片(×200)随机选取10个梗死区视野进行观察并拍照,测定心肌胶原容积分数[CVF=胶原面积/(胶原面积+心肌面积)]作为心肌纤维化指标。
1.5 免疫组化法检测TGF-β1蛋白的表达 采用SP免疫组化染色法,以细胞浆出现棕黄色颗粒为TGF-β1蛋白阳性反应。采用Image-Pro Plus 6.0图像分析软件进行分析,每张切片(×200)随机选取10个梗死区视野进行观察并拍照,测量平均光密度值(累积光密度值/染色区域的面积)。
1.6 统计分析 采用SPSS 17.0软件进行统计处理,多组间计量资料的比较采用单因素方差分析。
2 结果
2.1 Pae对AMI大鼠LVWI的影响 与假手术组相比,模型组大鼠的LVWI明显升高(P<0.01);与模型组相比,Pae组和卡托普利组大鼠的LVWI明显降低(P<0.01)。提示,Pae可减轻AMI导致的心肌肥厚。见附表:
附表 各组大鼠的LVWI、CVF和心肌组织TGF-β1蛋白的表达(±s,n=8)
附表 各组大鼠的LVWI、CVF和心肌组织TGF-β1蛋白的表达(±s,n=8)
与假手术组比较:*P<0.01;与模型组比较:#P<0.01
组别 LVMI CVF TGF-β1蛋白表达假手术组 0.28±0.03 16.49±5.78 0.11±0.02模型组 0.34±0.02*48.32±8.63*0.27±0.03*Pae组 0.30±0.02#20.81±5.57#0.16±0.01*#卡托普利组 0.31±0.05#20.56±3.87#0.14±0.02*#
2.2 Masson染色结果 假手术组大鼠心肌Masson染色未见明显病理改变,仅有心肌纤维轻微增生;模型组大鼠心肌纤维排列紊乱且间隙变窄,间质结缔组织增生严重,部分结缔组织凝固性坏死,心肌细胞排列紊乱、部分细胞核消失,梗死区边缘有癜痕出现;Pae组和卡托普利组大鼠心肌组织的病理变化有不同程度的减轻,梗死区有少量心肌细胞坏死和轻微炎性浸润,纤维结缔组织与模型组比较明显减轻。与假手术组相比,模型组大鼠的CVF值明显升高(P<0.01);与模型组相比,Pae组和卡托普利组大鼠的CVF值明显降低(P<0.01)。见附表。
2.3 Pae对AMI大鼠心肌组织TGF-β1蛋白表达的影响TGF-β1阳性表达定位于心肌细胞的胞浆,为棕黄色颗粒状。与假手术组比较,模型组大鼠心肌TGF-β1蛋白的表达明显升高(P<0.01);与模型组比较,Pae组、卡托普利组大鼠心肌TGF-β1蛋白的表达明显降低(P<0.01)。见附表。
3 讨论
心肌梗死后导致的心室重构包括心腔扩大、心肌细胞肥大、心肌纤维化、胞外基质沉积以及神经激素、细胞因子表达的变化等,最终导致心力衰竭的发生发展[4]。因此,研究心室重构的机制及寻求有效延缓或阻止心室重构的方法对心力衰竭的治疗具有重要意义。
AMI后,梗死区心壁变薄、心腔逐渐扩张,非梗死区心肌反应性肥厚,导致LVMI和心室重构参数发生变化,因此,LVMI和心室重构参数以及梗死面积的大小是直接反映心肌梗死后心室重构的指标[5]。本研究中模型组大鼠LVMI的改变提示发生了心室重构;并且Masson染色显示,AMI大鼠心肌间质纤维增生。Pae干预后,CVF降低、心肌间质纤维化程度减轻,提示Pae对AMI所致心肌纤维化有明显的抑制作用。
Nian等[6]、Lijnen等[7]均报道,心肌梗死后心室肌组织TGF-β1的表达水平明显升高,并且,TGF-β1mRNA的升高先于细胞外细胞基质蛋白mRNA的升高。用抗TGF-β1抗体中和TGF-β1可以抑制细胞外基质蛋白的表达,并抑制心肌纤维化的发生;说明细胞外基质蛋白的增加和心肌纤维化可由TGF-β1介导,而阻断TGF-β1可抑制心肌梗死后心肌纤维化的发生。因此,针对TGF-β1及其信号转导系统的治疗可能成为心肌纤维化治疗的新靶点。本研究也证实了大鼠心肌梗死后心肌组织TGF-β1蛋白表达明显增加,而应用Pae可降低TGF-β1蛋白的表达。
综上所述,Pae不仅能降低大鼠AMI后左心指数、抑制心室重构,同时还能降低心肌组织TGF-β1蛋白的表达,表明Pae可减轻梗死后大鼠心肌纤维化及改善AMI后室重构,其机制可能与下调TGF-β1蛋白的表达有关。
[1]杨正生,彭振辉,姚青海,等.丹皮酚的药理作用研究进展[J].中国药物与临床,2011,11(5):545-547.
[2]赵静怡,张树峰,徐倩,等.丹皮酚对大鼠急性心肌梗死后心室重构及心功能的影响[J].承德医学院学报,2013,30(3):194-196.
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[6]Nian M, Lee P, Khaper N, et al. Inflammatory cytokines and postmyocardial infarction remodeling[J]. Circ Res, 2004, 94 (12):1543-1553.
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EFFECTS OF PAEONOL ON TGF-B1 EXPRESSION IN MYOCARDIAL TISSUE OF VENTRICULAR REMODELING RATS AFTER ACUTE MYOCARDIAL INFARCTION
SHI Zhao-ping, ZHOU Xiao-hui, XU Qian, et al
(Chengde Medical College, Hebei Chengde 067000, China)
Objective:To observe the effects of paeonol on TGF-β1expression in myocardial tissue of ventricular remodeling rats after acute myocardial infarction (AMI). Methods: SD rats were randomly divided into sham-operation group, model group, paeonol group and captopril group. The AMI rats model was made by ligating the anterior descending branch of left coronary artery. Then the rats in paeonol group were peritoneally injected paeonol (16.0mg/kg) for 4 weeks; the rats in captopril group were lavaged with captopril (10.0mg/kg) for 4 weeks. The LVWI and collagen volume fraction (CVF)of rats in each group were detected; Immunohistochemical stain was used to detect the expression of TGF-β1in myocardial tissue. Results: Compared with rats in model group, the LVWI, CVF and TGF-β1expression in myocardial tissue of rats in paeonol group and captopril group declined obviously (P<0.01). Conclusions: Down regulating TGF-β1expression in myocardial tissue maybe the mechanisms of paeonol improving ventricular remodeling.
Paeonol; Ventricular remodeling; TGF-β1
R961
A
1004-6879(2015)01-0001-03
2014-07-10)
* 河北省教育厅科学研究重点项目(No.ZD20131068)