瑞舒伐他汀对急性心肌梗死大鼠心肌重构的影响

瑞舒伐他汀对急性心肌梗死大鼠心肌重构的影响

张玲张蕾李霞

(新疆医科大学第五附属医院老年病科，新疆乌鲁木齐830011)

摘要〔〕目的探讨瑞舒伐他汀对急性心肌梗死(AMI)大鼠心肌重构的作用及机制。方法选择健康成年雄性SD大鼠，通过结扎冠状动脉左前降支建立AMI大鼠模型51只，按照随机数表法分成假手术组、模型组和瑞舒伐他汀组(他汀组)，每组17只。他汀组大鼠灌胃给药瑞舒伐他汀钙片10 mg·kg-1·d-1，1次/d，另外两组大鼠给予等量的蒸馏水，连续给药6 w。采用彩色多普勒超声诊断仪检测心脏超声心动图，应用RT-PCR技术检测金属基质蛋白-2、9、10(MMP-2、-9、-10)、Perionstin蛋白及转化生长因子(TGF)-β1的含量。结果模型组和他汀组大鼠的左室舒张末期内径(LVEDD)及左室收缩末期内径(LVESD)均明显高于假手术组，左室射血分数(LVEF)显著低于假手术组(P<0.05)；与模型组相比，他汀组大鼠的LVEDD及LVESD明显下降，LVEF显著升高(P<0.05)。与假手术组相比，其余两组大鼠心脏中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表达均明显升高(P<0.05)；其中他汀组大鼠心脏中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表达显著低于模型组(P<0.05)。结论瑞舒伐他汀可以改善AMI大鼠心脏状态，通过调节MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表达来调控其心肌重构，其作用机制可能与这些因素有关。

关键词〔〕瑞舒伐他汀；急性心肌梗死；心肌重构

中图分类号〔〕R544.1〔文献标识码〕A〔

基金项目：新疆医科大学科研创新基金编号(XJC2013180)

第一作者：张玲(1979-)，女，主治医师，硕士，主要从事老年医学研究。

急性心肌梗死(AMI)是导致心衰的重要原因之一，严重威胁人们的健康状况〔1〕。AMI是由于心脏的供血血管发生急性闭塞，从而导致相应的心肌细胞出现缺血、缺氧状态，甚至出现损伤或坏死，临床的典型症状是进展性心电图变化、胸骨后疼痛等〔2〕。之前人们一直认为受损的心肌细胞会退出细胞周期，是一个可逆的过程，而最近研究表明哺乳动物的心肌细胞处于一个持续循环的状态，具有再生能力，这为治疗AMI提供了新的思路〔3〕。在AMI发生早期，心脏的机构和功能受到复杂的分子或细胞机制的调节会发生改变，这种变化称为心肌重构〔4〕。研究表明他汀类药物有助于心肌重构，降低AMI的发生率，同时具有可以调节细胞增殖和保护心肌细胞的作用，同时其安全性也得到长期临床试验的验证〔5〕。瑞舒伐他汀是他汀类药物家族中的新成员，具有抗炎、稳定斑块、维持内环境稳定和保护心肌细胞等作用〔6〕。本研究探讨瑞舒伐他汀对AMI大鼠心肌重构的作用及可能机制。

1材料和方法

1.1仪器与药品HX-300动物呼吸机，由上海益联科教设备有限公司提供；ASB 240 U生物信号采集分析系统，由成都邀生电子有限公司提供；美国ABI9700RT-PCR扩增仪；PHILPS IU22彩色多普勒超声诊断仪；美国Bio-Rad伯乐电泳仪。瑞舒伐他汀钙片(商品名：可定，阿斯利康制药有限公司，批准文号：H20110563)；乌拉坦(天津市光复精细化工研究所)；基质金属蛋白(MMP)-2、-9、-10、Perionstin蛋白及转化生长因子(TGF)-β1兔多克隆抗体购自美国BD公司；PCR引物由上海博亚生物技术有限公司合成。

1.2实验动物及分组SPF级健康雄性SD大鼠60只，8周龄，体重220～270 g，平均(250.32±10.42)g，购自四川省中医药科学院实验动物中心，动物许可证号：SCXK(川2008-19)，适应性饲养1 w，温度保持在25℃±3℃，相对湿度为45%～70%，自由进食饮水，普通饲料喂养。通过结扎左冠状动脉前降支建立AMI大鼠模型，其中只有51只造模成功，根按照随机数表法将造模成功的大鼠分成模型组、假手术组和瑞舒伐他汀组(他汀组)，每组17只。

1.3造模与给药方法造模方式采用Fishbein等〔7〕改进的冠状动脉左前降支结扎的方法，首先腹腔注射20%乌拉坦(0.4 ml/kg)麻醉大鼠，将大鼠固定于手术台上，顺着颈中部中线切开皮肤，固定好，气管插管连接动物呼吸机，频率为90次/min，潮气量15 ml/kg，关闭呼吸机，用来排除实验大鼠是否存在先天性变异。滞后呼吸机正常运转，在心脏搏动明显处，钝性逐层打开胸腔，暴露心脏，6-0线结扎冠状动脉左前降支近端。结扎后左室壁变白，室壁运动减弱；QRS波峰降低，J点升高，ST段明显升高，这些指标表明造模成功。造模成功的大鼠复张胸腔，清理胸腔，逐层关闭胸腔，断开呼吸机，清理呼吸道。其中假手术组并不在冠状动脉处结扎。他汀组大鼠灌胃给予瑞舒伐他汀钙10 mg·kg-1·d-1，1次/d，另外两组大鼠给予等量的蒸馏水，连续给药6 w。

1.4心脏超声心动图检测干预结束后，腹腔注射20%乌拉坦(0.4 ml/kg)麻醉大鼠，使用高频超声探头(12 MHz)进行心脏超声检查，连续三个连续心动周期测量中取平均值，计算左室射血分数(LVEF)、左室舒张末期内径(LVEDD)及左心室收缩末期内径(LVESD)。

1.5RT-PCR检测方法采用RT-PCR方法检测大鼠心脏中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表达，于无菌环境下取大鼠心脏组织200 mg置于液氮中，加入Trizol溶液，抽提总RNA，严格按照说明书上操作，得到所需样品，置于PCR扩增仪，PCR的条件是95℃，5 min，之后95℃30 s，58℃40 s，75℃45 s，共35次循环。产物进行电泳，凝胶成像扫描系统进行分析。

1.6统计学方法应用SPSS19.0软件，行t检验及单因素方差分析。

2结果

2.1三组大鼠心脏相关指标比较模型组和他汀组大鼠的LVEDD及LVESD均明显高于假手术组，LVEF显著低于假手术组(P<0.05)；与模型组相比，他汀组大鼠的LVEDD及LVESD明显下降，LVEF显著升高(P<0.05)。见表1。

表1　三组大鼠心脏相关指标比较

与假手术组比较：1)P<0.05；与模型组比较：2)P<0.05，下表同

2.2三组大鼠心脏MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表达比较与假手术组相比，其余两组大鼠心脏中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表达均明显升高；其中他汀组大鼠心脏中MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表达显著低于模型组(P<0.05)。见表2。

表2　三组大鼠心脏MMP-2、-9、-10、Perionstin蛋白及TGF-β1 mRNA表达比较

2.3三组大鼠存活率比较假手术大鼠存活率为76.47%(13/17)明显高于模型组41.18%(7/17)和他汀组的64.71%(11/17)，同时他汀组的存活率显著高于模型组(P<0.05)。

3讨论

AMI发生后心肌细胞受损，导致心肌整体收缩力下降，心室肥厚，发生扩张，细胞外基质和间质纤维组织增生，心肌纤维化增加及心肌细胞肥大会加速心肌重构的进程，最终导致心力衰竭〔8〕，心肌重构的初期为了维持心脏输出量，血流动力学会发生适应性变化，但是在长期病理状态下，会增加心脏的负荷，减弱心脏的舒缩功能而出现代偿性心力衰竭〔9〕。本研究中所采用开胸结扎冠状动脉左前降支的方法建立AMI大鼠模型是较为成熟的方法，具有操作简单，成功率高等特点，这种方法可以探究AMI的发病机制，并观察到AMI的病理变化〔10〕，实验中造模成功率为85.00%，其中造模失败的原因可能是结扎不准确，手术技术不熟练，定位差，操作不规范造成感染等。MMPs是一类锌离子依赖的内肽酶，主要由巨噬细胞分泌，能降解细胞外基质和多种胶原纤维，造成心肌细胞的损伤，增大梗死区域〔10〕。在出现心肌重构发生初期至出现代偿性心力衰竭过程中，MMPs活性增高，心理衰竭末期MMPs激活，其表达明显升高，同时纤维胶原结构减少〔11〕，MMP-2 和 MMP-9属于MMPs家族中重要一员，在AMI发生初期就激活，早心肌重构阶段其活性及表达均明显上升，MMP-10是最近刚兴起的研究因子，可以降解血管外基质，从而破坏血管的完整性，在AMI心肌中高度表达〔5〕。本研究提示MMP-2、 MMP-9和MMP-10可能与AMI大鼠的心肌重构的发生和发展有密切关系，为治疗AMI提供了研究思路。AMI大鼠心肌发生病理性纤维化变化，而Periostin蛋白是由成纤维细胞合成的一种细胞外基质蛋白，可以造成心肌肌束滑动而产生心腔扩大，心脏功能受损，还可以与其他细胞外基质蛋白联合促进病理性纤维化的形成〔12〕，机体在正常状态下并无表达，当心肌细胞受损后，会高度表达，因此实验中发现模型组大鼠心脏中Periostin蛋白的mRNA的表达明显高于假手术组。AMI发生后炎性介质或细胞因子激活TGF-β1，从而促进心肌纤维化的发展〔13〕，TGF-β1主要由心肌细胞产生，具有调节细胞增殖和分化，可以I型、III型诱导胶原分泌，同时刺激细胞外基质蛋白表达，诱发心肌纤维化〔14〕。有研究〔15〕提示，Periostin作为Ang Ⅱ-TGF-β1信号系统下游因子，促进心肌纤维化，形成稳定的胶原网，从而诱发AMI患者发生心肌重构，因此实验中模型组大鼠心脏中TGF-β1的变化趋势类似于Periostin蛋白，即明显高于假手术组。

他汀类药物是一类3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-COA)还原酶抑制剂，主要是通过抑制HMG-COA还原酶从而影响胆固醇的合成，具有降脂、抗氧化、抗炎、抑制心肌纤维化、保护心脏、促进血管再生等作用〔10〕。瑞舒伐他汀是其中一种，可以竞争性抑制胆固醇合成过程中的关键酶，从而抑制胆固醇的合成，还能降低细胞表面低密度脂蛋白，加速其代谢，从而可以明显改善心脏功能〔16〕，因此本研究中他汀组大鼠心脏指数相对于模型组具有显著改善。除此之外，瑞舒伐他汀能够抑制巨噬细胞分泌的MMPs，防止心肌纤维化加重〔17〕，还能够抑制TGF-β1的mRNA表达水平，调节Periostin蛋白的表达从而减少胶原的沉积，最终达到改善心脏功能及改善心肌重构的目的〔11〕。本研究表明瑞舒伐他汀对于这些因素具有调节作用，从而改善心脏功能及心肌重构进程。而实验中他汀组大鼠心脏的各项指标及生化指标的改善情况均显著不如假手术组，其可能的原因是治疗时间过短，或者是治疗过程中发生其他情况，具体原因不详，有待于进一步考察。本文结果表明瑞舒伐他汀对于AMI大鼠具有治疗作用。

综上所述，瑞舒伐他汀可以显著改善AMI大鼠的心脏功能，并显著下调MMPs、periostin蛋白及TGF-β1 mRNA表达，从而改善AMI大鼠心肌重构的进展，其作用机制也可能是通过抑制心肌重构过程中相关生化指标的表达从而达到治疗目的。

4参考文献

1Desta L，Jernberg T，Löfman I，etal.Incidence，temporal trends，and prognostic impact of heart failure complicating acute myocardial infarction.The SWEDEHEART Registry (Swedish Web-System for Enhancement and Development of Evidence-Based Care in Heart Disease Evaluated According to Recommended Therapies)：a study of 199，851 patients admitted with index acute myocardial infarctions，1996 to 2008〔J〕.ACC Heart Fail，2015；3(3)：234-42.

2侯绪娟.瑞舒伐他汀对心肌梗死兔心房神经重构与电重构的影响〔D〕.济南：济南大学，2014.

3Li Y，Hu S，Ma G，etal.Acute myocardial infarction induced functional cardiomyocytes to re-enter the cell cycle〔J〕.Am J Transl Res，2013;5(3)：327-35.

4Lu W，Tang Y，Zhang Z，etal.Inhibiting the mobilization of Ly6C(high) monocytes after acute myocardial infarction enhances the efficiency of mesenchymal stromal cell transplantation and curbs myocardial remodeling〔J〕.Am J Transl Res，2015;7(3)：587-97.

5王士凯，褚亚丽，徐娟娟，等.氟伐他汀对心肌梗死大鼠心室重构及MMP-9、MMP-10表达的影响〔J〕.中国动脉硬化杂志，2014;22(9)：917-20.

6Wang Z，Ge J.Managing hypercholesterolemia and preventing cardiovascular events in elderly and younger Chinese adults：focus on rosuvastatin〔J〕.Clin Interv Aging，2014;9(1)：1-8.

7Fishbein MC，Maclean D，Maroko PR.Experimental myocardial infarction in the rat：qualitative and quantitative changes during pathologic evolution〔J〕.Am J Pathol，1978;90(1)：57-70.

8Betge S，Kunz C，Figulla H，etal.Late onset oral treatment with tranilast following large myocardial infarction has no beneficial effects on cardiac remodeling and mortality in rats〔J〕.Exp Ther Med，2014;8(6)：1789-96.

9Heeger CH，Jaquet K，Thiele H，etal.Percutaneous，transendocardial injection of bone marrow-derived mononuclear cells in heart failure patients following acute ST-elevation myocardial infarction：ALSTER-Stem Cell trial〔J〕.Euro Interv，2012;8(6)：732-42.

10孙涛，万大国，宋恒良，等.瑞舒伐他汀对大鼠急性心肌梗死后梗死组织 miR-126的表达及血管再生的影响〔J〕.郑州大学学报(医学版)，2013;35(5)：640-2，643.

11岳文伟，张歆，陈博，等.阿利吉仑对急性心肌梗死大鼠心肌组织重构的影响〔J〕.医药导报，2014;33(2)：167-72.

12张娟，崔天祥，李莉，等.心肌梗死后大鼠periostin蛋白表达量与瑞舒伐他汀干预作用研究〔J〕.中国实用医药，2013;8(15)：4-6.

13黄永亮，李恩，汪涛，等.瑞舒伐他汀对心肌梗死后大鼠心肌组织中α-SMA、 TGF-β1表达的影响〔J〕.郑州大学学报(医学版)，2015;35(2)：232-6.

14Tseliou E，Reich H，de Couto G，etal.Cardiospheres reverse adverse remodeling in chronic rat myocardial infarction：roles of soluble endoglin and Tgf-β signaling〔J〕.Basic Res Cardiol，2014;109(6)：443.

15李冠.瑞舒伐他汀对急性心肌梗死大鼠心肌组织中蛋白表达的影响研究〔J〕.现代药物与临床，2015;30(5)：514-7.

16Chitose T，Sugiyama S，Sakamoto K，etal.Effect of a hydrophilic and a hydrophobic statin on cardiac salvage after ST-elevated acute myocardial infarction-a pilot study〔J〕.Atherosclerosis，2014;237(1)：251-8.

17Koenig W.High-sensitivity C-reactive protein and atherosclerotic disease：from improved risk prediction to risk-guided therapy〔J〕.Int J Cardiol，2013;168(6)：5126-34.

〔2015-06-17修回〕

(编辑曹梦园)