适量乙醇灌胃对急性心肌梗死大鼠心肌组织的保护作用观察
2016-01-20王琦王勇周少勃姚凤臣中国医科大学附属第四医院沈阳110032
王琦,王勇,周少勃,姚凤臣(中国医科大学附属第四医院,沈阳110032)
适量乙醇灌胃对急性心肌梗死大鼠心肌组织的保护作用观察
王琦,王勇,周少勃,姚凤臣
(中国医科大学附属第四医院,沈阳110032)
摘要:目的观察适量乙醇灌胃对急性心肌梗死大鼠心肌组织的保护作用。方法70只Wistar大鼠,制备急性心肌梗死的大鼠动物模型,将模型制备成功的30只分成5组,每组6只。A组给予3.8 g/kg葡萄糖灌胃; B组给予0.5 g/kg乙醇、2.8 g/kg葡萄糖灌胃; C组给予1.0 g/kg乙醇、1.9 g/kg葡萄糖灌胃; D组给予1.5 g/kg乙醇、0.9 g/kg葡萄糖灌胃; E组给予2.0 g/kg乙醇灌胃。各组灌胃1次/d,共42 d。计算各组左室质量指数( LVWI),测算心肌Ⅰ型胶原蛋白/Ⅲ型胶原蛋白,放射免疫法测量血管紧张素Ⅱ( AngⅡ)、醛固酮( Ald)。结果与A组相比,C 组LVWI、Ⅰ型胶原蛋白/Ⅲ型胶原蛋白、AngⅡ含量、Ald含量低( P均<0.05) ;其他各组与A组相比差异无统计学意义。结论1.0 g/kg乙醇灌胃对急性心肌梗死大鼠心肌组织具有保护作用。
关键词:乙醇;心肌梗塞;血管紧张素Ⅱ;胶原蛋白
目前,心肌梗死后的治疗主要包括控制易患因素、抗血小板聚集、预防及改善心肌重构。已有大量的临床研究[1,2]证实适量乙醇摄入可以降低缺血性心脏病发病率及病死率。本研究旨在围绕这一观点,进行基础的动物实验研究,观察适量乙醇灌胃对急性心肌梗死大鼠心肌组织的保护作用。
1 材料与方法
1.1实验材料Wistar大鼠70只(中国医科大学基础实验动物部提供),雌雄不限,体质量200~250 g,血管紧张素Ⅱ( AngⅡ)、醛固酮( Ald)放射免疫试剂盒购自北方生物技术研究所。
1.2急性心肌梗死动物模型的建立70只Wistar大鼠术前用10%水合氯醛35 mg/kg腹腔注射麻醉。在呼吸机监护下,于胸骨左侧做与胸骨平行的切口,各层肌肉分层打开,钝性分开左缘3~4肋间肌,暴露心脏,撕开心包膜。用左手食指、拇指固定大鼠胸骨,中指抵住胸廓右侧左推,挤破心包,迅速弹出心脏。在左心耳与肺动脉圆椎之间找到左冠状动脉,在动脉起始点下2~3 mm处用6-0号丝线结扎左冠状动脉前降支,结扎深度0.3~0.5 mm,术中经肉眼观察,梗死区呈苍白色;手术前后均记录体表心电图,以Ⅱ导联ST段弓背向上抬高为结扎成功的标志。关胸、正常喂养。
1.3动物分组及乙醇灌胃方法1周后取存活大鼠30只,将其平均分为5组,每组6只。A组给予3.8 g/kg葡萄糖灌胃; B组给予0.5 g/kg乙醇、2.8 g/kg葡萄糖灌胃; C组给予1.0 g/kg乙醇、1.9 g/kg葡萄糖灌胃; D组给予1.5 g/kg乙醇、0.9 g/kg葡萄糖灌胃; E组给予2.0 g/kg乙醇灌胃。各组灌胃1次/d,共42 d。
1.4观察方法向各组大鼠心腔内注射10%氯化钾将其处死,全心脏及左室分别称重,以左室质量( LVW)/大鼠体质量( BW)计算左室质量指数( LVWI)。取左室心尖非梗死区心肌,甲基纤维树脂包埋,置液氮中保存,连续水平冰冻切片2张( 5 ~8 μm),分别用于Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白免疫组化染色,进行Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白的相对定量分析,计算心肌Ⅰ型胶原蛋白/Ⅲ型胶原蛋白(简称Ⅰ/Ⅲ)。取100 mg左室非梗死区心肌组织并剪碎,加入1 mL 0.1 mmol/L磷酸盐缓冲液( PBS)煮沸10 min,在冰浴中进行超声匀浆,匀浆在4℃下以3 000 r/min离心20 min,取上清液保存于-70℃冰箱中,采用放射免疫法测定AngⅡ。另取相同部位左室心肌组织200 mg,剪碎后加入2 mL 0.1 mmol/L PBS,在冰浴中进行超声匀浆,匀浆液在4℃下以3 000 r/min离心20 min,取上清液保存于-70℃冰箱中,采用放射免疫法测定Ald。
1.5统计学方法采用SPSS13.0统计软件。计量资料以珋x±s表示,组间比较用方差分析和Newman-Keuls-q检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
各组LVWI、心肌Ⅰ/Ⅲ型胶原蛋白比值、AngⅡ
表达、Ald表达比较见表1。
表1 各组LVWI、Ⅰ/Ⅲ、AngⅡ表达、Ald表达比较(±s)
表1 各组LVWI、Ⅰ/Ⅲ、AngⅡ表达、Ald表达比较(±s)
注:与A组比较,*P<0.05。
组别 LVWI ( mg/g) Ⅰ/Ⅲ AngⅡ( pg/100 mg) Ald ( pg/g) A组2.58±0.05 13.3±1.25 726.7±56.7 506.7±42.6 B组 2.59±0.05 12.4±1.24 683.3±89.0 446.7±31.8 C组 2.37±0.13* 8.9±1.32* 491.7±74.3*376.6±31.9*D组 2.67±0.08 13.5±1.87 693.3±79.5 556.3±36.3 E组2.71±0.11 15.2±0.94 813.4±88.9 626.4±45.5
3 讨论
随着时代的发展,我们对乙醇的认识也发生了很大变化。长期的大量饮酒[3,4]能激活AngⅡ系统、引起离子变化、氧化应激及细胞调亡,从而加重高血压,引起酒精性心肌病和心律失常。但多项研究[5,6]表明,适当饮酒对心脏有一定的保护作用。Pedersen等[7]通过对11 914例丹麦人近20年的随访发现,饮酒与缺血性心脏病后的病死率是成U型曲线关系的,适量饮酒人群的病死率最低,并且有明显统计学意义。Harriss等[8]通过对38 200例自愿者11.4年的随访发现,每天适量饮酒可以减少女性心血管疾病的发病率。但适量乙醇摄入对心肌组织的保护作用机制尚不完全清楚。
心室重构是心肌梗死后的重要病理变化,该病理过程主要表现为心肌细胞增殖、肥大以及间质纤维化。AngⅡ可直接作用于心肌细胞和间质细胞启动重构,导致心肌肥厚和间质纤维化,同时通过引起血液动力学的改变促进重构的发生[9]。AngⅡ引起心肌肥厚的本质原因在于心肌细胞基因的重新排序、同工蛋白之间的转换[10]。本研究结果显示,大鼠每日摄入1.0 g/kg乙醇后非梗死区心肌组织局部AngⅡ、Ald水平均明显降低,LVWI降低。该结果表明,适量的乙醇摄入可以抑制心肌梗死后心肌组织的重构,从而减少非梗死区心肌细胞的肥大,改善心室肥厚的各项指标。
心肌间质的主要结构蛋白为Ⅰ型胶原,占总量的80%以上,伸展和回缩性较小,僵硬度较大,主要形成粗纤维;Ⅲ型胶原约占11%,伸展弹性较大,形成细纤维。间质胶原纤维互相连接构成三维网络结构,支持保护心肌细胞,防止其过度伸展而断裂,是心肌硬度的决定因素。Ⅰ/Ⅲ改变是心脏功能紊乱和心肌僵硬度变化的重要原因[11]。心肌梗死后Ⅰ/Ⅲ显著升高表明心肌细胞外间质胶原代谢在心肌梗死后心室重构中起重要作用[12]。本研究结果显示摄入1.0 g/kg乙醇可以显著减少心肌组织Ⅰ/Ⅲ,表明适量的乙醇摄入可以降低心肌梗死后大鼠心肌Ⅰ型胶原表达及沉积,维持心室正常的胶原网络结构。
总之,适当摄入乙醇可以减少大鼠非梗死区AngⅡ和醛固酮的含量,降低Ⅰ/Ⅲ,降低LVWI,从而抑制心肌梗死后心肌组织的重构,达到对心肌组织的保护作用。但由于本研究样本量较小,此剂量是否为最佳的动物实验剂量尚需进一步研究。且乙醇的主要作用途径及其发挥作用的主要基团尚未得到证实,对此需要进行进一步研究。
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收稿日期:( 2015-04-04)
文章编号:1002-266X( 2015) 31-0035-02
文献标志码:A
中图分类号:R542.2
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.31.013