曲美他嗪对急性心肌梗死大鼠心室重构的抑制作用

李 霞 张满和 纪 征 刘长青 赵庆霞 安浩君 杨立明 孙淑娴 张 宇

(河北医科大学唐山临床学院 唐山市工人医院心内一科，河北 唐山 063000)



曲美他嗪对急性心肌梗死大鼠心室重构的抑制作用

李 霞 张满和 纪 征 刘长青 赵庆霞 安浩君 杨立明 孙淑娴 张 宇

(河北医科大学唐山临床学院 唐山市工人医院心内一科，河北 唐山 063000)

目的 探讨曲美他嗪对急性心肌梗死(AMI)大鼠心室重构的抑制作用及其可能机制。方法 取清洁级雄性健康SD大鼠60只，随机数字表法随机分为4组，每组各15只，即假手术组(C组)，AMI模型组(M组)，曲美他嗪低剂量组(L组)，曲美他嗪高剂量组(H组)。C组只穿线不结扎，M、L、H三组均行开胸结扎左冠脉前降支方案，构建大鼠AMI模型，术后12 h开始L、H组分别给予曲美他嗪相应剂量灌胃1次/d(L组10 mg·kg-1·d-1，H组20 mg·kg-1·d-1)，喂养4 w。各组分别于术后24 h于眼动脉取血2 ml，测定血清肌酸激酶(CPK)，丙二醛(MDA)，超氧化物歧化酶(T-SOD)，游离脂肪酸(FFA)。术后4 w观察各组心肌肥厚指数变化和各组心肌胶原(MC)含量变化，获取心肌细胞结构及心肌胶原纤维增生的有关图像数据。结果 术后24 h各组血清CPK、血清MDA均较C组升高(P均<0.05)，而血清T-SOD较C组则下降(P均<0.05)，其中M组变化最显著；L、H组血清CPK、血清MDA较M组减低，而血清T-SOD则升高(P均<0.05)，且H组变化更为显著(P<0.05)。另外，M组血清FFA较C组显著升高(P<0.05)，L、H组较M组则显著降低(P<0.05)。术后4 w，与C组比较，M、L、H组心肌肥厚指数均增大(P均<0.01)，而M组增大最明显；与M组比较，L、H组则明显下降(P<0.05)。术后4 w，与C组比较，M、L、H组MC含量均明显升高(P均<0.05)，而M组升高最显著(P<0.001)，与M组比较，L、H组则显著下降(P<0.05)，且呈剂量依赖性。MC含量与血清CPK活力(r=0.85，P<0.001)和MDA含量(r=0.76，P<0.001)呈正相关。光镜MASSON染色和透射电镜结果显示：M组心肌及线粒体结构破坏最严重，且胶原纤维堆积明显，L、H组较M组改善。结论 曲美他嗪对大鼠AMI后心室重构有抑制效果，缓解心肌纤维化。且这可能与其优化心肌代谢、减轻细胞缺血损伤后氧化应激反应、保护线粒体超微结构从而减少心肌细胞损伤作用相关。

曲美他嗪；急性心肌梗死；心肌保护；心室重构

随着心导管技术的不断成熟，急诊溶栓、直接经皮冠状动脉介入(PCI)及急诊旁路移植术的开展日益广泛，为急性心肌梗死(AMI)患者带来明显临床获益。但有研究报告显示，病患因缺血，即使逐渐恢复血供，自身还是无法充分改善心肌细胞因缺血导致的缺血损伤〔1〕，同时PCI术中由于球囊扩张和支架释放对血流的短暂性再阻断及血管再通后碎裂斑块对远段血管的微栓塞所引发的缺血，或者病患需要再灌注，导致了一定的损伤，都可能诱发心肌损伤〔2〕。心肌细胞慢慢坏死，心室会出现重构现象，可以导致心力衰竭、恶性心律失常等一系列不良临床事件〔3，4〕。因此，任何能够促进心肌抵抗急性缺血损伤、抑制心室重构的药物都将是一个很有价值的冠心病辅助治疗措施。曲美他嗪在不引起血流动力学变化的条件下，选择性抑制脂肪酸氧化的线粒体长链3-酮酰辅酶A硫解酶(3-KAT)，部分抑制脂肪酸氧化，刺激葡萄糖氧化，提高三磷酸腺苷生成的效率，而被广泛应用于心绞痛和心力衰竭患者的抗缺血治疗〔5～7〕。但其在AMI患者中仍被列为禁忌。同时，其对于AMI后心室重构的作用及其可能机制亦尚不明确。本研究拟评价曲美他嗪对大鼠AMI心室重构的影响。

1 资料与方法

1.1 材料 SD大鼠，清洁级、健康、雄性，60只，6周龄，150～180 g。购于华北理工大学实验动物中心，合格证号：SCXK11-00-0008。主要药品与试剂为盐酸曲美他嗪片(商品名：万爽力，法国施维雅公司)，血清肌酸激酶(CPK)、游离脂肪酸(FFA) 、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、丙二醛(MDA)、羟脯氨酸(HYP)试剂盒均购于南京建成生物研究所。

1.2 分组与给药 SD大鼠适应性喂养，均给予颗粒饲料，恒温区域，1 w后观察心电图。随机分为4组，每组15只，假手术组(C组)，AMI模型组(M组)，曲美他嗪低剂量组(L组)，曲美他嗪高剂量组(H组)。C组只穿线不结扎，M、L、H三组均行开胸结扎左冠脉前降支方案，构建大鼠AMI模型，手术前后，均需要获得体表心电图数据，以直视下心尖部心肌组织变暗红和Ⅱ导联ST段弓背向上抬高为结扎成功的标志〔8〕。术后12 h开始L、H组分别给予曲美他嗪相应剂量灌胃每日1次(L组10 mg·kg-1·d-1，H组20 mg·kg-1·d-1)，C组和M组每日清水灌胃1次(10 ml·kg-1·d-1)，均4 w。

1.3 标本选择与指标获取 4组分别于术后24 h于眼动脉取血2 ml，-80℃冰箱储存，待测血清CPK，MDA，T-SOD，FFA。术后4 w，大鼠均麻醉，使用10%水合氯醛35 mg/kg，麻醉部位腹腔，获得体质量(mB)；随后立即切开胸，直视切下心脏，去掉心脏残留大血管残根，冲洗要求：4 ℃ 0.9%氯化钠注射液，冲洗到冲洗液红色不存留，随后滤纸吸纳干净，获取全心质量(mH)；为了获取左室重量(mLV，包括室间隔)需要切除心房、右室，再统计心肌肥厚指数〔心脏质量/体质量(mH/mB)和左室质量/体质量(mLV/mB)〕〔9〕。心肌胶原(MC)浓度=脯氨酸(HYP)含量×8.2，因此，需要通过切取缺血区心肌组织30～100 mg，组织必须是新鲜的，在试管中氯胺T法测定各组大鼠的HYP含量(以试剂盒说明书细致操作实施)。心肌超微结构是以缺血区心肌2 mm×2 mm×2 mm小块为观察区域，通过4%戊二醛固定，行脱水、包埋超薄切片等操作步骤制作常规透射电镜标本，之后染色，电镜观察，每组2只。胶原纤维增生是以4 mm×4 mm×4 mm缺血区心肌为观察区域，通过10%甲醛固定，行脱水、石蜡包埋、切片(厚4 μm)制作标本，MASSON染色，光镜观察，每组另2只。

1.4 统计学方法 采用SAS8.0统计软件进行单因素方差分析，q检验，线性回归分析。

2 结 果

2.1 术后24 h各组血清CPK、MDA、T-SOD、FFA比较 术后24 h M、L、H组血清CPK、血清MDA均较C组升高(P均<0.05)，而血清T-SOD较C组则下降(P均<0.05)，其中M组变化最显著；L、H组血清CPK、血清MDA较M组减低，而血清T-SOD则升高(P均<0.05)，且H组变化更为显著(P<0.05)。另外，M组血清FFA较C组显著升高(P<0.05)，L、H组较M组则显著降低(P<0.05)。见表1。

表1 各组血清CPK、MDA、T-SOD、FFA比较

与C组比较:1)P<0.05，2)P<0.01；与M组比较：3)P<0.05；与L组比较：4)P<0.05

2.2 术后4 w各组心肌肥厚指数变化 术后4 w，与C组比较，M、L、H组心肌肥厚指数均增大(P均<0.01)，M组增大最明显；与M组比较，L、H药物组明显下降(P<0.05)。见表2。

2.3 术后4 w各组MC含量变化 术后4 w，C组MC含量为(1 615.81±168.02)μg/mg,M组(4 446.20±209.51)μg/mg,L组(3 547.02±112.65)μg/mg，H组(2 946.83±139.65)μg/mg。与C组比较，M、L、H组均明显升高(P均<0.05)，M组升高最显著(P<0.001)；与M组比较，L、H组显著下降(P<0.05)，且呈剂量依赖性(P<0.05)。MC含量与血清CPK活力(r=0.85，P<0.001) 和MDA含量(r=0.76，P<0.001)呈正相关。

2.4 光镜MASSON染色结果 C组心肌组织结构正常，未发现有胶原纤维聚集的现象。M组胶原纤维增生比较突出，排列出现紊乱的情形，可见斑痕中的心肌细胞缺失。与M组比较，L、H组心肌胶原纤维堆积严重程度水平显著更低。见图1。

2.5 透射电镜结果 C组心肌细胞超微结构正常，细胞边界较清晰，规则的肌原纤维束排列，可见Z线；从线粒体、糖原排列看，明显较完整清晰和均匀，密度正常。M组心肌细胞排列明显紊乱，大部分肌原纤维断裂、消失，线粒体及粗面内质网数量明显减少，糖原消失；线粒体空泡化，大部分膜、嵴断裂或消失；心肌细胞核固缩，核周围的细胞质高度水肿。L、H组心肌细胞超微结构损伤均较M组明显减轻，只发现部分肌节排列出现紊乱的情况，而可见Z线，清晰程度正常。从线粒体、糖原排列和大小看，处于一个比较正常的状态，核周轻度水肿，线粒体轻度水肿，少许嵴和膜断裂。见图2。

表2 术后4 w各组心肌肥厚指数比较

与C组比较：1)P<0.01；与M组比较：2)P<0.05

图2 4组心肌细胞超微结构(电镜，×15 000)

3 讨 论

心肌梗死后引发的心室重构主要表现在重量的变化，形态的差异，主要体现在心肌梗死的部位心肌细胞出现明显的薄化、拉长，而非心肌梗死区域的细胞则增肥、增大，纤维细胞堆积程度明显，间质纤维化比较明显〔9〕。心肌梗死后心室重构是心肌细胞坏死后继发的过度修复反应过程。研究证实，心室重构是心力衰竭、心脏破裂、心律失常、猝死等严重病症的重要预警指标，可作为独立危险因素〔10〕。心室扩张导致心室容积增大，心室压力升高可导致室壁张力增加和梗死扩展，胶原大量沉积使室壁的更加僵硬，心室无法正常顺应，心肌电传导出现紊乱，冲动传导的非正常化明显，从而导致心室收缩和舒张功能不全、心内慢血流和血栓形成及诱发心律失常和猝死〔11〕。

AMI后心脏进行性扩张、非梗死区心肌细胞反应性增生和肥大，可使心脏的重量增加，故心肌肥厚指数，即心脏重量/体重(HW/BW)和左心室重量/体重(LVW/BW)是反映心室重构的重要指标。本实验提示经曲美他嗪治疗后AMI大鼠心肌肥厚指数显著下降。AMI大鼠心脏出现明显的变化。本文结果表明，自AMI后早期就开始出现胶原的增生，曲美他嗪可部分抑制AMI后大鼠心肌胶原纤维增生和堆积。曲美他嗪能够显著抑制心肌胶原增生和心室肥厚，减轻心肌纤维化，但该药并不能完全避免和逆转心肌梗死后的心室重构这一病理过程。

既往研究报道显示〔12，13〕，AMI后心肌持续缺血缺氧，细胞无法获得更多的葡萄糖，造成许多丙酮酸盐无法与葡萄糖的能量结合而转化成乳酸盐，从而导致细胞内酸中毒，游离的脂肪酸透入细胞内速度减慢，导致ATP产生障碍，心脏能量供应不足，进而心肌细胞线粒体断裂与功能障碍，心肌细胞内钙离子超载、氧自由基大量生成且消除障碍，最终心肌的收缩力下降、心力衰竭发生。正常生理状态下，心肌供能主要由脂肪酸氧化途径提供，在心肌急性缺血时，为达到“耗有限氧产生更多的ATP”的目的，势必应该增加葡萄糖氧化在能量代谢中的比例。从许多药理学报告看〔14～19〕，曲美他嗪选择性抑制3-AKT的活性，对于代谢过程中的脂肪酸氧化向糖氧化转变，有利于控制氧的消耗，起到节约的功效，利用心肌缺血时有限的氧供增加线粒体ATP产生，并减少心肌细胞凋亡，减轻心肌细胞内酸中毒和钠、钙超载，保护线粒体微结构，维持细胞内ATP水平，预防氧自由基引起的膜损害，抑制中性粒细胞、白介素等炎性细胞因子浸润。

本研究提示，曲美他嗪能够减少心肌细胞坏死、抑制脂肪酸氧化及减轻自由基过氧化反应作用，这与既往研究结果一致〔18，19〕。曲美他嗪有可能优化细胞能量代谢，使心肌坏死的情况有所抑制，影响心室重构或心肌纤维化，提高AMI患者心脏泵血功能恢复和提高缺血性心肌病患者活动耐量，改善预后。

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〔2015-02-21修回〕

(编辑 苑云杰)

2015年度河北省医学科学研究重点课题(No.ZL20140252)

李 霞(1980-)，女，博士，副主任医师，主要从事心血管疾病研究。

R256.22

A

1005-9202(2016)20-4966-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.20.011