雌激素受体对心肌梗死小鼠的保护作用及其机制

2017-07-07姚新亮万琪琳张蕾钟晓鸣闫成芸

东南大学学报（医学版） 2017年3期

关键词：胶原蛋白转基因左心室

姚新亮，万琪琳，张蕾，钟晓鸣，闫成芸

(河南大学淮河医院心内科，河南开封 475000)

·论著·

姚新亮，万琪琳，张蕾，钟晓鸣，闫成芸

(河南大学淮河医院心内科，河南开封 475000)

目的：探讨雌激素受体(ER)对心肌梗死小鼠的保护作用及其机制。方法：取ER转基因小鼠(设为TER组)、非转基因的同窝对照野生型C57小鼠(NLC组)、TER转基因心肌梗死小鼠(TER+CAL组)和非转基因的同窝对照野生型C57心肌梗死小鼠(NLC+CAL组)，于术后1、3和7 d超声心动图观察小鼠心脏结构和功能；RPCR检测小鼠心脏Ⅰ型胶原蛋白、平滑肌肌动蛋白(SMA)和转化生长因(TG)mRNA；Masson染色检测心脏纤维化。结果：与NLC组相比，NLC+CAL组的舒张期左心室后壁厚度(PWTS)、收缩末期左心室前壁厚度(AWTD)、舒张期左心室前壁厚度(AWTS)、射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)降低(P<0.05)，收缩期左室内径(LVESD)，Ⅰ型胶原蛋白、SMA和TG增高(P<0.05)；与TER组相比，TER+CAL组的AWTD降低，EF、FS、Ⅰ型胶原蛋白、SMA和TG增加(P<0.05)；与NLC组相比，TER组的LVESD和舒张期左室内径(LVEDD)增高(P<0.05)，EF和FS降低(P<0.05)；与NLC+CAL组比，TER+CAL组的EF和FS增高(P<0.05)，Ⅰ型胶原蛋白mRNA、SMA mRNA和TGmRNA明显降低(P<0.05)；与TER+CAL组比，NLC+CAL组小鼠心脏冠脉以及心肌间质胶原纤维面积明显增加(P<0.05)。结论：心肌细胞限制性过表达ER可通过抑制心脏重塑、心肌纤维化或瘢痕化起到保护梗死心肌的作用。

心肌梗死；小鼠；雌激素受体；超声心动图

持续性缺血缺氧引起心肌坏死导致的心肌梗死(myocardial infarction，MI)[1]临床表现为严重而持久的胸骨后疼痛，休息及硝酸盐不能完全缓解，危及生命[2]。尽管MI早期可以通过介入和药物治疗达到很好的治疗效果，尽早期诊断急性MI对MI的治疗和预后具有重要意义，因此也是MI的研究热点[3]。雌激素受体(estrogen receptor beta, ER)在MI中通过调节PI3K/Akt信号通路改善患者的心功能及MI后心肌纤维化表本课题拟研究ER在MI后小鼠左心室重塑中的作用，为MI的治疗尤其是靶点治疗提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验动物

本研究所用实验动物获得河南大学动物使用伦理委员会批准，所用心肌特异性过表达ER小鼠(TER小鼠)的一般特点已经在既往文献[3]中详细报道。原核注射DNA盒序列到C57BL/6小鼠受精卵母细胞中，植入假孕小鼠中，该注射序列中包含大鼠ERB基因cDNA的ORF区，并受α平滑肌肌动蛋白(smooth muscle actin,SMA)重链启动子调控。非转基因的同窝对照小鼠是未接受显微注射的C57BL/6小鼠(用于显微注射小鼠的兄弟姐妹)。

1.2 仪器

1.3 试剂

1.4 心肌梗死模型的制备

1.5 分组

1.6 指标检测

1.7 统计学处理

采用SPSS 19.0进行统计学分析，正态分布数据采用方差分析(ANOVA)和χ2检验，不满足条件的四格表数据采用Fisher精确概率法，偏态分布数据之间比较使用配对t检验或χ2检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 各组小鼠心脏超声指标比较

2.2 各组小鼠心脏胶原沉积情况

3 讨论

表1 各组小鼠心脏超声指标比较(n=6)

Tab 1 The comparsion of cardiac ultrasound of different groups(n=6)

参数各组检测结果NLC组NLC+CAL组Tg⁃ERβ组Tg⁃ERβ+CAL组体重/g23．7±2．424．2±1．224．8±1．223．9±1．3HR/次·min-1422．3±27．6431．4±11．9466．8±28．7428．5±19．6PWTD/mm1．07±0．460．71±0．210．83±0．240．68±0．21PWTS/mm1．71±0．131．24±0．21a1．42±0．321．21±0．45aAWTD/mm0．95±0．120．72±0．02a0．86±0．030．71±0．11abAWTS/mm1．70±0．141．31±0．12a1．49±0．171．29±0．21aLVEDD/mm3．02±0．433．98±0．243．53±0．263．89±0．31LVESD/mm1．58±0．312．49±0．31a2．17±0．47a2．42±0．13aCO/ml·min-115．91±5．8318．19±2．4317．26±4．3818．21±3．24FS/%58．23±2．4237．24±2．19a37．11±1．28a42．37±1．25abcEF/%81．93±2．1467．81±1．33a67．43±1．05a73．22±1．48abc(LVM/AW)83．27±11．4382．44±10．9684．35±10．5286．93±13．82

图1 各组小鼠超声心动图像

研究认为绝经期妇女MI急性发作增加可能与体内雌激素(ER)减少、ER表达水平下降有关[10]。ER对MI的保护作用可能有以下两种解释：(1)MI的病理表现为心肌相对缺血缺氧，血液的剪切应力必定发生改变，变化的液体剪切应力可诱导ER在人血管内皮细胞中进行克隆增殖[11]。剪应力也是靶定血管的强诱导剂，同期还可促进一氧化氮合酶(NOS)的高表达[12]。有学者提出ER可能通过精氨酸/NO通路而发挥保护作用[13]；离体试验显示ER介导的非内皮依赖性血管舒张作用，在内皮剥脱或NOS抑制剂NAME处理后，舒张作用就不发生了[14]。(2)G蛋白偶联雌激素受体(GPER)对保护血管内皮细胞功能具有积极意义。在脑血管病或急性肾损伤中，ER的保护作用部分还受到GPER的调节而发挥保护功能，而且该作用不受性别干扰[15]。