超声心动图评价心力衰竭模型大鼠心功能及其与血清B型钠尿肽的关系

回亚男

(天津中医药大学第一附属医院功能检查科，天津 300193)

超声心动图评价心力衰竭模型大鼠心功能及其与血清B型钠尿肽的关系

回亚男

(天津中医药大学第一附属医院功能检查科，天津 300193)

目的探讨超声心动图评价心力衰竭模型大鼠心功能及其与大鼠血清B型钠尿肽(BNP)的关系。方法将80只雄性SD大鼠随机分为手术组(50只)与正常对照组(30只)，手术组行左冠状动脉前降支结扎术进行心力衰竭造模，正常对照组不给予任何手术处理，术前及术后50 d记录大鼠体重变化；在术后50 d采用超声心动仪对大鼠心脏的左室舒张末期内径(LVIDd)、左室收缩末期内径(LVIDs)、左室后壁厚度(LVPW)及室间隔厚度(IVS)进行测量，计算左室射血分数(LVEF)和左室内径缩短率(LVFS)，测定大鼠血清BNP含量，比较心功能改变与大鼠血清BNP含量的相关性。结果手术组与正常对照组大鼠心功能相比，LVIDd、LVIDs显著增高，LVPW、IVS、LVEF、LVFS均显著下降，血清BNP含量明显增高(均P<0.05)。Pearson相关性分析显示，大鼠血清BNP含量与LVPW、IVS、LVEF、LVFS呈负相关(P<0.05)，与LVIDd、LVIDs呈正相关(P<0.05)。结论超声心动图对心力衰竭大鼠的心功能改变评价结果良好，且心功能的改变与大鼠血清BNP含量存在相关性。

超声心动图；心力衰竭；心功能；血清B型钠脲肽

心力衰竭的发病机制十分复杂，临床中常用心功能作为评价指标〔1，2〕。血清B型钠尿肽(BNP)是来自脑和心室的含32个氨基酸的多肽，可促进尿和尿钠的排泄，促进机体的血管扩张〔3〕。BNP在心力衰竭早期开始增加，其增加程度与心力衰竭的严重程度呈现相关性，快速检测血清BNP的含量可用于心力衰竭的诊断和预后评价〔4〕。本研究旨在探讨超声心动图评价心力衰竭大鼠心功能及其与血清BNP的相关性。

1 材料与方法

1.1材料 选取2月龄实验用清洁级SD雄性大鼠80只，体重180～220 g，购自昆明医科大学实验动物中心，许可证号：SCXK(滇)2015-1108，大鼠饲养环境：室温25℃，湿度30%。大鼠血清BNP检测试剂为美国ASSAYPRO公司产品，批号：514593；GEGE Vivid 7超声心动图仪，TECAN酶标仪，TA52101心脏探头，常规手术器械。

1.2方法

1.2.1分组及模型构建 将80只大鼠随机分为正常对照组30只和手术组50只，正常对照组不给予任何手术处理，手术组行左冠状动脉前降支结扎术进行心力衰竭造模。分组后对大鼠进行称重，在饲养环境中正常饮食喂养2 d，使其适应环境后开始实验。模型构建方法：采用水合氯醛(3.5 ml/dl)按照10 ml/kg体重进行麻醉，待麻醉平稳后将大鼠置于手术台，呈仰卧位，固定头部和四肢，在颈部甲状软骨上方插入气管，接入呼吸机后，打开大鼠右侧胸部，暴露心脏，在距离左主冠状动脉起始部2～3 mm处用5/0可吸收丝线将其结扎，置心脏正常位置后关闭胸腔，缝合大鼠外部皮肤，待大鼠自主呼吸恢复后拔出气管插管。待大鼠手术结束，苏醒后放回鼠笼中，给予日常饲养。每日观察大鼠的活动、饮食及精神状况，记录大鼠的生存状况，于手术后第50天测定各组大鼠的体重。

1.2.2心功能检查 于实施造模手术后第50天，采用超声仪上的10 s心脏探头进行心脏扫查，频率12 MHz，图像深度2～4 cm，在二维超声引导下运用M型超声经胸骨左心长轴切面测量心脏的左室舒张末期内径(LVIDd)、左室收缩末期内径(LVIDs)、左室后壁厚度(LVPW)及室间隔厚度(IVS)，并计算左室射血分数(LVEF)和左室内径缩短率(LVFS)，每组测量指标均测量3次取平均值。LVEF=左心室每搏输出量/左心室舒张期容积×100%；LVFS=(LVIDd-LVIDs)/LVIDd×100%。

1.2.3血清BNP检测 术后50 d超声心动图检查完毕后进行大鼠血清BNP的检测，采用20 μl的毛细管对大鼠进行眼内眦静脉丛采血，收集静脉血于离心管内，室温放置30 min后，2 500 r/min离心15 min，吸取上清液，分装后置于-80℃保存待测，采用酶联免疫吸附(ELISA)试剂盒测定血清BNP含量，OD值采用酶标仪进行测定。

1.3统计学方法 应用SPSS19.0软件进行t检验、Pearson相关分析。

2 结 果

2.1大鼠一般情况及体重变化 术后50 d，手术组死亡7只，存活率为86.00%(43/50)，正常对照组无大鼠死亡。手术组与正常对照组相比，术后12 d后精神状态变差，活动能力下降，活动量逐渐减少，进食明显减少，出现较明显的心力衰竭体征，说明造模成功。术前两组大鼠体重比较无统计学差异(P>0.05)。术后50 d，大鼠体重均增加，但手术组显著低于正常对照组(均P<0.05)。见表1。

表1 两组术前与术后体重变化比较

2.2超声心动图评价大鼠心功能及血清BNP含量 术后50 d手术组与正常对照组心功能相比，LVIDd、LVIDs、BNP显著升高，LVPW、IVS、LVEF、LVFS均显著下降(P<0.05)。见表2。

2.3心功能改变与血清BNP的相关性 大鼠血清BNP含量与LVPW、IVS、LVEF、LVFS呈负相关(r=-0.431、-0.217、-0.754、-0.911，P<0.05)，与LVIDd、LVIDs呈正相关(r=0.183、0.221，P<0.05)。

表2 两组心功能评价指标及BNP含量比较

3 讨 论

心力衰竭在我国的患病率为2%～3%，随着年龄的增高其发病率也随之增加〔5〕，主要发病机制为心肌病理性重构，心肌死亡(坏死、凋亡和自噬等)和神经内分泌过度激活。心力衰竭的临床治疗方式从强心、利尿、扩血管药物开始向神经内分泌抑制剂转变，但仍无较好的预后结果。临床中对心力衰竭研究的主要途径为动物建模，常用的实验动物为大鼠〔6〕。从病理生理学角度，对大鼠左冠状动脉进行结扎可造成大鼠的心肌缺血和梗死〔7〕，更接近人类急性心肌梗死导致心肌收缩力下降从而引起的心力衰竭。本研究中导致大鼠术后死亡的原因可能有手术操作过程伤及肺脏，术后发生肺感染、伤口感染等〔8〕。超声心动图是目前临床中广泛应用于评价心功能的方法，其有组织多普勒成像和二维斑点成像两种，用于监测心室内不同区域间心肌收缩差异和心室收缩功能〔9〕。BNP是心肌细胞分泌的激素，其在心力衰竭发生发展过程中具有很重要的参与作用，因此在临床工作中，常以BNP的浓度检测结果作为心力衰竭诊断治疗的辅助依据〔10〕。

本研究显示心力衰竭造模大鼠心功能指标下降，分析原因为左冠状动脉前降支结扎引起大鼠的心肌负荷加重，随着时间延长导致心室的舒张功能下降，收缩能力下降，模拟了人类心力衰竭的病理过程，表明模型组大鼠出现明显的心力衰竭指征。相关性统计结果表明LVEF和LVFS与血清BNP含量相关性更大，由于大鼠在经左冠状动脉前降支结扎之后，左心室前壁及室间隔前部存在缺血，会导致左心室的收缩功能下降，引起LVEF和LVFS下降，因此在心力衰竭的病程过程中，可能LVEF和LVFS的变化受到的直接影响更大〔11，12〕。Lindsay等〔13〕通过对108例患者进行心脏磁共振成像(MRI)检查，结果表明血清BNP与LVEF存在相关性，可用于主动脉瓣狭窄患者心功能的预后评价。Feng等〔14〕研究发现，大鼠BNP浓度与LVEF、LVFS等指标存在相关性；与本研究得到的结果一致。

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10杨冬花，付 蓉，罗建华，等.心力衰竭大鼠不同时期BNP和NT-proBNP含量变化及益气温阳活血方对其影响〔J〕.广东医学，2011；32(10)：1247-50.

11林 琳，李 俊，龚 青，等.BNP与老年心力衰竭患者LVEF、心功能分级及预后相关性研究〔J〕.中国循证心血管医学杂志，2014；6(4)：464-6.

12邢阿光，黄贤胜，夏 爽，等.不同病因心力衰竭患者血清脑钠肽水平观察〔J〕.山东医药，2016；56(27)：70-2.

13Lindsay AC，Kanyal R，Sawhney P，etal.B-type natriuretic peptide (BNP) levels correlate with indices of left ventricular function and predict outcomes following transcatheter aortic valve implantation (TAVI)：a cardiovascular magnetic resonance imaging study〔J〕.Circulation，2015；132(Suppl 3)：A18343.

14Feng G，Yang Y，Chen J，etal.Ranolazine attenuated heightened plasma norepinephrine and B-type natriuretic peptide-45 in improving cardiac function in rats with chronic ischemic heart failure〔J〕.Am J Transl Res，2016；8(2)：1295-301.

R54

A

1005-9202(2017)23-5799-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.23.021

回亚男(1982-)，女，主任医师，主要从事超声医学研究。

〔2017-05-16修回〕

(编辑 滕欣航)