6 - 苄氨基嘌呤防治急性高原低氧大鼠心肌水肿的实验研究

施 冰，薛大卫

（中国人民解放军总医院第七医学中心健康医学科，北京 100700）

6- 苄氨基嘌呤（6-benzylaminopurine，6-BA）是一种对人、畜较为安全的植物生长调节剂，因其抗氧化损伤作用显著，被广泛应用于果树和园艺作物从发芽到收获的各个阶段。在动物研究方面，6-BA对于小鼠小肠、脑等组织器官具有抗氧化应激、抗炎、抗凋亡的作用[1-2]。氧化损伤是导致急性高原疾病发生的原因之一，目前利用6-BA的抗氧化应激特性防治急性高原病尚未见报道[3]。基于此，本研究旨在探索6-BA防治高原低氧大鼠心肌损伤的效果及作用机制，现将结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 动物模型与分组 健康成年雄性6周龄无特定病原体（SPF）级SD大鼠，平均体质量(200±20)g，购自北京维通利华实验动物技术有限公司，许可证号：SCXK（京）2016-0006。所有动物实验均通过中国人民解放军总医院第七医学中心实验动物伦理委员会审核。利用随机数字表法将54只SD大鼠分为常压常氧对照组、高原低氧组、6-BA干预组，每组各18只。

高原低氧组、6-BA干预组均应用实验舱（贵州风雷航空军械有限责任公司）模拟高原低压低氧条件。方法同参考文献[4]，具体如下。实验舱参数：模拟海拔高度7 000 m，升降速度10 m/s，舱内压力39.1 kPa，舱内氧气压力9.022 kPa，运行时间23 h/d，昼夜比12 h∶12 h。上午开仓1 h/d，用于更换垫料、饲料、饮用水。6-BA（美国Sanland公司，批号201212201，规格：25 g/瓶）溶于0.06 mol/L的稀盐酸，配制成10 g/L的6-BA储备液备用。按照100 mg/kg/d剂量进行大鼠灌胃，1次/d，连续给药7 d。低氧组大鼠应用等体积去离子水灌胃，方法同6-BA组。

1.2 检测指标 实验结束后，分别测定各组大鼠心肌组织含水量，分析大鼠心肌组织病理学变化，检测大鼠心肌组织AQP1 mRNA表达。实验方法同参考文献[4]。检测大鼠心肌组织miR-144-3p表达，实验方法同参考文献[5]。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件分析数据。计量资料以(±s)表示，3组间采用F检验，其两两比较采用LSD-t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组大鼠心肌组织含水量检测结果 大鼠心肌组织含水量检测结果见表1。与对照组比较，低氧组和6-BA组大鼠心肌组织含水量均显著升高；与低氧组比较，6-BA组大鼠心肌组织含水量显著降低。组间比较，差异有统计学意义（F=103.51，P＜0.05）。

表1 3组大鼠心肌组织含水量检测结果( ±s)

表1 3组大鼠心肌组织含水量检测结果( ±s)

注：与对照组比较，①P＜0.05；与低氧组比较，②P＜0.05。

组别 对照组 低氧组 6-BA干预组心肌含水量（%） 75.06±0.71 79.14±0.58① 77.57±1.17①②

2.2 3组大鼠心肌组织病理学观察 HE染色显示，对照组大鼠心肌组织结构基本正常。低氧组大鼠心肌细胞肿胀，肌浆凝聚，横纹不清，排列紊乱，心肌灶状变性、肌束稀疏。6-BA组大鼠心肌细胞界限清楚，心肌少量灶状变性；个别心肌细胞出现细胞肿胀、肌浆凝聚、横纹不清。

2.3 3组大鼠心肌组织AQP1 mR NA检测结果大鼠心肌组织AQP1 mRNA检测结果见表2。与对照组比较，低氧组大鼠心肌组织AQP1 mRNA表达显著升高，6-BA组大鼠心肌组织AQP1 mRNA表达未见显著变化。与低氧组比较，6-BA组大鼠心肌组织AQP1 mRNA表达显著降低。组间比较，差异有统计学意义（F=111.51，P＜0.05）。

表2 3组大鼠心肌组织AQP1 mRNA检测结果( ±s)

表2 3组大鼠心肌组织AQP1 mRNA检测结果( ±s)

注：与对照组比较，①P＜0.05；与低氧组比较，②P＜0.05。

组别 对照组 低氧组 6-BA干预组AQP1mRNA 1.00±0.11 1.93±0.08① 1.09±0.33②

2.4 3组大鼠心肌组织中miR-144-3p检测结果 大鼠心肌组织miR-144-3p检测结果见表3。与对照组比较，低氧组大鼠心肌组织miR-144-3p表达显著升高，6-BA组大鼠心肌组织miR-144-3p表达未见显著变化。与低氧组比较，6-BA组大鼠心肌组织miR-144-3p表达显著降低。组间比较，差异有统计学意义（F=133.38，P＜0.05）。

表3 3组大鼠心肌组织中miR-144-3p检测结果( ±s)

表3 3组大鼠心肌组织中miR-144-3p检测结果( ±s)

注：与对照组比较，①P＜0.05；与低氧组比较，②P＜0.05。

组别 对照组 低氧组 6-B A干预组m i R-1 4 4-3 p 1.0 0 ± 0.1 2 6.3 8 ± 1.7 3① 2.0 6 ± 0.5 3②

3 讨论

目前，高原低氧状态下人体心脏功能改变与损伤具体机制尚不清楚，阶梯进驻高原和吸氧是预防与治疗急性高原反应广泛采用的手段,但此手段不方便大批人员急进高原时应用。因此，寻找便捷且有效的防治急进高原军事应激反应所致高原疾病的药物十分必要。近年来，有研究发现炎症反应和心肌水肿是低氧导致心肌损伤的主要病理改变[6]。本研究结果显示，与对照组比较，低氧组和6-BA组大鼠心肌组织含水量均显著升高；与低氧组比较，6-BA组大鼠心肌组织含水量显著降低，说明6-BA可减轻高原低氧导致的心肌水肿。

水通道蛋白（aquaporins，AQPs）是一类广泛分布于生物体内的小分子跨膜水转运蛋白家族，在哺乳动物中，AQP家族有13个成员，各亚型彼此协调共同维持机体水液代谢平衡。心脏水通道蛋白的改变，可通过一系列途径影响心肌水液代谢，进一步影响心功能[7]。AQP1主要位于心肌细胞膜及微血管内皮细胞，在心肌微血管内皮细胞的表达高于心肌细胞。依赖AQP1跨膜转运的水量约占心肌水通道蛋白运输总水量比例的20%～30%。心肌梗死、缺血再灌注损伤、缺血缺氧、体外循环等引起的心肌水液代谢紊乱的病理生理过程中均涉及到AQP1表达上调。AQP1表达下调可以显著改善心肌水肿和心室重塑[8-9]。miRNA是非编码蛋白的内源性RNA，由19～23个核苷酸组成的单链RNA，在细胞中具有多种调控功能。双荧光素报告基因实验证实，miR-144-3p与AQP1表达存在靶向调节关系[10]。本研究发现，低氧可造成大鼠心肌组织miR-144-3p和AQP1表达上调，6-BA可下调高原低压低氧环境下大鼠心肌组织AQP1 mRNA及miR-144-3p表达。由此结果可以推测高原低氧状态下，6-BA可能通过miR-144-3p/AQP1信号通路，起到防治心肌水肿的效果。

综上所述，6-BA可下调高原低氧大鼠心肌组织AQP1和miR-144-3p表达，减轻心肌水肿，具有心脏保护作用。本研究为开发6-BA的新用途，寻找防治急性高原病的药物提供了新思路和试验基础，但其具体机制需进一步探索。