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替米沙坦对大鼠围术期心肌梗死心肌细胞凋亡的影响

2013-09-04杜纪兵丛洪良陈树涛郭玉军陈闽荔

山东医药 2013年25期
关键词:米沙坦心肌细胞染色

任 宁,杜纪兵,丛洪良,陈树涛,郭玉军,陈闽荔

(天津市胸科医院,天津 300051)

目前研究证实,血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)受体拮抗剂(ARB)类代表药物替米沙坦除能抑制AngⅡ发挥降压作用以外,还能通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体 γ(PPARγ)发挥心血管保护作用[1,2]。但是PCI术前应用替米沙坦是否能够降低围术期心肌梗死(PMI)发生率以及对梗死后心肌细胞凋亡的影响鲜见报道。2005年1月~2006年12月,我们采用大鼠冠脉内微血栓方法建立PMI模型,探讨替米沙坦对PMI发生率及心肌细胞凋亡的影响。

1 材料与方法

1.1 材料 ①实验动物:6周龄雄性SPF级SD大鼠40只,体质量(180±20)g,购于北京大学实验动物中心,在(20±2)℃及湿度(50±5)% 条件下饲养。②实验药物及试剂:替米沙坦购自上海勃林格殷格翰药业有限公司,TUNEL试剂盒购自南京凯基生物技术有限公司,LDL-C、CHO检测试剂购自浙江东欧生物工程有限公司,NOS、cTnI试剂盒购自南京建成生物工程研究所。③高脂饮食配方[3]:玉米19.73%、花生饼 11.64%、豆饽 7.76%、麦粉15.52%、麦麸7.26%、鱼粉3.88%、稻糠3.88%、盐多维2.33%、猪油 10.00%、蛋黄 15.00%、胆固醇2.00%、胆碱 0.50%、丙基硫氧嘧啶 0.50%。

1.2 方法

1.2.1 动脉粥样硬化模型的建立及分组 经腹腔注射维生素D3(70万IU/kg,分4次,隔2 d注射1次)后,饲以高脂饮食12周建立大鼠动脉粥样硬化模型。建模成功后随机分为替米沙坦组和对照组各20只,替米沙坦组以替米沙坦10 mg/(kg·d)灌胃1周,对照组则正常饮食。

1.2.2 PMI模型的建立 将大鼠以戊巴比妥钠50 mg/kg腹腔注射麻醉,仰卧位固定于手术台上,气管插管,连接呼吸机。取第2肋间水平横切口,剪断胸骨,开睑器撑开胸骨,暴露主动脉根部,使用直径0.4 mm细针刺入主动脉根部,同时用血管夹夹闭主动脉远端,注入月桂酸钠400 μg,钳夹10 s后松开血管夹,压迫止血,待心跳稳定后缝合胸骨,拔除气管插管。对照组以等量生理盐水代替月桂酸钠。术后24 h处死大鼠,留取心脏、髂动脉标本及血清进行相关指标测定。

1.2.3 病理学检查 处死大鼠,于左右髂动脉分叉前后各取0.5 cm血管,用10%甲醛固定后,进行HE染色。心脏平行房室间沟方向横切为两部分,石蜡包埋。包埋后的心肌组织每隔3 mm切片4张,从左心室中段始,前后取2段,每个标本切8张,每张厚度为5 μm,分别作HE染色和TUNEL染色。HE染色观察冠脉微血栓形成率,在100倍视野下随机观察100根管壁外径<100 μm的微动脉,计算被栓塞的血管数量。TUNEL染色观察凋亡指数,染色阴性细胞核为蓝紫色,阳性细胞的细胞核有棕黄色颗粒。每个标本随机观察10个高倍视野,记数TUNEL染色阳性的细胞核数和所有的细胞核数,凋亡指数=100×TUNEL阳性细胞核数/所有细胞核数×100%。

1.2.4 血清学检查 大鼠于动脉粥样硬化模型建立前(建模前)及围术期心肌梗死模型建立后(建模后)处死时,尾尖采血方法留取血标本置于4℃冰箱30 min后,以3500~4000 r/min离心10 min后取血清置于-80℃冻存,用于测定血清一氧化氮合酶(NOS)、LDL-C、TC、肌钙蛋白 I(cTnI)水平。

1.2.5 统计学方法 采用SPSS13.0统计学软件;计量资料以表示,组内或组间比较采用t检验。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 髂动脉HE染色 髂动脉HE染色可见不同程度的动脉粥样硬化病理改变。内膜明显增厚、不光滑,内皮细胞连续性缺失,内皮下层增宽,内弹力板断裂,平滑肌细胞排列紊乱。

2.2 两组冠脉微血栓HE及TUNEL染色比较 心肌HE染色显示,两组均可见到明显冠脉微血栓形成(图1)。替米沙坦组和对照组的微血栓形成率分别为(16.6 ±1.57)%、(16.34 ±1.02)% 两组比较P>0.05。TUNEL染色显示,替米沙坦组和对照组的凋亡指数分别为(1.15 ±0.16)% 和(2.10 ±0.17)%,两组比较 P <0.01。见图 2。

图1 冠脉微血栓HE染色(×20)

图2 心肌TUNEL染色(×40)

2.3 两组血清学指标比较 建模前后两组血清学指标比较见表1。

3 讨论

表1 两组建模前后血清学指标比较()

表1 两组建模前后血清学指标比较()

注:与本组建模前比较,*P<0.05;与对照组建模后比较,▲P<0.05

组别 n TC(mmol/L) LDL-C(mmol/L) NOS(IU/mL) cTnI(ng/mL)20建模前 1.43 ±0.17 0.61 ±0.08 46.77 ±3.75 0.19 ±0.02建模后 7.55 ±1.43* 5.21 ±0.64* 42.58 ±1.69*▲ 15.89 ±1.03*对照组 20建模前 1.48 ±0.14 0.60 ±0.07 48.52 ±1.96 0.21 ±0.02建模后 8.04 ±1.18* 5.69 ±1.34* 21.83 ±1.72* 16.46 ±1.02替米沙坦组*

PCI是目前治疗冠心病的主要手段之一,PCI治疗过程中由于对靶血管病变斑块的挤压、促凝组织的暴露以及支架的置入诱发血小板激活等原因[4],易引起冠状动脉微循环血栓栓塞,从而导致PMI发生。

PMI发生时心肌细胞死亡形式包括坏死和凋亡。研究表明,心肌梗死后第1天,大量心肌细胞凋亡,而且不仅梗死中心区存在心肌细胞凋亡,梗死边缘区和非梗死区存活心肌也有细胞凋亡的发生[5]。心肌细胞凋亡不仅导致心肌梗死急性期心肌细胞大量丢失、加剧心功能恶化,而且与心肌梗死后心室重构、心功能衰竭发生发展密切相关[6]。

研究证实,心肌梗死时可引起血浆及心肌局部的AngⅡ合成增加[7],由于血浆中AngⅡ生成增多,通过作用于血管内皮血管紧张素1型受体(AT1R),可以刺激局部血管平滑肌细胞、巨噬细胞合成IL-6,加速动脉内的粥样斑块的炎症反应,促使斑块进一步破裂;另一方面作用于心肌AT1R可使Ca2+通过L型Ca2+通道的内流增加以及引起胞内Ca2+的释放,最终导致细胞内Ca2+超载,而细胞内Ca2+浓度升高,是促发并加剧心肌细胞凋亡的重要因素[8]。

目前预防PMI的策略包括药物和非药物治疗。药物治疗方面,他汀类药物对PMI的治疗作用近些年来得到公认[9],另外还包括抗血小板及β受体阻滞剂;非药物治疗主要是远端血栓保护装置。而临床上常用的ARB类药物是否有同样作用,尚鲜见报道。本研究较先前研究方法[10]不同,首先通过饲以高脂饮食方法建立大鼠动脉粥样硬化模型,发现NOS含量较前明显下降,提示高脂饮食造成大鼠内皮功能紊乱[11]。在此基础上应用主动脉内注射月桂酸钠方法建立PMI模型,HE染色可见到明显微血栓栓塞,而cTnI检测较前明显升高,提示成功建立PMI模型。替米沙坦组与对照组相比,cTnI含量以及微血栓形成率未见统计学差异,提示两组大鼠心肌细胞坏死体积相似[12]。但替米沙坦组较对照组能够显著提高NOS水平、改善内皮功能,明显降低心肌细胞凋亡率。分析其可能原因:①替米沙坦能够升高NOS含量,改善内皮功能[13],从而限制心肌梗死的进展;②替米沙坦可以通过阻断AT1R,降低心肌细胞内Ca2+浓度,抑制细胞内Ca2+超载,减少心肌细胞凋亡[14];③替米沙坦亲脂性高于其他ARB类药物,更容易进入组织;④替米沙坦还具有PPARγ受体激动剂抑制作用,抑制PPARγ受体可减少细胞凋亡发生[15]。

综上所述,ARB类药物代表之一替米沙坦因具有PPARγ以及AngⅡ双重抑制作用,术前应用替米沙坦1周虽未能有效减少冠脉微血栓发生率,但能够有效降低PMI发生后心肌细胞凋亡率,进而推断其可能在改善患者近、远期预后方面发挥一定作用。

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