赵东明 杨 萍 杨 杰 魏 群(吉林大学中日联谊医院心内科，吉林 长春 30033)

心力衰竭(HF)是各种病因所致的心脏病的终末阶段，也是临床上心血管疾病的主要死亡原因之一。心脏是高耗能的器官，正常心脏的主要产能物质是游离脂肪酸(FFA)和葡萄糖，其中前者约占60% ～70%〔1〕。线粒体是心肌细胞能量代谢的主要场所，越来越多的证据显示，HF时心肌细胞线粒体能量代谢的改变会加速心肌收缩或舒张功能不全及心肌重构的进展。近年来发现阿托伐他汀可以改善心肌重构〔2〕，但是以往的研究多集中于血管内皮功能方面。本研究通过建立急性心肌梗死(AMI)后心衰大鼠模型，观察联合应用阿托伐他汀及辅酶Q10对血清FFA及心肌组织ATP含量的影响，探讨阿托伐他汀联合辅酶Q10在改善心衰大鼠心肌重构过程中对能量代谢影响的可能作用机制。

1 材料与方法

1.1 动物、药品及试剂 吉林大学实验动物中心提供雌性Wistar大鼠30只，体重 200～220 g，合格证号:SCXK-(吉)2003-0001。阿托伐他汀(批号:J20070060)由辉瑞制药有限公司提供。辅酶Q10(批号:H10930021)由卫才(中国)药业有限公司提供。两种药物均溶于0.5%羧甲基纤维素钠(CMC)中。FFA及ATP测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.2 动物模型 大鼠左冠脉前降支的结扎参照文献〔3〕方法:吸入乙醚后，将麻醉的大鼠仰卧位固定，剪去胸前鼠毛后以75%酒精消毒皮肤，在左侧第3～4肋间打开胸腔及心包膜，暴露心脏。23只模型组及给药组大鼠均以0号线结扎左冠状动脉前降支，7只假手术组大鼠仅穿线不结扎，将心脏送回胸腔后，挤出胸腔内的气体及血液，收拢荷包并关闭胸腔，手术时间控制在30 s内。术后7 d以青霉素20万 U/kg腹腔注射常规抗感染治疗。1只假手术组大鼠于麻醉时死亡。冠脉结扎术大鼠4只于3 d内死亡，1只于1 w内死亡。

1.3 分组及给药 存活的24只大鼠随机分为4组:假手术组、模型组、阿托伐他汀组、阿托伐他汀+辅酶Q10组，每组6只大鼠。阿托伐他汀组大鼠给予阿托伐他汀每日10 mg/kg灌胃，阿托伐他汀+辅酶 Q10组大鼠每日给予阿托伐他汀10 mg/kg及辅酶Q10 30 mg/kg灌胃，假手术组及模型组大鼠均给予0.5%CMC灌胃。饲养6 w后均于术后第7周以10 ml/kg灌胃给药，1次/d，连续5 w。

1.4 指标测定 3%戊巴比妥30 mg/kg腹腔注射麻醉后，称量大鼠体重，腹主动脉取血3 ml，2 500 r/min离心10 min后取血清置于-70℃。按一次提取比色法测定血清FFA含量。应用化学比色法测定非梗死区心肌组织ATP含量:摘取心脏后取非梗死区心肌组织样本，称重后按重量体积比(W/V)1∶9加入生理盐水，玻璃试管塑料膜封口后置烧杯中加半烧杯水，用电炉沸水隔水煮10 min，流水冷却后以4 000 r/min离心10 min，取上清液应用可见光分光光度计在636 nm测定。

2 结果

2.1 血清FFA含量的变化 与假手术组相比，模型组大鼠FFA含量明显升高(P＜0.01)，与模型组相比，阿托伐他汀组及阿托伐他汀+辅酶Q10组FFA含量减少(P＜0.05)，且阿托伐他汀+辅酶Q10组更为明显。见表1。

表1 各组大鼠血清FFA、ATP含量比较(x ± s，n=6)

2.2 心肌组织ATP含量的变化 与假手术组相比，模型组大鼠ATP含量明显降低(P＜0.001)。与模型组相比，阿托伐他汀组及阿托伐他汀+辅酶Q10组ATP含量升高(P＜0.05)，且阿托伐他汀+辅酶Q10组更为明显。见表1。

3 讨论

正常心肌以消耗FFA为主要能源，FFA能为心肌提供所需能量的70%，而葡萄糖氧化为心肌提供所需能量的30%。van Bilsen等〔4〕于2004年提出心肌代谢重构的概念，即由于心肌细胞脂肪和糖类等物质的代谢紊乱引起心脏能量代谢途经的改变，进而使心肌细胞的能量产生障碍，导致心肌结构和功能异常。HF时心肌细胞能量代谢的底物发生改变，由优先利用FFA转变为优先利用葡萄糖。HF时心肌细胞对葡萄糖的摄取是双向的，短时的缺血/缺氧以及心室负荷增加时，对葡萄糖的摄取增加，以代偿心肌对能量的需求;当引起HF的因素加重时，心肌对葡萄糖的摄取率逐渐下降，从而导致葡萄糖的利用发生障碍，使心肌出现能量缺乏。同时心衰时心肌细胞的有氧氧化过程发生障碍，对脂肪酸的氧化以及对乳酸的再利用减少，致使血中的FFA含量显著增高。FFA的过高将会造成心肌损害，增加心肌的耗氧量，加重心肌缺血，心脏舒缩功能和心肌能量代谢功能由代偿转变为失代偿。

本实验结果提示联合应用阿托伐他汀及辅酶Q10可能通过促进血清中FFA含量的减少，减轻氧自由基对心肌的损伤。这可能是阿托伐他汀及辅酶Q10改善心衰大鼠心肌重构过程中能量代谢的可能作用机制之一。心脏是个高耗能、高耗氧的器官，ATP是心肌组织唯一能够直接利用的能源。心肌细胞必须不断合成ATP以维持正常的细胞活力和心脏泵功能。HF时ATP的减少，从而由线粒体进入心肌纤维的肌酸激酶减少。本实验发现联合应用阿托伐他汀及辅酶Q10后能够提高心肌组织ATP的含量，从而可以进一步改善心肌的收缩及舒张功能。阿托伐他汀联合辅酶Q10可能通过减少心衰大鼠血清FFA的含量，提高心肌组织ATP的含量，从而进一步改善心衰大鼠心肌重构过程中的能量代谢。

1 Van der Vusse GJ，Glatz JF，Stare HC，et al.Fatty acid homeostasis in the normoxic and ischemic heart〔J〕.Physiol Rev，1992;72(4):881-940.

2 Geng J，Zhao Z，Kang W，et al.Atorvastatin reverses cardiac remodeling possibly through regulation of protein kinase D/myocyte enhancer factor 2D activation in spontaneously hypertensive rats〔J〕.Pharmacol Res，2010;61(1):40-7.

3 Tao ZW，Hang YW，Xia Q，et al.Combined effects of ramipril and angiotensinⅡreceptor blocker TCV116 on rat congestive heart failure after myocardial infarction〔J〕.Chin Med J(Engl)，2005;118(2):146-54.

4 Van Bilsen M，Smeets PJ，Gilde AJ，et al.Metabolic remodelling of the failing heart:the cardiac burn-out syndrome〔J〕?Cardiovasc Res，2004;61:218-26.