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背景:心肌梗死(Myocardial infarction,MI)是导致心力衰竭(Heart failure,HF)高发病率和高死亡率的主要风险因素之一。心肌尔康(Xin-Ji-Er-Kang,XJEK)是一种由人参、黄芪、麦冬、玉竹等14种药材组成的中草药验方,已经被证明在心梗小鼠模型中具有对心脏功能的保护作用。目的:探讨心肌尔康能否通过抑制内皮间质转化(Endothelial-to-mesenchymal transition,End MT)发挥对心肌梗死诱导心力衰竭小鼠的保护作用,在此基础上进一步探讨其可能的分子机制。方法:收集心衰患者和健康对照人群的血清和心脏组织,Masson染色观察心衰患者心肌的病理变化,免疫荧光法(Immunofluorescence,IF)观察心衰组和健康对照组心肌组织中血小板-内皮细胞粘附分子(Platelet endothelial cell adhesion molecule-1,PECAM-1/CD31)和波形蛋白(vimentin)的表达情况。酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定两组血清中的肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)和转化生长因子-β1(Transforming growth factor-β1,TGF-β1)含量。动物实验采用54只雄性昆明小鼠,通过结扎冠状动脉左前降支复制MI模型,假手术组同样位置只穿过结扎线但不结扎。3天后,将存活的42只小鼠随机分为假手术组、假手术+心肌尔康组、MI组、MI+心肌尔康组、MI+SB431542组,假手术组和MI组灌胃蒸馏水,假手术+心肌尔康组和MI+心肌尔康组灌胃心肌尔康,MI+SB431542组腹腔注射SB431542。药物干预4周后,观察各组小鼠超声心动图,心脏形态学改变以及心重指数(心脏重量/体重,HW/BW)的变化。通过苏木精-伊红(Hematoxylin and eosin,HE)、Masson染色观察小鼠心肌的病理变化。ELISA法测定各组小鼠血清中心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I,cTnI)、N端前脑钠肽(N-terminal pronatriuretic peptide,NT-pro BNP)和小鼠心脏中TNF-α和TGF-β1的含量变化。蛋白印迹法(Western blot,WB)检测各组小鼠心肌组织中CD31、vimentin、α-平滑肌肌动蛋白(α-Smooth muscle actin,α-SMA)、磷酸化Smad2(Phospho-Smad2,p-Smad2),磷酸化Smad3(Phospho-Smad3,p-Smad3)和Smad2/3表达情况。IF方法观察各组小鼠心肌组织中CD31和vimentin的分布情况。体外实验选用人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells,HUVEC),使用TGF-β1和TNF-α联合处理72 h建立体外End MT模型,并设定以下实验组:对照组(Control组)、对照加心肌尔康组(Control+心肌尔康组)、肿瘤坏死因子-α加转化生长因子-β组(Model组)、肿瘤坏死因子-α、转化生长因子-β加心肌尔康组(Model+心肌尔康组)。处理完毕后,采用IF和WB以及实时荧光定量PCR(Real time fluorescence quantitative PCR,RT-q PCR)法检测End MT相关蛋白表达情况,并通过Smad3慢病毒过表达实验探讨心肌尔康的作用机制。结果:与健康对照组相比,心衰患者血清中End MT生物标志物TNF-α和TGF-β1表达明显升高,免疫荧光染色结果显示,与对照组相比,心衰患者的心脏组织中内皮细胞生物标志物CD31荧光强度显著降低,同时间充质细胞生物标志物vimentin荧光强度明显增强,提示心衰患者的心脏组织中发生了End MT。同样,也在小鼠模型中观察到在心肌梗死诱导的心衰过程中End MT的程度逐渐加重。并且在经过心肌尔康灌胃治疗后,超声心动图结果显示射血分数(Ejection fraction,EF)、短轴缩短率(Fractional shortening,FS)显著升高,表明心肌梗死引起的心功能障碍被显著改善。免疫荧光染色还表明,与心梗组相比,心肌尔康增强了CD31荧光强度同时显著降低vimentin荧光强度,表明心肌尔康抑制了心梗后发生的End MT。SB431542是TGF-β/Smad信号通路特异性抑制剂,结果显示给予SB431542后表现出与心肌尔康组类似的效果。另外,体外实验与体内实验结果类似,心肌尔康明显抑制TNF-α和TGF-β1联合诱导的End MT。同时,在Smad3过表达实验中,与阴性对照组相比,Smad3过表达组明显降低CD31蛋白表达,但增加了vimentin和α-SMA蛋白表达,说明Smad3过表达后HUVECs中发生的End MT程度更为严重,而经心肌尔康处理后可明显提高CD31蛋白表达,抑制vimentin和α-SMA蛋白表达,进一步证明心肌尔康可通过抑制TGF-β/Smad信号通路,减弱了HUVECs中由TGF-β1和TNF-α诱导发生的End MT。结论:临床上心力衰竭患者心肌中存在End MT;动物和细胞实验表明,心肌尔康对心肌梗死致心力衰竭小鼠、TGF-β1和TNF-α诱导HUVECs的体外End MT模型均有保护作用。其作用机制可能与调控TGF-β/Smad信号通路从而抑制End MT有关。