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【摘要】 目的 在大鼠结扎前降支致心肌梗死的模型上观察氯沙坦抑制心肌氧化损伤的作用,探讨氯沙坦改善心室重塑和心功能的机制。方法 结扎大鼠冠状动脉前降支造成心肌梗死模型,给予氯沙坦干预。4周后,测定心脏重量指数、心肌及血液中总超氧化物歧化酶(SOD)、铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)活性;血液过氧化氢(H2O2)含量,并与假手术组比较。结果 心肌梗死组(M组)大鼠右室重量指数(RVWI)、左室重量指数(LVWI)升高(P<0.01)。心肌、血液中SOD及CuZnSOD活性下降,H2O2含量升高(P<0.01)。氯沙坦干预组较M组RVWI、 LVWI下降(P<0.01),血清和心肌SOD及CuZnSOD活性升高,H2O2含量下降。结论 氯沙坦改善急性心肌梗死后心室重塑,可能与其提高SOD活性抗氧化损伤有关。
【关键词】
氯沙坦;心肌梗死;炎症因子;心室重塑
Experimental study of abating oxidative damage after acute myocardium infarction by Losartan
TANG Lixin.Medical Department,the Jialin′s Hospital of Chongqin,Chongqin 400032,China
【Abstract】 Objective To investigate the effects of Losartan abating inflammatory factors after myocardium infarction and the possible mechanisms.Methods Losartan was given to the rats with myocardiac infarction by left anterior decending coronary artery ligation.After 4 and 8 weeks.cardiac remodeling was observed through right ventricular weight index(RVWI)、left ventricular weight index(LVWI),The activity of superoxide dismutase(SOD)and copperzinc SOD(CuZuSOD)in left ventricular and hydrogen peroxide(H2O2)in serum were measured.Results Compared with controls,the rat model of myocardiac infarction induced RVWI,LVWI increase(P<0.01).The activity of SOD 、CuZuSOD in left ventricular decrease and H2O2 in serum increase.SOD、CuZuSOD activity increase and content of H2O2 in serum decrease(each P<0.01).Losartan attenuated RVWI,LVWI(each P<0.01)and decreased content of the HC、collagen and IL6(each P<0.01).Conclusion Losartan abate oxidative damage and improve cardiac remodeling after acute myocardiac infarction.
【Key words】
Losartan;Myocardium infarction; Inflammatory factors; Cardiac remodeling
DOI:10.3760/cma.j.issn 16738799.2010.01.21
作者單位:400032云南省第一人民医院肿瘤科(唐莉歆);
重庆西南医院(袁侨英)
急性心肌梗死后神经内分泌异常激活,交感神经系统过度兴奋参与心室重塑、心功能恶化,也致心肌氧自由基生成增多,氧化应激共同使使心肌细胞坏死、纤维化,心肌细胞及间质增生肥大、胶原沉积形成重塑,心功能异常[1,2]。抑制心肌梗死后心肌氧化应激是改善或逆转心脏重塑、保护心血管功能的重要环节。氯沙坦具有抗心肌纤维化、抗凋亡等多种心脏保护作用[3,4],本实验用氯沙坦干预大鼠急性心肌梗死模型,观察其抑制急性心肌梗死后心肌氧化损伤的作用,探讨是否有利于改善心室重塑和心功能。
1 材料与方法
1.1 药品及试剂 Wistar大鼠由第三军医大学动物中心提供;氯沙坦(20 mg/片)购于重庆科瑞制药有限责任公司。SOD及CuZnSOD活性测定试剂盒、H2O2测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所。FA1104电子天平(精确到0.0001 g,上海精密科学仪器公司)。
1.2 动物模型的建立及分组 参照文献的方法[5]:麻醉动物开胸,在左心耳下缘与肺动脉圆锥间距主动脉根部约3 mm处,结扎左冠状动脉前降支。体重200~250 g的雄性Wistar大鼠(购于第三军医大学动物中心),随机分为3组(n=8)分别为假手术组(S组),心肌梗死组(M组);心肌梗死+氯沙坦组(L组):氯沙坦10 mg/(kg•d)溶于生理盐水;所有药物经灌饲法喂给,M组大鼠用生理盐水模拟灌饲,4周后摘取心脏,送液氮保存。
1.3 心脏重量指数测定 洗净心脏,沿室间沟切开左室(包括室间隔),右室,吸干水分,用FA1104电子天平测量各部分重量。然后据:左室心脏重量指数=左室心脏重量/体重、右室心脏重量指数=右室心脏重量/体重计算出左右室心脏重量指数。
1.4 实验方法 黄嘌呤氧化酶法测定血清、心肌SOD及CuZnSOD活性;比色法测定血清H2O2含量。
1.5 病理形态学分析 石蜡切片后HE染色分析组织形态学改变。
1.6 统计学方法 数值采用均数±平均差(x±s)表示。采用SAS6.12统计软件分析,两组间行t检验,多组间用方差分析作q检验。 P<0.05为差异具统计学意义。
2 结果
2.1 组织形态学改变 HE染色显示:S组心肌细胞排列整齐,结构正常,无心肌细胞坏死、增生肥大,无间质增生纤维化,有少量炎性细胞浸润;M组梗死区心肌细胞坏死、数量减少,结构紊乱,坏死心肌细胞被嗜伊红浓染纤维组织替代,有大量炎性细胞浸润,非梗死区心肌细胞代偿性肥大,间质增生、胶原堆积。L组与M组比较,心肌细胞变性坏死减轻,炎性细胞浸润减少,非梗死区心肌细胞的代偿性肥大、间质增生、胶原堆积程度较M组低。
2.2 氯沙坦对心室重塑的影响 M组与S组相比,左室重量指数(LVWI)、右室重量指数(RVWI)升高(P<0.01);与M组相比,L组降低LVWI、RVWI(P<0.01)。(表1)。
表1
氯沙坦对左室重塑的影响(x±s)
S组(n=8)M组(n=8)L组(n=8)
LVW(mg)753.0±94.2867.0±107.4812.0±105.1
RVW(mg)197.0±14.7258.0±15.4224.0±16.9
LVWI(mg/g)2.11±0.473.32±0.551)2.52±0.542)
RVWI(mg/g)0.515±0.0910.820±0.1261)0.729±0.1292)
注:与假手术组比较,1)P<0.01;与心肌梗死组比较,2)P<0.01
2.3 氯沙坦对血清和心肌SOD、CuZnSOD活性及血清H2O2含量的影响 M组心肌、血清SOD及CuZnSOD活性降低(P<0.01),血清H2O2含量升高(P<0.01),L组较M组心肌、血清SOD及CuZnSOD活性升高(P<0.01); H2O2含量下降,(P<0.01),X1组减少了53.49%,X2组减少了50%,X1、X2组间无差异。(见表2)。
表2
氯沙坦对血清和心肌SOD、CuZnSOD活性及血清H2O2含量的影响(x±s)
反映氧化的指标S组M组L组
血清SOD(U/ml)437±28.7340±39.6#419±29.4*
血清CuZnSOD(U/ml)174±4.26124±8.7#161±4.6*
心肌SOD(U/ml)233±14.8206±4.9#243±26.6*
心肌CuZnSOD(U/ml)131±12.684±5.2#108±12.4*
血清H2O2(mmol/L)23.2±2.3543.7±3.44#23.7±7.38*
注:与假手术组比较,# P<0.01;与心肌梗死组比较,*P>0.01;与心肌梗死组比较
3 讨论
心肌梗死等心脏疾患发病率逐渐增高,成为导致慢性心力衰竭、影响人类健康的主要病因之一。急性心肌梗死(AMI)的心肌病理改变主要是缺血缺氧,氧自由基生成增多,攻击并损害细胞膜、细胞器。SOD是活性氧防御的的重要酶,能够催化超氧阴离子的歧化反应,具有抗炎活性,改善心肌能量代谢,提高缺血时左室收缩及舒张功能。动物实验证明:心肌梗死大鼠在结扎冠状动脉前降支缺血1 h,LVPS、±dp/dtmax 下降,LVEDP升高,补充外源性SOD后,明显缓解心肌缺血损伤[6]
心肌梗死后,抗氧化损伤的SOD酶活性下降,H2O2等不能被及时有效清除,在体内积聚损害心肌细胞,间接加重了氧化应激损伤,致细胞内容物外渗,严重者为不可逆性心肌坏死。如何有效治疗心肌梗死,减少心肌梗死后心室重塑、心功能恶化始终是医学界关注的重点。近年研究发现,血管紧张素II受体拮抗剂氯沙坦通过阻断内外源性的血管紧张素II,避免交感过度兴奋引起的心室重塑和心功能恶化,发挥心肌梗死后重要的心血管保护作用[3],对缺血性心力衰竭治疗效果显著。
其他研究表明血管紧张素II受体拮抗剂氯沙坦也具有抗炎作用,还能改善内皮功能,抑制纤维蛋白的产生和血栓形成,改善非动脉硬化性心脏病的症状,有降低血压、抗心律失常和强心作用[7]。本研究发现:心梗组大鼠心肌左右心室重量和重量指数明显升高,光镜观察发现心肌坏死明显,间质增生肥大,表明大鼠心梗模型建立成功,发生了心肌氧化损伤及心室重构。氯沙坦改善心肌坏死和间质增生,在改善心室重塑和心功能的同时,血清H2O2含量降低,心肌及血清SOD活性升高,提示氯沙坦改善心室重塑的機制还可能与其增强SOD活性,减少自由基生成、抑制缺血心肌的氧化损伤相关。
总之,本文结果提示氯沙坦提高血液及心肌局部SOD、CuZnSOD活性,使O2和H2O2生成减少,抑制急性心肌梗死后心肌氧化损伤,改善心功能,这可能系辛伐他汀的非降脂心脏保护作用,值得深入研究。
参考文献
[1] Huang Ning,et al,ESR measurement of oxygen free radical genedogion in ischemic reperfused myocardium and scavenging effect of some drugs,and JapanChina Bilateral ESR symposium(abstracts).Kyoto Japan,1989:107.
[2] Azuma J,Taniyama Y,Takeya Y,et al.Angiogenic and antifibrotic actions of hepatocyte growth factor improve cardiac dysfunction in porcine ischemic cardiomyopathy.Gene Ther,2006,13:12061213.
[3] Pfeffer JM,Fischer TA,Pfeffer MA.Angiotension converting enzyme inhibition and ventricular remodeling after myocardial infarction.Ann Rev Physiol,1995,57:805826.
[4] Sutton MG,Sharpe N.Left ventricular remodeling after myocardial infarction:pathophysiology and therapy.Circulation,2000,101:29812988.
[5] 袁侨英,覃数,司良毅.辛伐他汀对急性心肌梗死大鼠RhoA表达及心室重塑的影响.第三军医大学学报,2008,12(30):17701772.
[6] Ali SM,Brown EJ,Nallapati SR,et al.Early angiotension converting inhibitor therapy after experimental myocardial infarction prevent left ventricular dilation by reducing infarct expansion:a possible mechanismof clinical benefits.J Coron ArteryDis,1998,9:815821.
[7] Nomoto T,Nishina T,Miwa S,et al.Angiotension converting enzyme inhibitor helps prevent late remodeling after left ventricular aneurysmrepair in rats.J Circulation,2002,106(12):1519.
【关键词】
氯沙坦;心肌梗死;炎症因子;心室重塑
Experimental study of abating oxidative damage after acute myocardium infarction by Losartan
TANG Lixin.Medical Department,the Jialin′s Hospital of Chongqin,Chongqin 400032,China
【Abstract】 Objective To investigate the effects of Losartan abating inflammatory factors after myocardium infarction and the possible mechanisms.Methods Losartan was given to the rats with myocardiac infarction by left anterior decending coronary artery ligation.After 4 and 8 weeks.cardiac remodeling was observed through right ventricular weight index(RVWI)、left ventricular weight index(LVWI),The activity of superoxide dismutase(SOD)and copperzinc SOD(CuZuSOD)in left ventricular and hydrogen peroxide(H2O2)in serum were measured.Results Compared with controls,the rat model of myocardiac infarction induced RVWI,LVWI increase(P<0.01).The activity of SOD 、CuZuSOD in left ventricular decrease and H2O2 in serum increase.SOD、CuZuSOD activity increase and content of H2O2 in serum decrease(each P<0.01).Losartan attenuated RVWI,LVWI(each P<0.01)and decreased content of the HC、collagen and IL6(each P<0.01).Conclusion Losartan abate oxidative damage and improve cardiac remodeling after acute myocardiac infarction.
【Key words】
Losartan;Myocardium infarction; Inflammatory factors; Cardiac remodeling
DOI:10.3760/cma.j.issn 16738799.2010.01.21
作者單位:400032云南省第一人民医院肿瘤科(唐莉歆);
重庆西南医院(袁侨英)
急性心肌梗死后神经内分泌异常激活,交感神经系统过度兴奋参与心室重塑、心功能恶化,也致心肌氧自由基生成增多,氧化应激共同使使心肌细胞坏死、纤维化,心肌细胞及间质增生肥大、胶原沉积形成重塑,心功能异常[1,2]。抑制心肌梗死后心肌氧化应激是改善或逆转心脏重塑、保护心血管功能的重要环节。氯沙坦具有抗心肌纤维化、抗凋亡等多种心脏保护作用[3,4],本实验用氯沙坦干预大鼠急性心肌梗死模型,观察其抑制急性心肌梗死后心肌氧化损伤的作用,探讨是否有利于改善心室重塑和心功能。
1 材料与方法
1.1 药品及试剂 Wistar大鼠由第三军医大学动物中心提供;氯沙坦(20 mg/片)购于重庆科瑞制药有限责任公司。SOD及CuZnSOD活性测定试剂盒、H2O2测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所。FA1104电子天平(精确到0.0001 g,上海精密科学仪器公司)。
1.2 动物模型的建立及分组 参照文献的方法[5]:麻醉动物开胸,在左心耳下缘与肺动脉圆锥间距主动脉根部约3 mm处,结扎左冠状动脉前降支。体重200~250 g的雄性Wistar大鼠(购于第三军医大学动物中心),随机分为3组(n=8)分别为假手术组(S组),心肌梗死组(M组);心肌梗死+氯沙坦组(L组):氯沙坦10 mg/(kg•d)溶于生理盐水;所有药物经灌饲法喂给,M组大鼠用生理盐水模拟灌饲,4周后摘取心脏,送液氮保存。
1.3 心脏重量指数测定 洗净心脏,沿室间沟切开左室(包括室间隔),右室,吸干水分,用FA1104电子天平测量各部分重量。然后据:左室心脏重量指数=左室心脏重量/体重、右室心脏重量指数=右室心脏重量/体重计算出左右室心脏重量指数。
1.4 实验方法 黄嘌呤氧化酶法测定血清、心肌SOD及CuZnSOD活性;比色法测定血清H2O2含量。
1.5 病理形态学分析 石蜡切片后HE染色分析组织形态学改变。
1.6 统计学方法 数值采用均数±平均差(x±s)表示。采用SAS6.12统计软件分析,两组间行t检验,多组间用方差分析作q检验。 P<0.05为差异具统计学意义。
2 结果
2.1 组织形态学改变 HE染色显示:S组心肌细胞排列整齐,结构正常,无心肌细胞坏死、增生肥大,无间质增生纤维化,有少量炎性细胞浸润;M组梗死区心肌细胞坏死、数量减少,结构紊乱,坏死心肌细胞被嗜伊红浓染纤维组织替代,有大量炎性细胞浸润,非梗死区心肌细胞代偿性肥大,间质增生、胶原堆积。L组与M组比较,心肌细胞变性坏死减轻,炎性细胞浸润减少,非梗死区心肌细胞的代偿性肥大、间质增生、胶原堆积程度较M组低。
2.2 氯沙坦对心室重塑的影响 M组与S组相比,左室重量指数(LVWI)、右室重量指数(RVWI)升高(P<0.01);与M组相比,L组降低LVWI、RVWI(P<0.01)。(表1)。
表1
氯沙坦对左室重塑的影响(x±s)
S组(n=8)M组(n=8)L组(n=8)
LVW(mg)753.0±94.2867.0±107.4812.0±105.1
RVW(mg)197.0±14.7258.0±15.4224.0±16.9
LVWI(mg/g)2.11±0.473.32±0.551)2.52±0.542)
RVWI(mg/g)0.515±0.0910.820±0.1261)0.729±0.1292)
注:与假手术组比较,1)P<0.01;与心肌梗死组比较,2)P<0.01
2.3 氯沙坦对血清和心肌SOD、CuZnSOD活性及血清H2O2含量的影响 M组心肌、血清SOD及CuZnSOD活性降低(P<0.01),血清H2O2含量升高(P<0.01),L组较M组心肌、血清SOD及CuZnSOD活性升高(P<0.01); H2O2含量下降,(P<0.01),X1组减少了53.49%,X2组减少了50%,X1、X2组间无差异。(见表2)。
表2
氯沙坦对血清和心肌SOD、CuZnSOD活性及血清H2O2含量的影响(x±s)
反映氧化的指标S组M组L组
血清SOD(U/ml)437±28.7340±39.6#419±29.4*
血清CuZnSOD(U/ml)174±4.26124±8.7#161±4.6*
心肌SOD(U/ml)233±14.8206±4.9#243±26.6*
心肌CuZnSOD(U/ml)131±12.684±5.2#108±12.4*
血清H2O2(mmol/L)23.2±2.3543.7±3.44#23.7±7.38*
注:与假手术组比较,# P<0.01;与心肌梗死组比较,*P>0.01;与心肌梗死组比较
3 讨论
心肌梗死等心脏疾患发病率逐渐增高,成为导致慢性心力衰竭、影响人类健康的主要病因之一。急性心肌梗死(AMI)的心肌病理改变主要是缺血缺氧,氧自由基生成增多,攻击并损害细胞膜、细胞器。SOD是活性氧防御的的重要酶,能够催化超氧阴离子的歧化反应,具有抗炎活性,改善心肌能量代谢,提高缺血时左室收缩及舒张功能。动物实验证明:心肌梗死大鼠在结扎冠状动脉前降支缺血1 h,LVPS、±dp/dtmax 下降,LVEDP升高,补充外源性SOD后,明显缓解心肌缺血损伤[6]
心肌梗死后,抗氧化损伤的SOD酶活性下降,H2O2等不能被及时有效清除,在体内积聚损害心肌细胞,间接加重了氧化应激损伤,致细胞内容物外渗,严重者为不可逆性心肌坏死。如何有效治疗心肌梗死,减少心肌梗死后心室重塑、心功能恶化始终是医学界关注的重点。近年研究发现,血管紧张素II受体拮抗剂氯沙坦通过阻断内外源性的血管紧张素II,避免交感过度兴奋引起的心室重塑和心功能恶化,发挥心肌梗死后重要的心血管保护作用[3],对缺血性心力衰竭治疗效果显著。
其他研究表明血管紧张素II受体拮抗剂氯沙坦也具有抗炎作用,还能改善内皮功能,抑制纤维蛋白的产生和血栓形成,改善非动脉硬化性心脏病的症状,有降低血压、抗心律失常和强心作用[7]。本研究发现:心梗组大鼠心肌左右心室重量和重量指数明显升高,光镜观察发现心肌坏死明显,间质增生肥大,表明大鼠心梗模型建立成功,发生了心肌氧化损伤及心室重构。氯沙坦改善心肌坏死和间质增生,在改善心室重塑和心功能的同时,血清H2O2含量降低,心肌及血清SOD活性升高,提示氯沙坦改善心室重塑的機制还可能与其增强SOD活性,减少自由基生成、抑制缺血心肌的氧化损伤相关。
总之,本文结果提示氯沙坦提高血液及心肌局部SOD、CuZnSOD活性,使O2和H2O2生成减少,抑制急性心肌梗死后心肌氧化损伤,改善心功能,这可能系辛伐他汀的非降脂心脏保护作用,值得深入研究。
参考文献
[1] Huang Ning,et al,ESR measurement of oxygen free radical genedogion in ischemic reperfused myocardium and scavenging effect of some drugs,and JapanChina Bilateral ESR symposium(abstracts).Kyoto Japan,1989:107.
[2] Azuma J,Taniyama Y,Takeya Y,et al.Angiogenic and antifibrotic actions of hepatocyte growth factor improve cardiac dysfunction in porcine ischemic cardiomyopathy.Gene Ther,2006,13:12061213.
[3] Pfeffer JM,Fischer TA,Pfeffer MA.Angiotension converting enzyme inhibition and ventricular remodeling after myocardial infarction.Ann Rev Physiol,1995,57:805826.
[4] Sutton MG,Sharpe N.Left ventricular remodeling after myocardial infarction:pathophysiology and therapy.Circulation,2000,101:29812988.
[5] 袁侨英,覃数,司良毅.辛伐他汀对急性心肌梗死大鼠RhoA表达及心室重塑的影响.第三军医大学学报,2008,12(30):17701772.
[6] Ali SM,Brown EJ,Nallapati SR,et al.Early angiotension converting inhibitor therapy after experimental myocardial infarction prevent left ventricular dilation by reducing infarct expansion:a possible mechanismof clinical benefits.J Coron ArteryDis,1998,9:815821.
[7] Nomoto T,Nishina T,Miwa S,et al.Angiotension converting enzyme inhibitor helps prevent late remodeling after left ventricular aneurysmrepair in rats.J Circulation,2002,106(12):1519.