论文摘要
[目的]目前心衰的治疗已取得了巨大的进展,死亡率明显降低,但在控制心衰的进展方面仍存不足,研究表明心肌能量代谢障碍在其中起了重要作用,本实验旨在探讨异丙肾上腺素致大鼠慢性心力衰竭过程中过氧化物酶体增殖物激活受体a (PPAR a)配体非诺贝特的作用及与心肌能量代谢的关系。[方法](一)构建大鼠心衰模型:雄性SD大鼠随机分为4组,对照组10只,心衰组每组20只,体重200-300g, (1)对照组:每日皮下注射等量生理盐水1次,为期4周;(2)小剂量ISO (isoproterenol, ISO)组:每日皮下注射ISO1次,剂量为2 mg/kg/d;(3)中剂量ISO组:每日皮下注射ISO1次,剂量为2.5 mg/kg/d;(4)大剂量ISO组:每日皮下注射ISO1次,剂量为3mg/kg/d,4周末评估各组大鼠存活率,通过心脏彩超、测血清BNP值、计算心脏体重指数评价四组大鼠心功能,摸索构建大鼠心衰模型的最佳剂量。(二)药物干预研究:雄性SD大鼠30只,体重200-300g,随机分为3组(n=10):1、对照组:常规喂养,每日皮下注射等量生理盐水;2、非诺贝特保护组(FF组):常规喂养,FF组给予含非诺贝特的混悬液灌胃,给药量100mg/kg/d(给药剂量参考文献),连续4周,后给予皮下注射ISO (2.5mg/kg/d)为期4周;3、ISO损伤组:常规喂养,给予皮下注射ISO (2.5mg/kg/d)为期4周。心功能评估心脏彩超:于第2、3、4周各组大鼠以0.3%戊巴比妥钠溶液(10ml/kg)腹腔注射麻醉后备皮,进行超声检测,检测左室舒张末内径(LVEDD)、左室收缩末内径(LVESD)、左室射血分数(LVEF)、左室缩短分数(FS)。血清BNP:于第2、3、4周抽颈总动脉处插管取各组大鼠眼球取血测BNP。4周末,全部大鼠在全麻下,于颈总动脉处插管取血离心后获得血清,解剖出心脏,各组选取部分心脏标本于10%甲醛中固定24h,常规取材、脱水、石蜡包埋,沿左室长轴线每隔lmm横断面切取3张切片,HE染色,光学显微镜下观察,余各组大鼠心肌组织于液氮中保存。观察指标心肌病理切片:光学显微镜下观察大鼠心肌病理形态改变。心脏重量指数:用预冷的生理盐水洗去心脏残留血液,剪去周围结缔组织和血管,滤纸吸干水分称量心脏湿重。心脏重量指数=心脏湿重/体重。血清:ELISA法测定大鼠血清BNP和参考游离脂肪酸试剂盒方法检测血清游离脂肪酸(FFA)含量。心肌组织:参考游离脂肪酸试剂盒方法检测心肌组织中游离脂肪酸含量,分光光度法检测心肌组织中乳酸和丙酮酸含量,Western blot检测PPARα、UCP2蛋白的表达。[结果]1.心衰模型的建立注射剂量为3mg/kg/d组4周末大鼠死亡14只,注射剂量为2 mg/kg/d无大鼠死亡,2.5 mg/kg/d组4周末大鼠死亡2只,大、中、小剂量组存活率分别为30%、90%及100%。与对照组相比,ISO造模组LVEDD、LVESD、BNP及心脏重量指数均高于对照组,LVEF、FS低于对照组(组间比较P均<0.01)。ISO造模组LVEDD、LVESD、BNP及心脏重量指数随着ISO剂量的增加而增大(组间比较P均<0.01),LVEF、FS随着ISO剂量的增加而降低(组间比较P均<0.05),3mg/kg/d大剂量组较2.5 mg/kg/d组尽管心衰程度更严重,但存活率明显降低,心衰模型的成功建立以ISO皮下注射剂量为2.5 mg/kg/d较为适宜。2.心脏结构及心功能的变化4周末,FF保护组、ISO损伤组的LVEDD、LVESD明显大于对照组(P<0.05),与FF保护组相比较,ISO损伤组的LVEDD、LVESD明显增大(P<0.05);FF保护组、ISO损伤组的LVEF、FS明显低于对照组(P<0.05),与FF保护组相比较,ISO损伤组的LVEF、FS明显降低(P<0.05)3.心肌病理形态改变与对照组、FF保护组相比,ISO损伤组心肌细胞肥大,部分心肌细胞有嗜酸变性和(或)坏死,病变呈灶性或弥散性分布,部分大鼠心肌间质结缔组织增生,增生的结缔组织呈条索状,FF保护组心肌细胞肥大及心肌间质结缔组织增生均较ISO组更轻。4.心脏重量指数比较FF保护组与ISO损伤组心脏重量指数(3.16±0.12、3.58±0.08)与对照组(2.13±0.15)比较均有显著性差异,(均P<0.05),与FF保护组相比,ISO损伤组心脏重量指数明显增高(P<0.01)。5.血清BNP比较FF保护组与ISO损伤组血清BNP(1.79±0.09、4.86±0.12)与对照组(0.39±0.03)比较均有显著性差异, (均P<0.01),与FF保护组相比,ISO损伤组血清BNP明显增高(P<0.01)。6.血清FFA及心肌FFA比较FF保护组与ISO损伤组血清FFA及心肌FFA均显著高于对照组(均P<0.01),与FF保护组相比,ISO损伤组血清FFA及心肌FFA明显增高(均P<0.05)。7.心肌组织乳酸、丙酮酸比较FF保护组与ISO损伤组心肌乳酸、丙酮酸均显著高于对照组(均P<0.01),与FF保护组相比,ISO损伤组心肌乳酸、丙酮酸明显增高(均P<0.05)。8.心肌组织PPARα比较FF保护组与ISO损伤组心肌组织PPARα(614.13±87.08.160.34±14.12)与对照组(1586.69±93.44)比较均有显著性差异(均P<0.01),与FF保护组相比,ISO损伤组血清PPARα明显降低(P<0.01)9.心肌组织UCP2比较FF保护组与ISO损伤组心肌组织UCP2(637.28±73.14、1217.09±81.88)与对照组(435.56±63.18)比较均有显著性差异(均P<0.01),与FF保护组相比,ISO损伤组血清UCP2明显增高(P<0.01)。[结论]1.在慢性心衰的进展过程中,存在心肌脂肪酸的利用障碍以及线粒体的氧化磷酸化解偶联导致能量生成减少。2.过氧化物酶体增殖型受体激活物非诺贝特可通过上调心肌PPARα的表达,减少血清游离脂肪酸含量,进一步减少心肌UCP2的表达从而改善心衰心肌的能量代谢,抑制心室重构,对心衰心肌具有保护作用。