静脉应用bFGF对心肌缺血再灌注大鼠心功能及VEGF表达的影响

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目的:急性心肌梗死(AMI)是心肌缺血性坏死,目前,治疗AMI会导致心肌缺血再灌注损伤(MIRI),构建在体大鼠急性心肌I/R模型,观察静脉应用碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对心肌缺血再灌注大鼠心功能及血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达的影响。  方法:取雄性Wistar大鼠(250g-300g)80只,随机分为5组:1、假手术(sham,n=16)组;2、缺血再灌注(I/R组, n=16);3、I/R+bFGF50(bFGF50:50μg/kg尾静脉注射, n=16)组;4、I/R+bFGF100(bFGF100:100μg/kg经尾静脉注射, n=16)组;5、I/R+bFGF200(bFGF200:200μg/kg经尾静脉注射, n=16)组。I/R组为结扎前降支(LAD)30min,再灌注4h。I/R+bFGF组在心脏LAD结扎30min后,于再灌注前10min经尾静脉注射bFGF,bFGF溶于0.5ml生理盐水。sham组只放置结扎线,不结扎LAD血管。模型建立后,进行下述实验:1、分别在再灌注4h后,每一组取出8只大鼠颈椎脱臼处死,取出心脏,中性福尔马林固定后12h,制作蜡块,用检测心肌组织细胞凋亡的TUNEL法检测各组大鼠细胞凋亡率。2、各组剩余的8只大鼠继续饲养4周,心脏超声观察各组大鼠心功能参数;Western blot法定量各组大鼠心肌组织VEGF的表达量;Masson染色测定各组大鼠心肌纤维化的程度。  结果:1、I/R组大鼠12只(75%)发生室性心律失常,4只(25%)发生心室颤动。bFGF干预各组室性心律失常的发生率低于I/R组(均p<0.05),I/R+bFGF50组12只(75%)出现室性心律失常,2只(12.5%)发生心室颤动;I/R+bFGF100组10只(62.5%)出现室性心律失常,2只(12.5%)发生心室颤动;I/R+bFGF100组10只(62.5%)出现室性心律失常,2只(12.5%)发生心室颤动;I/R+bFGF200组6只(37.5%)出现室性心律失常,1只(6.25%)发生心室颤动。bFGF干预组存活率为62.5%,I/R组存活率为32%。表明bFGF干预可以减少I/R大鼠室性心律失常的发生。2、I/R组心肌细胞凋亡率显著高于sham组[(29.09±2.41)%/(5.43±1.58)%, p<0.05];与I/R组[(29.09±2.41)%]相比,I/R+bFGF50、I/R+bFGF100和I/R+bFGF200各组心肌细胞凋亡率分别为[(24.90±4.43)%、(16.04±1.99)%和(13.39±1.64)%,均 p<0.05]有所下降;与I/R+bFGF50组相比,I/R+bFGF100、I/R+bFGF200组心肌细胞凋亡率明显下降(p<0.05);I/R+bFGF200组心肌细胞凋亡率低于I/R+bFGF100组(p<0.05);可见bFGF可以抑制心肌细胞凋亡,并且与bFGF的剂量相关,bFGF剂量越高,细胞凋亡率越低。3、各组心功能参数的变化:和sham组,左室射血分数(LVEF)[(81.90±7.13)%]相比,I/R组和bFGF各处理LVEF分别[(49.10±6.36)%,(55.6±6.22)%,(69.8±4.25)%,(77.37±5.69%),均p<0.05]有所下降;与I/R组[(49.10±6.36)%]相比,I/R+bFGF100, I/R+bFGF200组LVEF分别[(69.8±4.25)%,(77.37±5.69)%,均p<0.05]有所好转;I/R+bFGF200与 I/R+bFGF100组相比, LVEF[(77.37±5.69)%/(69.8±4.25)%, p<0.05]。可见bFGF对LVEF的影响具有剂量依赖性,剂量越高改善越明显。与sham组左室收缩末期内径(LVIDs)[(4.11±0.85)mm]相比,I/R组和bFGF各处理组LVIDs分别为[(6.28±0.64)mm,(5.89±0.59)mm,(5.55±1.13)mm,(4.48±0.60)mm,均p<0.05]有所增大;与I/R组[(6.28±0.64)mm]相比,各bFGF处理组LVIDs分别为[(5.89±0.59)mm,(5.55±1.13)mm,(4.48±0.60)mm,均p<0.05]逐渐减小;与I/R+bFGF50组[(5.89±0.59)mm]相比,I/R+bFGF100,I/R+bFGF200处理组分别为[(5.55±1.13)mm,(4.48±0.60)mm, p<0.05]均降低。与sham组左室舒张末期内径(LVIDd)[(4.04±0.28)mm]相比,I/R组和bFGF各处理组LVIDd分别为[(6.73±0.78mm)(6.61±0.85)mm,(6.21±1.00)mm,(5.07±0.64)mm,均p<0.05]有所增高;与I/R组[(6.73±0.78)mm]相比,I/R+bFGF100,I/R+bFGF200组LVIDd分别为[(6.21±1.00)mm,(5.07±0.64)mm,p<0.05]降低;I/R+bFGF200与I/R+bFGF100组相比,[(5.07±0.64)mm/(6.21±1.00)mm,p<0.05]也有所降低。可见随着bFGF剂量的增加可以逐渐改善左室功能。4、心肌组织VEGF蛋白表达的比较:与sham组比较,I/R组、I/R+ bFGF50组、I/R+bFGF100组和I/R+bFGF200组VEGF蛋白的表达显著增加(均p<0.05);与I/R组相比,I/R+bFGF50组,I/R+bFGF100组和I/R+bFGF200组VEGF蛋白的表达增加(均p<0.05);与I/R+bFGF50组相比,I/R+bFGF100组和I/R+bFGF200组VEGF蛋白的表达增加(p<0.05);I/R+bFGF200组和I/R+bFGF100组相比,VEGF表达增强(p<0.05)。可见bFGF能增加心肌组织中VEGF蛋白的表达,并具有剂量依赖性。5、各组心肌纤维化程度(心肌胶原容积分数(CVF)的比较:与sham组CVF[(1.29±0.71)%]比较,I/R组、I/R+ bFGF各组CVF分别为[(45.51±3.92)%,(21.56±1.79)%,(15.61±1.45)%,(9.76±1.19)%,均p<0.05]心肌纤维化程度显著加重;与I/R组[(45.51±3.92)%]相比,I/R+bFGF各组,分别为[(21.56±1.79)%,(15.61±1.45)%,(9.76±1.19)%,均p<0.05]纤维化显著减少;与I/R+bFGF50组相比,I/R+bFGF100组和I/R+bFGF200组纤维化程度明显减轻。  结论:静脉bFGF可以抑制I/R大鼠心肌细胞凋亡,增加心肌组织VEGF蛋白表达,抑制心肌纤维化,改善心功能,从而减轻心肌缺血再灌注损伤,对缺血再灌注心肌产生保护作用。
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