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目的:心肌梗死后发生的左心室进行性扩张和外形改变被称为心室重塑,包括梗死区心肌坏死产生膨出、非梗死区心肌肥大、间质纤维化、心室壁增厚扩张并导致整个心室的进行性扩张、变形和舒缩功能降低,最终导致心力衰竭。本研究通过药物诱导SD大鼠心肌血红素氧合酶-1(HO-1)的表达,观察血红素氧合酶-1的高表达对SD大鼠急性心肌梗死后心室晚期重塑和左室功能的影响,并初步探讨其可能的机制。
方法:通过结扎冠状动脉前降支制作SD大鼠急性心肌梗死模型。随机分为假手术组(Sham组)、心肌梗死组(AMI组)、氯血红素干预组(Hemin组)、原卟啉锌干预组(ZnPP组)。假手术组、心肌梗死组术前3d 至术后8w ,隔日一次腹腔注射0.9 %氯化钠溶液1 ml/ 只;氯血红素干预组、原卟啉锌干预组术前3d 至术后8w隔日一次分别腹腔注射氯血红素4 mg/ kg和原卟啉锌50mg/kg。实验终点时进行有创血流动力学测定,获得血压和左室功能指标;测定心脏相对重量;获取梗死区和非梗死区心肌组织标本,免疫印迹法测定HO-1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、基质金属蛋白酶抑制因子-1(TIMP-1);MASSON染色测定心肌梗死面积和胶原容积分数(CVF);免疫组织化学法测定Ⅰ、Ⅲ型胶原;TUNEL法测定心肌细胞凋亡指数(AI)。
结果:
1、ZnPP组的死亡率高于其他各组。心脏相对重量Sham组同样低于其他组,各组间差别有显著性,AMI组和ZnPP组高于Hemin组。
2、与Sham组相比较发生心肌梗死各组的HR、LVEDP偏高,SBP、MBP、LVSP、±dp/dtmax偏低;Hemin组HR低于AMI组和ZnPP组,±dp/dtmax虽低于Sham组,但高于AMI组和ZnPP组,差异有显著性;除MBP外AMI组和ZnPP组的个血流动力学指标间的差异无统计学意义。
3、Hemin组HO-1含量明显高于其他各组,ZnPP组HO-1含量明显低于其他各组。TNF-α、MMP-9、TIMP-1的组间差异与HO-1的差异基本一致,但ZnPP组与Sham组TIMP-1的差异无统计学意义。HO-1与TNF-α、MMP-9、TIMP-1的Pearson相关分析结果分别为r=-0.55、-0.86、0.81。
4、Hemin组的梗死面积明显低于AMI组和ZnPP组。梗死区胶原容积积分各组差异有统计学意义;Hemin组低于AMI组和ZnPP组,ZnPP组又高于AMI组。非梗死区胶原容积积分Hemin组、AMI组和ZnPP组均高于Sham组,Hemin组低于AMI组和ZnPP组。
5、梗死区Hemin组Ⅰ、Ⅲ型胶原面密度低于AMI组和ZnPP组,但Ⅰ、Ⅲ型胶原面密度的比值三组间差异无统计学意义。非梗死区Ⅰ、Ⅲ型胶原面密度Sham组低于其他各组,但Ⅰ、Ⅲ型胶原面密度的比值Sham组和Hemin组相当,都高于其他两组;Hemin组Ⅰ、Ⅲ型胶原面密度低于AMI组和ZnPP组。
6、梗死区ZnPP组AI高于Hemin组。非梗死区Sham组AI低于其他各组,Hemin组低于AMI组和ZnPP组。
结论:心肌HO-1的高表达可以减少SD大鼠AMI的死亡率,可以显著改善SD大鼠AMI后晚期重塑过程中的心功能。心肌HO-1的高表达可以减少SD大鼠AMI后晚期重塑过程中非梗死区的炎症因子的表达,可以减少SD大鼠AMI后晚期重塑过程中心肌纤维化的程度,可以减少SD大鼠AMI后晚期重塑过程中心肌凋亡的发生。心肌HO-1的高表达可以改善SD大鼠AMI后晚期重塑。