四君子汤对慢性心衰大鼠心肌组织蛋白质组学影响的研究

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目的:1.通过观察四君子汤对心衰模型大鼠心功能和心肌组织蛋白组学表达的影响,探讨四君子汤治疗慢性心衰的机理;2.通过研究益气健脾中药四君子汤对心衰大鼠模型心肌组织蛋白质组学的影响,以期为中医“心脾相关”理论提供一定的分子生物学证据。方法:1.动物模型制备选取SD雄性大鼠42只,随机留取6只作为空白对照组,其余36只采用腹主动脉缩窄法构建心衰模型,常规喂养8周,通过多导生理记录仪检测大鼠左室舒张压(LVEDP),若LVEDP≥15mmHg,则说明慢性左心衰大鼠模型建立成功。空白组大鼠以同样方法打开腹腔,但不进行腹主动脉缩窄。术后大鼠予肌肉注射青霉素1周(50000U/只),预防感染。2.分组及给药方法腹主动脉缩窄术后大鼠死亡13只,存活23只,随机抽取一只检测血流动力学,将剩余22只造模大鼠随机分为模型组5只、卡托普利组5只、四君子汤高剂量组6只、四君子汤低剂量组6只。按实验方案灌胃给药1月,四君子汤高剂量组按11.88g生药/(kg·d)给药、四君子汤低剂量组按2.97g生药/(kg·d)给药,卡托普利组按100mg/(kg·d)给药,空白组和模型组分别予相同体积生理盐水灌胃。3.检测项目及方法游离右颈总动脉,把充满肝素的塑料导管逆行插至左心室,另一端接多媒体生物信号记录仪,测定如下血流动力学指标:左心室收缩压(LVSP),左心室舒张压(LVEDP),左心室内压上升最大速率(+dp/dt)、下降最大速率(-dp/dt),心率(HR)。称重后腹腔注射麻醉,迅速处死大鼠并取出心脏,用低温生理盐水数次冲洗,用滤纸吸干多余水分,剪去左右心房和血管组织,从室间隔分离左右心室并分别用电子天平称取重量,左右心室质量分别除以体重得左心室质量指数(LVMI)、右心室质量指数(RVMI)。在测得相关数据后,取一部分左心室心肌组织用10%福尔马林固定,制作病理组织切片,用光镜观察心肌细胞和心肌间质的变化,并摄片对比。4.蛋白质组学分析分别提取慢性心衰大鼠模型四君子汤高剂量组和模型组等量左心室组织,经研磨、提取、纯化后采用双向凝胶电泳分离心肌蛋白,分别进行银染和考染,扫描凝胶,利用图像软件分析差异蛋白,并选择有显著差异的蛋白点进行胶内酶切和质谱鉴定。利用BioTools软件搜索NCBI数据库,寻找并确定差异蛋白质。结果:1.模型组心功能较其他各组降低,左心室质量指数增加(与空白组比较P<0.05),血流动力学指标与空白组比较(P<0.05)有显著差异,四君子汤高剂量组可明显改善心衰大鼠心功能,心室质量指数与模型组比较(P<0.05),血流动力学指标与模型组比较有显著差异(P<0.05)。2.光镜下可见模型组病理片心肌细胞排列十分不规则、细胞增生肥大,细胞核移向细胞内部,间质水肿,充血明显;四君子汤高剂量组心肌细胞排列整齐、细胞肥大减轻、间质水肿和充血状况明显消退,接近于空白组。3.心肌蛋白经双向凝胶电泳、考染、扫描后,计算机图像分析,模型组可分辨蛋白点为(1615±7)个,匹配率为82.26%,四君子汤组可分辨蛋白点为(1583±60)个,匹配率为82.27%个。分别以每组中的一张胶作为参考胶,其余胶与之匹配,平均匹配率为(80.4±1.9)%。四君子汤组与模型组相比较,表达明显差异的点共59个,其中四君子汤高剂量组表达明显增强的点有31个,模型组表达明显增强的有28个。各选取9个差异显著(Volume值相差≥1.5倍)的蛋白点进行质谱鉴定,通过整合去重,鉴定出5种蛋白。与模型组比较,四君子汤高剂量组表达下调的蛋白有2个:丝氨酸蛋白酶抑制剂A3N(Serine protease inhibitor A3N)、丙酮酸脱氢酶复合体(Pdhx protein)。与模型组比较,四君子汤高剂量组表达上调的蛋白有3个:Suclg2蛋白(Suclg2protein)、线粒体肌酸激酶(Creatine kinase S-type, mitochondrial)、肌球蛋白轻链2(myosin regulatory light chain2);这5种蛋白中与心肌能量代谢相关的有3个,与心肌重构和收缩功能相关的有2个。结论:1.四君子汤能改善慢性心衰模型大鼠的心功能,改善心肌细胞结构和功能。2.四君子汤可调控慢性心衰大鼠心肌组织的多种蛋白表达,可能是通过调节能量代谢、减少心肌重构、增强收缩功能而改善心功能。
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