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心力衰竭是因为不同原因导致心脏结构及其功能的异常改变,使心室收缩及舒张功能发生不同程度障碍,所引起的一组复杂临床综合征,以疲劳和呼吸困难为主要临床表现,是各种心血管疾病发展的终末阶段;心肌重构是HF发生发展的主要病理生理过程,也是促进疾病发展的重要因素。虽然目前已有明确证据表明,药物对于收缩性心力衰竭治疗有效,但药物对于延缓、终止甚至逆转心肌重构的作用,仍有待进一步提高,心力衰竭患者五年生存率仍低于50%。因此,探寻中医药对于心机重构的干预影响,有重要意义。芪参桃红颗粒经前瞻性随机对照的研究证实,对心衰患者中医证候积分、射血分数、N末端B型利钠肽原、6分钟步行距离、生存质量、6个月再住院率有改善作用。在心力衰竭发生前,一般先出现心肌重构过程,包括了病理生理刺激引起的心脏结构、形状和功能改变,随着时间的推移,慢性的压力因素或疾病因素,如动脉硬化造成的高血压、主动脉瓣狭窄造成的心室壁压力升高等,会引起心室扩大、心室收缩能力降低,最终发展成为HF。即心肌重构是HF发生发展过程中最主要的病理生理过程。前期研究证实,芪参桃红颗粒主要组成中的黄芪、党参、丹参可以降低压力负荷导致心衰动物模型左室室壁厚度,左室重量指数,改善E/A 比值及左室射血分数,降低左室舒张末压,具有抑制心肌重构,并同时改善心室舒张和收缩功能的作用。因此,基于何种途径纠正心肌重构是研究芪参桃红颗粒干预心衰机制的研究重点。目的:通过干预缩窄胸主动脉所导致的小鼠心衰模型,基于mTOR自噬信号通路,探究芪参桃红颗粒对小鼠模型心衰过程中心肌重构的影响。方法:通过缩窄胸主动脉的方法建立小鼠心衰模型,将实验动物随机分为模型组、假手术组、中药组(芪参桃红颗粒)、西药组(马来酸依那普利)、中药+雷帕霉素组(中药+自噬激动剂)、中药+3-甲基腺嘌呤组(中药+自噬抑制剂)。以造模、干预后2周、4周为观察时间点,进行2次动态观察,综合整体、组织、细胞、分子层面研究结果,讨论芪参桃红颗粒对小鼠心衰模型心肌重构的干预作用。结果:1.一般情况及生存情况:模型组及各干预组小鼠于术后表现出明显心衰症状,假手术组小鼠逐渐恢复后无明显异常;除假手术组外,其它各组均有小鼠死亡。2.体重及标准化心肺重量:体重方面,术后2周,与假手术组相比,中药组升高(P<0.05),与模型组相比,各组无统计学差异;术后4周,与假手术组与模型组相比,中药组、中药+雷帕霉素组、中药+3甲基腺嘌呤组、依那普利组均升高(P<0.05),经同一组前后对照发现,依那普利组术后4周较术后2周体重升高(P<0.05)。标化心脏重量方面,术后2周,与假手术组相比,模型组、依那普利组显著升高(P<0.05),与模型组相比,各组无统计学差异;术后4周,与假手术组相比,模型组显著升高(P<0.05),与模型组相比,中药组、中药+雷帕霉素组、依那普利组显著降低(P<0.05),经同组前后自身对照,依那普利组SHW明显下降(P<0.05)。标化肺脏重量方面,术后2周,与假手术组相比,模型组显著升高(P<0.05),其他各组与假手术组相比,均无统计学差异,与模型组相比,中药组、中药+雷帕霉素组、中药+3甲基腺嘌呤组、依那普利组,均明显降低(P<0.05);术后4周,与假手术组、模型组相比,各组无统计学差异,中药+3甲基腺嘌呤组较中药组降低(P<0.05),中药联合雷帕霉素组前后自身对照,SLW上升(P<0.05)。心功能评价:术后2周,(1)与假手术组相比,模型组左心室射血分数、左室短轴缩短率降低(P<0.05),舒张期左室内径、舒张期左室前壁厚度升高(P<0.05);干预组中,中药组、中药联合雷帕霉素组、中药联合3甲基腺嘌呤组、依那普利组FS、LVEF、不同程度降低(P<0.05),LVIDd升高(P<0.05);中药组、依那普利组LVPWd升高(P<0.05)。(2)与模型组相比,中药组LVEF、FS升高(P<0.05),中药+3甲基腺嘌呤组LVIDd升高(P<0.05),中药组、中药+雷帕霉素组、中药+3甲基腺嘌呤组LVPWd降低。组间比较,中药组、中药+雷帕霉素组、中药+3甲基腺嘌呤组、依那普利组LVEF值存在统计学差异;术后4周,(1)与假手术组比较,模型组FS、LVEF值降低(P<0.05),LVIDd、LVPWd升高(P<0.05);干预组方面,中药+雷帕霉素组、中药+3甲基腺嘌呤组、依那普利组FS、LVEF值下降,LVPWd值升高(P<0.05),中药组、中药+雷帕霉素组、中药+3甲基腺嘌呤组、依那普利组LVIDd值升高(P<0.05)。(2)与模型组比较,中药组、中药+雷帕霉素组、中药+3甲基腺嘌呤组、依那普利组FS、LVEF值升高(P<0.05),LVPWd值下降(P<0.05);中药组、中药+雷帕霉素组、依那普利组LVIDd值下降(P<0.05);(3)组间与同组前后自身对比可以发现,中药+雷帕霉素组、依那普利组FS、LVEF值较术后2周时升高,模型组FS、LVEF值较术后2周时降低(P<0.05);术后4周,中药+雷帕霉素组较中药+3甲基腺嘌呤组LVEF值升高(P<0.05),依那普利组较中药+3甲基腺嘌呤组LVEF组LVEF值升高(P<0.05);中药+雷帕霉素组、依那普利组、模型组LVIDd值较自身升高(P<0.05)。3.左心室心肌组织病理评价:1)假手术组:可见该组小鼠心脏横截面几何形状、心肌组织形态无明显异常,心肌纤维有序排列,横纹清晰,未见心肌细胞纤维化。2)模型组:与假手术相比,该组心脏横截面显示心肌肥厚,心脏直径增大,几何形状改变。Masson染色可见蓝染的纤维化,且术后4周情况较术后2周时更严重。3)中药组:与模型组相比,该组左心室心肌肥厚程度较轻,心肌细胞排列规整,Masson染色蓝染部分明显轻于模型组,提示心肌纤维化程度较轻,且纤维化程度、炎性细胞浸润情况在术后4周时,优于术后2周时。4)中药+3-甲基腺嘌呤组:与模型组相比,该组病理学情况优于模型组,与中药组相比,该组未见明显病理学情况改善。Masson染色显示,该组心肌纤维化程度轻于中药+雷帕霉素组,且术后4周时的纤维化程度重于术后2周时。5)中药+雷帕霉素组:与模型组相比,该组病理学情况明显改善,与中药组相比,该组未见明显区别。Masson染色提示部分区域心肌纤维化。6)依那普利组:与模型组相比,该组病理学情况有所改善。Masson染色提示该组心肌纤维化轻于模型组。4.透射电镜观察左心室心肌组织自噬体等超微结构:相较于假手术组,模型组、中药组、依那普利组、中药+雷帕霉素组、中药+3-甲基腺嘌呤组自噬泡、自噬体和自噬溶酶体数量增多,肌细胞逐渐排列紊乱,线粒体排列稀疏松散,不规则,可见线粒体内结构被破坏。术后4周较术后2周更严重,其中中药+3-甲基腺嘌呤组,线粒体、肌细胞排列情况、完整性最差。5.二代基因测序:根据术后2周、4周中药组较模型组差异miRNA结果(差异倍数大于 1,P<0.05),可以发现,术后 2 周,差异 miRNA 有 miR-200a-3p、miR-200c-3p、miR-708-3p、miR-200b-3p、miR-6715-5p、miR-96-5p、miR-7689-3p、miR-1983、miR-382-5p;术后4周:miR-7225-5p、miR-671-5p、miR-677-5p、miR-582-3p、miR-208b-3p、miR-101a-5p、miR-184-3p、miR-181b-2-3p。Gene Ontology 富集分析,术后 2 周,富集共计123个term,术后4周,富集共计215个term,并提示与自噬联系密切。KEGG差异表达基因通路层级分析发现:术后4周时,差异表达最显著的前20条通路包括与自噬密切相关的mTOR通路与Lysosome通路。结论:1.芪参桃红颗粒可有效改善压力负荷心衰小鼠的心功能及心肌重构;2.在心衰代偿期,芪参桃红颗粒上调心肌细胞自噬发挥保护作用,在心衰失代偿期则下调心肌细胞自噬以减弱过度自噬对心肌细胞的损害作用3.基于mTOR信号通路通过调控相关miRNA,双向调节心肌细胞自噬水平发挥细胞自噬保护心肌的作用是芪参桃红颗粒干预HF及心肌重构的机制之一。