方法 将60只SD大鼠随机分为5组,即:A.假手术组,B.模型组,C.卡托普利组,D.安心颗粒小剂量组,E.安心颗粒大剂量组。采用腹主动脉缩窄法制备心力衰竭大鼠模型。术后2周,给予xx灌胃。6周后,监测大鼠心率(HR)、动脉收缩压(SAP)、动脉舒张压(DAP)、左室舒张末压(LVEDP)、左心室内压上升和下降的{zd0}变化速率(±dp/dtmax),并计算左室重量指数(LVMI),用Western
blot法检测左室心肌组织STAT3蛋白表达水平。
结果 与A组比,B组HR、SAP、DAP、LVMI、LVEDP升高(P<0.05),±dp/dtmax降低(P<0.05),心肌STAT3蛋白表达活性增高(P<0.01);与B组比,C组、E组HR、SAP、DAP、LVEDP和LVMI降低(P<0.05),±dp/dtmax升高(P<0.05),D组SAP、LVMI降低(P<0.05),-dp/dtmax升高(P<0.05)。C组、D组、E组心肌STAT3蛋白表达活性均降低(均P<0.05);与D组比,C组和E组
LVEDP降低、±dp/dtmax升高(均P<0.05),但心肌STAT3蛋白表达活性E组低于C组、D组(均P<0.05)。表明大剂量安心颗粒改善心衰大鼠心功能作用优于小剂量组,并可抑制心衰大鼠心肌STAT3蛋白表达活性,呈剂量依赖性。
近年来的研究表明,JAK/STATs的表达及活性变化在慢性左室压力负荷引起的心脏肥大、心衰的信号传导通路中起着重要的作用。而我们在心衰研究中发现,安心颗粒能够减少心衰大鼠血清INF-a、IL-6的含量,抑制心肌细胞凋亡和心室重塑。为进一步探讨该药防治心衰的机制是否也与STATs这一信号通路有关,我们采用主动脉缩窄法制备心力衰竭动物模型,观察该药对心衰模型大鼠血流动力学及心肌STAT3信号通路的干预作用,现小结报告如下。
参照文献方法制作腹主动脉部分缩窄致压力超负荷心肌肥厚—心力衰竭大鼠模型。10%的水合氯醛腹腔内注射xx,取正中切口,暴露腹主动脉,于左肾动脉起始部上端1cm分离腹主动脉,用4号丝线将7号针头与腹主动脉共同结扎,抽出7号针头,形成腹主动脉狭窄(约50%~60%),逐层缝合关腹。同时,腹腔内一次性注射青霉素10万u以预防感染。假手术组步骤同手术组,仅在腹主动脉下穿线后打一松结。
60只SD大鼠随机分为5组:A.假手术组;B.模型组;C.卡托普利组;D.安心颗粒小剂量组;E.安心颗粒大剂量组,每组12只。手术后2周,C、
D、E组分别给予卡托普利剂量10mg·kg-1·d-1、安心颗粒小剂量0.4
g·kg-1·d-1和安心颗粒大剂量1.6g·kg-1·d-1灌胃(xx剂量按动物与人体表面积等量换算),A组和B组给予等容生理盐水灌胃,每日1次,共
6 周。实验过程中,室温控制在20±2℃,大鼠不限饮食,自由饮水。术后存活大鼠共40只,每组各8只。
末次给药24h内,大鼠用4%戊巴比妥钠腹腔内注射xx,取颈前正中切口,分离颈总动脉,将肝素抗凝聚乙烯导管经右颈总动脉插入左心室并固定,经压力换能器将导管与微机相连,通过BL-420E+生物机能实验系统进行监测。分别测定心率(HR)、动脉收缩压(SAP)、动脉舒张压(DAP)、左室舒张末压(LVEDP)、左心室内压上升和下降的{zd0}变化速率(±dp/dtmax)等指标。然后剖胸取出心脏,PBS液冰浴清洗,用滤纸拭干后称取左心室(包括室间隔)、右心室湿质量。取部分左室心肌液氮罐中冰冻,-80℃保存。留存各组大鼠的肺、肝组织,称重。左室重量指数(LVMI)
按公式:LVMI=左心室重量(LVM)/体重(BW) 计算。
给药6周后,与A组比,B组HR、SAP、DAP、LVEDP、LVMI显著升高(P<0.05),±dp/dtmax显著降低(P<0.05),提示大鼠心功能减退,出现心力衰竭,证实模型复制成功。与B组比,C组、E组HR、SAP、DAP、LVEDP和LVMI降低(P<0.05),±dp/dtmax升高(P<0.05),
D组SAP、LVMI降低(P<0.05),-dp/dtmax升高(P<0.05)。提示xx干预可使心衰大鼠心功能明显改善或有所改善。与D组比,C组和E组
LVEDP降低、±dp/dtmax升高(均P<0.05),表明安心颗粒大剂量组改善心衰大鼠心功能作用优于小剂量组,呈剂量依赖性。见表1、表2。
Western-blot电泳结果显示:大鼠B组心肌STAT3表达灰度{zg},A组心肌STAT3表达灰度低于其他各组,C组和D组居中,E组显著低于B组。B组STAT3蛋白的表达量较A组升高148.10%
(P<0.01),表明心衰大鼠心肌STAT3的表达水平上调。与B组相比,C组降低33.09%、D组降低29.86%(均P<0.05)、E组降低56.62%(P<0.01)。与C组、D组比,E组分别降低30.68%和33.87%(均P<0.05),表明卡托普利、安心颗粒均可下调STAT3蛋白的表达水平,且以安心颗粒尤为显著,并呈剂量依赖性。见图1)。
A
B
C
D
E
GAPDH
压力负荷是最常见的引起心脏肥大的因素之一。以往研究业已证实,高压力负荷可引起HR、BW、SAP、DAP、LVEDP、LVMI升高,±dp/dtmax降低,心脏缩舒功能明显受损。本实验观察结果,与假手术组比较,模型组LVMI明显增加,±dp/dtmax显著降低,LVEDP明显增高,表明模型大鼠发生心肌重塑而出现心肌肥大,心脏收缩与舒张功能减退,在心脏形态和血流动力学方面均符合心力衰竭的病理改变,提示造模成功。经给予xx干预,HR、LVMI、LVEDP及±dp/dtmax等指标均有不同程度的改善,其中尤以大剂量安心颗粒作用较好,优于小剂量安心颗粒,呈剂量依赖关系,表明安心颗粒有xxxx心脏功能和心肌重塑作用,可用于心衰的防治。
心衰的发病与多种致病机制共同参与有关,如神经—体液调节因素的变化、心肌细胞凋亡、心肌细胞钙离子超载、细胞因子的xx及细胞信息传递的变化等,由此而导致的心肌结构重塑和心肌舒缩功能的降低,最终可引起心功能失代偿而发生心衰。其中,细胞因子的xx及细胞信息的传递是近年研究的热点。Janus激酶(JAK)及转录的信号转导子及xx子(STAT)是细胞因子超家族中重要的信号传导通路,JAKs作为上游激酶活化后募集胞浆中的STAT3单体,使STAT3分子酪氨酸磷酸化形成二聚体而被xx,并从细胞质中转入核内,识别特异的DNA序列,xx靶基因的转录,参与细胞的增殖、肥大、凋亡等过程。因此,STAT3是JAK-STAT3信号传导通路的关键蛋白。Yamauchi等报道,心肌能表达多种IL-6家族的细胞因子,这些因子与其受体结合引起gp130二聚化,导致JAKsxx和gp130酪氨酸残基磷酸化,从而xxSTATs信号通路导致心肌肥大。另有报道认为,压力负荷导致的心肌肥大、心力衰竭、缺血预处理诱导的心肌保护,以及缺血-再灌注引起的心功能障碍,都与这一信号通路密切相关。本实验表明,模型大鼠心肌STAT3表达水平较假手术组显著升高,提示心力衰竭与STAT3信号通路的xx有关,心衰时心肌STAT3的表达活性升高。经给予安心颗粒与卡托普利干预,可使心衰大鼠心肌STAT3的表达活性受抑,其中大剂量安心颗粒作用尤为明显(P<0.05),并呈剂量依赖性。由此推测,通过抑制STAT3信号通路的传导,延缓心衰的形成,可能是安心颗粒的防治心衰的作用机制之一。
参考文献(略)
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