鞣酸对异丙肾上腺素引起大鼠心力衰竭的保护作用及机制研究

摘要

目的:心力衰竭（HeartFailure,HF）作为临床中各种常见心脏疾病的恶性归宿之一，严重威胁着人们的健康。目前对于心力衰竭的研究表明，防止神经因子过度分泌、降低氧化应激水平及抗炎症因子分泌等已成为治疗心力衰竭的新靶点。鞣酸（TannicAcid,TA）作为中成药单体，其具有对抗脂质过氧化、抗细胞凋亡、抗炎及清除机体内羟基自由基的能力。因此，我们推测，鞣酸对心力衰竭可能具有一定的治疗作用。本研究的目的是探讨鞣酸对异丙肾上腺素诱导的心力衰竭大鼠心脏保护作用及可能的作用机制。
　　方法:选用清洁级SD雄性大鼠共计50只，将大鼠随机分成5组，即空白对照组、异丙肾上腺素模型组、卡托普利阳性药物对照组、鞣酸低剂量和鞣酸高剂量治疗组。每组各10只大鼠，并分别称取、记录各组大鼠体重值。其中鞣酸低剂量组及鞣酸高剂量组的大鼠，分别给予鞣酸20mg/kg/day和40mg/kg/day进行灌胃。卡托普利阳性药物对照组的大鼠给予卡托普利灌胃操作，剂量为10mg/kg/day。空白对照组和异丙肾上腺素模型组大鼠分别给予等量的生理盐水进行灌胃给药。同时，异丙肾上腺素模型组、卡托普利阳性药物对照组、鞣酸低剂量组和鞣酸高剂量组大鼠的心力衰竭模型采用背部点状皮下注射异丙肾上腺素，剂量为170mg/kg/day，持续给药4天，空白对照组注射等体积的生理盐水。各组大鼠分别按上述给药治疗4周。
　　于末次给药结束后，称量各组大鼠的体重，然后用0.3％戊巴比妥钠麻醉。经右侧的颈总动脉插管至左心室，采用BL-420E+生物信号采集系统分别记录平均动脉压（MABP）、左室舒张末压（LVEDP）、左室收缩压（LVSP）、收缩期左心室内压上升最大变化速率（+dp/dtmax）及舒张期左心室内压下降最大变化速率（-dp/dtmax）。随后取血，分离血清，以便用于试剂盒检测血清中脑钠肽（BNP）、内皮素-1（ET-1）及一氧化氮（NO）水平。取大鼠心脏组织，经4%多聚甲醛固定后，用于做苏木素和伊红（H&E）染色及免疫组化检测，以便组织病理形态学的检测。剩余的心脏组织放入液氮中冷冻，采用相应试剂盒测定心脏组织中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性及丙二醛（MDA）的含量，并通过WesternBlotting测定组织中凋亡蛋白（Bax及Bcl-2）、核转录因子P65（NF-?BP65）水平，通过免疫组化测定c-fos及c-jun水平。
　　结果：
　　1、鞣酸对SD大鼠体重的影响
　　与空白对照组大鼠相比，异丙肾上腺素模型组的大鼠体重明显降低（P<0.05）。而鞣酸低剂量组、鞣酸高剂量组和卡托普利阳性对照组大鼠的体重结果提示，心衰大鼠给予鞣酸和卡托普利治疗后，体重则明显高于异丙肾上腺素心衰模型组（P<0.05）。
　　2、鞣酸对大鼠心肌组织病理形态学的影响
　　其中，空白对照组的大鼠心脏组织没有出现明显的组织病理形态学改变。而相比之下，异丙肾上素模型大鼠的心脏组织则出现了明显的组织病理改变。光镜下可见，异丙肾上腺素模型组心肌细胞出现大片纤维化区域和散在心肌细胞坏死灶，且合并有心肌纤维增粗、变形、排列紊乱，心肌细胞出现断裂、横纹肌消失或溶解等病理学形态改变。与模型组相比，鞣酸组及卡托普利组纤维化区域及坏死范围显著减小，剩余心肌细胞形态及排列较为整齐。其中，鞣酸高剂量组大鼠心肌纤维形态及排列基本正常，无明显肿胀、断裂及溶解现象出现。
　　3、鞣酸对大鼠血清中BNP水平的影响
　　异丙肾上腺素模型组大鼠血清中BNP水平明显高于空白对照组（P<0.05）。但鞣酸低剂量组、鞣酸高剂量组及卡托普利组大鼠血清中BNP水平明显降低（P<0.05）。
　　4、鞣酸对大鼠血流动力学的影响
　　异丙肾上腺素模型组大鼠的平均动脉压（MABP）、左室收缩压（LVSP）、收缩期左心室内压上升最大变化速率（+dp/dtmax）及舒张期左心室内压下降最大变化速率（-dp/dtmax）较空白对照组明显降低（P<0.05），但左室舒张末压（LVEDP）水平明显高于空白对照组（P<0.05）。但给予鞣酸及卡托普利治疗后，大鼠血流动力学各指标水平明显趋于正常（P<0.05）。
　　5、鞣酸对大鼠血清中ET-1和NO的影响
　　与空白对照组相比，异丙肾上腺素模型组大鼠的血清ET-1水平呈现明显升高的现象（P<0.05），而NO水平则明显下降（P<0.05）。但是，与模型组大鼠相比，在所有鞣酸低剂量组和鞣酸高剂量治疗组的大鼠的血清ET-1呈现出明显下降趋势，而NO水平则表现出明显的升高趋势，并且指标变化具有显著性差异（P<0.05）。
　　6、鞣酸对大鼠心脏组织中SOD、GSH-Px、MDA的影响
　　与空白对照组相比，异丙肾上腺素模型组的心脏组织中SOD和GSH–Px的活性明显降低（P<0.05）。但是与异丙肾上腺素模型大鼠心脏组织相比，鞣酸和卡托普利治疗组的大鼠心脏中，这两种酶的活性的下降趋势明显减小（P<0.05）。此外，异丙肾上腺素模型组大鼠的心脏组织中的MDA的浓度比空白对照组明显增高（P<0.05）。给予鞣酸及卡托普利治疗后，MDA浓度明显低于异丙肾上腺素模型组大鼠（P<0.05）。
　　7、鞣酸对大鼠心肌细胞凋亡水平的影响
　　空白对照组心肌细胞的凋亡程度维持在一个较低水平。相比之下，异丙肾上腺素模型组的心肌细胞凋亡水平明显升高，Bax/Bcl-2、NF-?B（P65）及c-fos、c-jun水平显著升高（P<0.05）。给予鞣酸及卡托普利治疗后，上述指标水平显著降低（P<0.05）。
　　结论：本研究结果表明鞣酸能够起到对异丙肾上腺素引起的心衰大鼠心肌损伤的保护作用。鞣酸的这些对心衰心肌损伤的作用机制很可能与其抑制脂质过氧化、减少细胞凋亡及稳定血管内皮环境等相关。

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前言

材料与方法

1 实验材料

2 实验方法

结果

1 实验动物的一般情况

2 鞣酸对大鼠体重的影响

3 鞣酸对心脏血流动力学的影响

4 鞣酸对大鼠心脏组织病理形态学的影响

5 鞣酸对大鼠血清中BNP水平的影响

6 鞣酸对大鼠血清中ET-1和NO的影响

7 鞣酸对大鼠心脏组织中SOD、GSH-Px、MDA的影响

8 鞣酸对大鼠心肌细胞凋亡蛋白水平表达的影响

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述: 心力衰竭与氧化应激损伤

致谢

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