瑞舒伐他汀对急性心肌梗死大鼠左心房交感神经重构的影响

摘要

背景：
　　急性心肌梗死是心血管病急症，其高致死、致残率严重危害人类健康。随着我国近年来环境污染的加重，物质生活水平的不断提高，急性心肌梗死的发病渐趋年轻化。与其相关的基础研究和临床研究，都备受心血管专业学者的重视。心肌梗死可以引起各类心律失常且显著导致患者心功能下降以及血流动力学障碍，明显增加患者死亡率，因此减少心肌梗死后心律失常等并发症的发生一直是研究者关注的重点。众多的研究均试图寻找临床常用药物，用来防范心肌梗死后心律失常的发生。心肌梗死后的心脏重构是心律失常发生的重要基质，心肌细胞坏死、凋亡，以及某些结缔组织和非心肌细胞的异常增生均可导致心梗后心肌细胞代谢障碍以及心电生理的改变，是心脏重构的主要特征性表现。超声下表现为心脏室壁变薄、运动减弱消失甚至反向运动等。近年来，心梗后心室重构导致室性心律失常的研究比较多见，心梗后左侧星状神经节及心房神经重构的相关研究偶有报道，但是探讨心肌梗死后左侧星状神经节重构及其与心房神经重构关系的研究国内外未见报道。有研究表明，患者发生心肌梗死后，特别是左室射血分数减低的患者房颤发生率较高，且死亡率较左心室收缩功能正常者高3倍。房颤发生的主要基质是心房重构，所以房颤发生及维持机制研究的基础之一是心房重构的研究。目前观点认为心房的重构包括:结构重构、电重构以及神经重构。进一步明确心梗后心房重构的发生及其机制，可以为心梗后房性心律失常的预防及诊疗提供理论依据。
　　他汀类药物是临床常用的调脂药物，近年来对其研究的热点主要集中在其作用机制的多效性，如抗炎、抗氧化、预防血栓形成;保护内皮功能、损伤心肌的保护;预防心律失常发生等多个方面。其中，我们团队在近年来对他汀类药物预防心律失常以及抗心脏重构的作用方面开展了多项研究。本研究的出发点就是结合团队的既往研究结果，探讨心肌梗死后左心房发生神经重构的机制以及与左侧星状神经节重构的关系，试图阐明他汀类药物在预防神经重构中的作用及其机制。
　　目的：
　　本研究旨在探讨心肌梗死后左心房交感神经分布的重构及其可能机制;心肌梗死后左侧星状神经节的神经重构以及其与心脏神经重构的关系;调脂药瑞舒伐他汀钙干预对心肌梗死后心房交感神经重构产生的作用及其作用机制。
　　方法：
　　自山东中医药大学附属医院动物中心选购80只健康Wistar大鼠（SPF级），均为雄性，体重250±30g。于山东大学千佛山医院动物实验中心实验室喂养2周，以适应环境。大鼠心肌梗死模型制作采用结扎冠状动脉前降支的方法。术前所有大鼠均需行常规心电图检查。麻醉用10％水合氯醛(2ml/kg)经大鼠腹腔缓慢注射，当大鼠四肢瘫软、各种反射消失时，提示此次麻醉成功。麻醉成功后将大鼠固定于小型动物手术台上。常规备皮和消毒，行气管插管，小动物呼吸机辅助呼吸，术者戴无菌手套后铺洞巾。沿胸骨左侧第3、4肋间斜行切开皮肤，钝性分离皮下组织及肌肉，游离出长约4cm左右切口后，小心地分离肋间肌，谨慎的借助眼睑撑开器撑开肋间隙，待到心脏充分显露，镊子轻轻夹起心包壁层并撕开，由大鼠胸廓两侧稍用力挤压胸腔以使心脏冠状动脉前降支显露充分，确认分辨出大鼠左冠状动脉及其分支的走行位置后，在肺动脉根部及左心耳之间找到冠状动脉前降支，用6-0缝合线其于中上1/3处缝扎。3分钟后可肉眼观察到结扎血管远端心肌颜色逐渐由鲜红变暗乃至苍白色，局部心肌运动减弱或消失，偶可见左心房充血膨胀。10min后再次行心电图检查以明确心肌梗死发生。手术完成后，逐层缝合关胸，胸腔留置导管抽吸积血及气体，促进肺复张。密切观察至大鼠在保温箱苏醒后送回饲养室喂养。同时为避免各种操作引起大鼠感染，术后30min给予所有实验大鼠青霉素40万单位腹腔注射，2次/日，连续使用3天。手术24h后将仍存活的心肌梗死大鼠随机分为心肌梗死组和瑞舒伐他汀钙干预组。假手术组大鼠仅冠状动脉相同位置下穿线，但不结扎。自术后24h开始，药物干预组给予生理盐水溶解的瑞舒伐他汀钙（10mg/kg/d，无锡阿斯利康制药生产）灌胃4周，心梗组及假手术组以等量生理盐水灌胃4周。最终共有57只大鼠获得完整实验资料，分别为:心梗组(I，n-17)、药物干预组(R，n=19)、假手术组(S，n=21)。4周后各组大鼠称取体重，应用相同剂量及浓度的水合氯醛进行腹腔注射麻醉后再次手术留取标本，步骤同前。打开胸腔后，可见心脏局部与胸壁纵膈粘连，且前壁与心尖部位搏动明显较其他部位减弱或消失，室壁变薄。术中仔细分离心脏周围组织，大血管用缝线结扎后远心端剪断，快速取出大鼠心脏，用无菌生理盐水立即冲洗，上述步骤均在冰上操作。仔细分离出左心房并保留，去除其余部分。同时认真分离左侧颈部组织，找到左侧星状神经节，离断取出后生理盐水冲洗。荧光定量PCR法检测神经生长因子(nerve growth factor，NGF)及生长相关蛋白-43（growth association protein-43，GAP43）mRNA表达水平;Western Blot法和免疫组织化学法检测NGF和GAP43的蛋白表达量。
　　结果：
　　1.免疫组织化学检测显示，与S组比较，I组大鼠左侧星状神经节中NGF(0.081±0.052 vs.0.005±0.007)及GAP43(0.057±0.027 vs.0.027±0.002)阳性染色物质平均光密度值均明显增加(P＜0.01)，R组大鼠LSG组织中NGF(0.062±0.027 vs.0.005±0.007)及GAP43(0.046±0.038 vs.0.027±0.020)阳性染色物质平均光密度值均明显增加(P＜0.01)，神经纤维增粗分布紊乱;R组的NGF和GAP43表达均显著低于I组(P＜0.05)。
　　2.免疫组织化学检测显示，与S组比较，I组大鼠心房组织中NGF(0.017±0.015vs.0.003±0.003)及GAP43(0.064±0.041 vs.0.012±0.011)阳性染色物质平均光密度值均明显增加(P＜0.01)，R组大鼠心房组织中NGF(0.010±0.005 vs.0.003±0.003)及GAP43(0.045±0.024 vs.0.012±0.011)阳性染色物质平均光密度值均明显增加(P＜0.01);且R组的NGF和GAP43表达均显著低于I组(P＜0.05)。
　　3.Western Blot检测显示，与S组比较，R组和I组大鼠LSG内(0.870±0.048&0.932±0.029 vs.0.745±0.036)及心房组织内(0.022±0.007&0.034±0.005 vs.0.016±0.005) GAP43蛋白表达均有增高(P＜0.01)，且R组较I组降低(P＜0.01);R组和I组大鼠心房组织内NGF蛋白表达较S组均有增高(0.379±0.054&0.386±0.051 vs0.258±0.056，P＜0.01)，但R组与I组差异无统计学意义;R组和I组大鼠左侧星状神经节内NGF蛋白表达较S组均有增高(0.835±0.052&0.848±0.034 vs0.723±0.029，P＜0.01)，但是R组与I组差别无统计学意义。
　　4.荧光定量PCR检测显示，与S组比较，R组和I组大鼠LSG内GAP43 mRNA表达增高(0.762±0.040&0.913±0.051 vs.0.385±0.039，P＜0.01)，且R组较I组降低(P＜0.01);三组LSG内NGF mRNA表达差别无统计学意义。心房组织内，R组和I组NGF mRNA表达较S组增加(0.231±0.038&0.261±0.038 vs.0.192±0.033，P＜0.01)，R组较I组降低(P＜0.01);三组GAP43 mRNA表达未见差别。
　　结论：
　　1.心肌梗死后大鼠左侧星状神经节及左心房内促交感神经重构的NGF、GAP43表达明显增加，且交感神经纤维增粗、分布紊乱。
　　2.心肌梗死后大鼠左侧星状神经节出现的交感神经过度分布与该处NGF及GAP43蛋白的合成增加有关。
　　3.心梗后大鼠左心房中增加的神经生长因子、GAP43蛋白在左心房交感神经重构过程中起到促进作用。心肌梗死后大鼠左心房升高的GAP43蛋白由左侧星状神经节顺交感神经节后纤维顺向传递而来，加速了左心房的交感神经重构。
　　4.心肌梗死后大鼠接受瑞舒伐他汀钙干预可明显改善左侧星状神经节及左心房交感神经重构，其机制与瑞舒伐他汀直接抑制左侧星状神经节及左心房内GAP43的表达及蛋白生成有关。

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结论

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综述 自主神经重构与心房纤颤

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