NADPH氧化酶抑制剂夹竹桃麻素在糖尿病兔心房重构中的保护作用

摘要

目的：心房颤动(简称房颤，AF)是临床工作上比较常见的心律失常，房颤患者通常会有较高的死亡率。糖尿病是房颤的强危险因素之一，会增加患者10-25%的房颤发生率，而糖尿病和房颤之间的潜在相互机制仍然不十分明确。已有一些实验表明活性氧一方面和房颤的触发有关，另一方面参与了房颤的维持。我中心近年研究表明，在四氧嘧啶诱发的兔糖尿病模型中，活性氧（ROS）在房颤的触发过程中发挥着重要的作用。活性氧的主要来源包括线粒体，解偶联的一氧化氮合成酶(NOS)，烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)氧化酶。NADPH氧化酶（NOX）被认为在很多种临床心血管疾病的氧化还原反应中起着十分重要的作用。近期的研究发现由活化的NOX产生的ROS能够增强房颤患者的心房电重构和结构性重构。 由植物提取的夹竹桃麻素是NOX的强抑制剂，能通过阻止p47phox亚基聚集到NOX的核心来降低NOX的活性。本研究的目的是为了进一步探讨糖尿病家兔发生房颤的机制以及抗氧化应激药物夹竹桃麻素对四氧嘧啶诱发的糖尿病家兔的心房电重构和结构重构的抑制作用及其可能的作用机制。 方法：本研究中，90只健康的成年家兔被随机划分为三组，正常对照组（Control组）、四氧嘧啶诱导的糖尿病组（DM组）、夹竹桃麻素治疗的糖尿病组（APO组），每组30只。APO组家兔喂食夹竹桃麻素8周(15mg/kg/day)。所有的家兔在共同的实验环境下饲养8周，每周检测体重和空腹血糖。8周后进行超声心动图检查，测量左心房前后径(LAD)、左心室后壁厚度(LVPWT)、室间隔厚度(IVST)、左心室收缩末内径(LVESD)及左心室舒张末内径(LVEDD)。血流动力学检查，测量左室舒张末压力(LVEDP)、主动脉舒张压(DBP)和主动脉收缩压(SBP)。检测血清生化指标；检测氧化应激指标，包括超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）等；测量左心房组织NADPH氧化酶活性。行离体心脏Langendorff灌流，测量心房有效不应期（AERP）及其离散度（AERPD）、房间传导时间（IACT）、房室传导文氏周长（AVWCL）等心脏电生理数据，记录并计算房颤的诱发率。行心房肌单细胞分离及进行细胞膜片钳实验，评价心房肌细胞的ICa,L通道电流变化。左心房组织行病理学检查，HE染色测量心肌细胞横截面积，masson染色测定心肌纤维化程度，评估左房间质纤维容积分数(LACVF)。分子生物学进行Western-blotting检测，评估NF-κB，TGF-β，p38，P-p38，JNK，P-JNK，ERK和P-ERK等蛋白表达。 结果：⑴同对照组相比，DM组LAD、IVST、LVPWT、LVEDD明显增加(P＜0.05)，APO组IVST和LVPWT减低(P＜0.05)。⑵DM组较对照组IACT和AERPD明显延长(P＜0.05)，夹竹桃麻素治疗后IACT和AERPD缩短(P＜0.05)；DM组AVWCL缩短(P＜0.05)，夹竹桃麻素治疗后增加(P＜0.05)。DM组房颤诱发率与对照组相比明显升高(46/450vs.5/450，P＜0.05)，APO组减低房颤发生率(12/450vs.46/450，P＜0.05)。⑶DM组较对照组心房体重比、心室体重比、心脏体重比明显增加(P＜0.05)，夹竹桃麻素治疗后减低，但三组间未达到统计学差异。⑷同对照组相比，DM组LACVF明显升高(P＜0.05)，APO组明显减低(P＜0.05)。⑸DM组血清MDA水平明显升高(P＜0.05)，APO组显著升高血清SOD活性(P＜0.05)并降低MDA水平(P＜0.05)。同对照组相比，DM组左心房组织NOX活性显著升高(P＜0.05)，APO组显著减低(P＜0.05)。⑹同对照组相比，DM组心房肌细胞的ICa,L通道电流显著增加(P＜0.05)，夹竹桃麻素治疗后电流密度减低(P＜0.05)。⑺同对照组相比，DM组心房组织TGF-β、P-p38、NF-κB、P-JNK、ERK和P-ERK蛋白表达明显增加(P＜0.05)，夹竹桃麻素治疗后蛋白表达减低(P＜0.05)。⑻同对照组相比，DM组心房组织rac1蛋白表达显著增加(P＜0.05)，夹竹桃麻素治疗后蛋白表达减低(P＜0.05)。 结论：夹竹桃麻素能够通过抑制或减低NADPH氧化酶的活化来减低氧化应激反应，降低四氧嘧啶诱导的糖尿病家兔心房重构，抑制房颤的产生。保护作用可能是通过抑制NF-κB、TGF-β、P-p38、P-JNK、ERK和P-ERK等蛋白的过度表达和心房肌细胞的ICa,L通道电流变化体现出来的。

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