促红细胞成生素对大鼠心肌梗死心脏保护性作用实验研究

摘要

背景：心肌梗死(myocardial infarction，MI)是一类严重威胁人类健康的疾病。虽然介入治疗对于心肌梗死的效果十分显著，但仍有严重的并发症发生。促红细胞生成素(erythopoietin，EPO)主要作用是促进红细胞增殖、成熟，分化成有功能的细胞。同时具有一定的器官保护作用。但是否对发生心肌梗死的心脏也具有相应的保护作用及其具体机制尚不明了。
　　 目的：为了研讨EPO对大鼠心肌梗死心脏功能的影响，并探讨其可能机制。
　　 方法：将37只SD大鼠随机分为四组，分为对照组、MI组、MI连续给药组(EA组)和MI间断给药组(EB)。4周后对各组大鼠行下列检查：①超声心动图检查，包括左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室射血分数(LVEF)和短轴缩短率(LVFS)；②血流动力学监测，包括左室收缩压峰值(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室压力最大上升速率(+dP/dt max)和最大下降速率(-dP/dt max)；③组织病理学检查，对SH、MI、EA、EB组大鼠留取心脏标本，行HE染色和Masson染色。同时，分别对MI、EA及EB组大鼠行末端脱氧核酸转移酶脱氧三磷酸尿苷缺口末端标记(TUNEL)检测和半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)。将各组数据进行统计学处理，定义为P<0.05差异有统计学意义。
　　 结果：根据超声心动图、血流动力学及组织病理学检查的结果，确定了本研究建立大鼠心肌梗死的模型成功。①超声心动图，MI组分别与SH组、EA组、EB组相比，LVEDD(4.75±0.49mm、3.91±0.42 mm、4.23±0.42mm、4.33±0.52mm)、LVESD(2.31±0.34mm、1.67±0.32 mm、1.77±0.57mm、1.96±0.4mm)、LVEF(73.83±6.77％、85.72±5.50％、81.11±5.92％、81.08±7.73％)、LVFS(50.21±6.98％、62.26±3.06％、59.96±9.87％、60.74±7.81％)，差异均有统计学意义，而EA组与EB组未发现差异有统计学意义；②血流动力学：MI组分别与SH组、EA组、EB组相比，LVSP(126.96±4.30mmHg、156.54±4.79mmHg、148.34±4.49mmHg、145.81±5.18mmHg)、LVEDP(23.09±4.24mmHg、18.30±6.68 mmHg、17.49±7.58mmHg、16.69±10.26mmHg)、+dP/dtmax(2149.49±73.11mmHg/s、3947.24±92.68 mmHg/s、3243.77±217.37mmHg/s、3126.53±77.55mmHg/s)、-dP/dtmax(2459.28±1183.73mmHg/s、3243.77±293.12mmHg/s、3174.79±233.28mmHg/s、3196.11±351.93mmHg/s)，差异均有统计学意义，EA组与EB组相比，未发现差异有统计学意义。由此可见.EPO可以有效地改善MI之后的心脏收缩功能障碍，但对于两种不同的给药时间，心功能的改善情况差异未见统计学意义；③病理学检查可见MI组中心肌细胞正常形态消失、细胞核收缩，呈空泡化、梗死区周边有炎细胞的浸润、心肌细胞纤维化增多；在EPO治疗组中，无论是EA组还是EB组，上述情况均明显好转；④TUNEL分析，MI组凋亡细胞呈片状分布，而EA组及EB组凋亡细胞呈点状分布；定量分析，MI组分别与EA组、EB组凋亡细胞比例相比，差异有统计学意义，而EA组与EB组之间，差异无统计学意义；⑤RT-PCR研究，MI组Bax、Caspase-3基因的mRNA表达增加，且明显高于EA、EB组(P<0.05)，说明EPO能明显降低促凋亡基因Bax、Caspase-3 mRNA的表达，EA组与EB组相比，Bax、Caspase-3 mRNA的表达，差异未见统计学意义；Bcl-2 mRNA的表达，MI组分别与EA组、EB组相比，差异未见统计学意义。
　　 结论：EPO可以有效改善心肌梗死后的心脏功能，并且通过抗凋亡机制对发生心肌梗死的心脏发挥保护性作用，其分子生物学机制可能与降低促凋亡基因Bax、Caspase-3的mRNA表达相关；而对于EPO两种不同的给药时间，各项指标差异未见统计学差异。