短链酰基辅酶A脱氢酶在大鼠心肌梗死后心力衰竭中的变化及有氧运动的干预作用

摘要

目的探讨短链酰基辅酶A脱氢酶(SCAD)在大鼠心肌梗死(心梗)后心力衰竭(心衰)中的变化,以及有氧运动对其的干预作用。方法按随机数字表法将健康雄性SD大鼠分为假手术组(Sham组)、假手术游泳组(Sham+swim组)、心衰模型组(LAD组)、心衰游泳组(LAD+swim组),每组9只。采用冠状动脉左前降支结扎法(LAD)制备心梗后心衰大鼠模型;Sham组只在左冠状动脉下穿线打一个松结,其余操作同LAD组。Sham+swim组和LAD+swim组大鼠于术后预游泳1周(从第1天训练15 min逐渐增加到第5天的60 min),再进行游泳耐力训练(从第2周开始每日持续训练60 min,每周6次,连续10周)。于游泳耐力训练前测定大鼠尾动脉收缩压(SBP),以后每隔2周测定1次,直至第10周结束。游泳训练10周后,用超声心动图测量心排血量(CO)、每搏量(SV)、左室射血分数(LVEF)、缩短分数(FS)、左室收缩期末内径(LVESD)、左室舒张期末内径(LVEDD)、左室收缩期末容积(LVESV)、左室舒张期末容积(LVEDV);用Masson染色法观察心脏形态学改变;用原位末端缺刻标记法(TUNEL)检测心肌细胞凋亡情况并计算凋亡指数(AI);用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)分别检测心肌SCAD的mRNA及蛋白表达;另外,按试剂盒步骤检测心肌SCAD活性、三磷酸腺苷(ATP)含量以及血清和心肌游离脂肪酸(FFA)含量。结果与Sham组比较,Sham+swim组SBP无明显变化,心肌出现生理性肥大(离心性肥大),心肌收缩力增强;LAD组呈持续性低血压状态,心梗明显,左室变薄,心肌舒缩功能减退。与LAD组相比,LAD+swim组血压、心脏舒缩功能及心梗得到明显改善〔SBP(mmHg,1 mmHg=0.133 kPa):4周为119.5±4.4比113.2±4.5,6周为120.3±4.0比106.5±3.7,8周为117.4±1.3比111.0±2.3,10周为126.1±1.6比119.4±1.9;CO(mL/min):59.10±6.31比33.19±4.76,SV(μL):139.42±17.32比84.02±14.26,LVEF:0.523±0.039比0.309±0.011,FS:(28.17±2.57)%比(15.93±3.64)%,LVEDD (mm):8.80±0.19比9.35±0.30,LVESD(mm):5.90±0.77比7.97±0.60,LVEDV(μL):426.57±20.84比476.24±25.18,LVESV(μL):209.50±25.18比318.60±16.10;AI:(20.4±1.4)%比(31.2±4.6)%;均P<0.05〕。与Sham组相比,Sham+swim组心肌SCAD的mRNA和蛋白表达、SCAD活性明显升高,ATP含量略有升高,血清FFA含量明显下降,心肌FFA含量略有减少;LAD组心肌SCAD的mRNA和蛋白表达、SCAD活性、ATP含量均明显降低,血清和心肌FFA含量明显增高。与LAD组相比,LAD+swim组心肌SCAD的mRNA和蛋白表达、ATP含量明显升高〔SCAD mRNA(2-ΔΔCt):0.52±0.16比0.15±0.01,SCAD/GAPDH(以Sham组为参照,倍数):0.94±0.08比0.60±0.11,ATP含量(mol/g):52.8±10.1比14.7±6.1,均P<0.05〕,血清和心肌FFA含量明显减少〔血清FFA(nmol/L):0.11±0.03比0.29±0.04,心肌FFA(nmol/g):32.7±8.2比59.7±10.7,均P<0.05〕,SCAD活性略有升高(kU/g:12.3±4.3比8.9±5.8,P>0.05)。结论 SCAD在大鼠心梗后心衰中的表达明显下调,有氧运动干预后其表达明显上调,表明有氧运动可能通过上调SCAD表达改善心梗后心衰的严重程度。