辛伐他汀对心肌梗死大鼠心肌中基质金属蛋白酶9表达的影响

【摘要】目的 观察辛伐他汀对心肌梗死大鼠心肌中基质金属蛋白酶9表达的影响,探讨辛伐他汀降脂效应以外,对改善心肌梗死大鼠心功能与心室重构的作用机制。方法 34只大鼠分3组:(1)MI组:仅结扎左冠状动脉前降支(LAD);(2)治疗组(MI-S):结扎LAD,并用辛伐他汀40mg・kg-1・d-1进行灌胃;(3)假手术组(SH):开胸,但不结扎LAD。4周后检测三组大鼠血流动力学指标及心肌中基质金属蛋白酶9(MMPs-9). 结果 MI组与SH组相比,血流动力学指标有明显差异(P

【关键词】心肌梗死辛伐他汀基质金属蛋白酶-9

【中图分类号】R542.22 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484(2010)08-0-02

Effect of simvastatin on expression of matrixmetalloproteinase 9 in rats after myocardial infarction

【Abstract】 Objective To study the effect of simvastatin on expression of matrixmetalloproteinase 9 in rats after myocardial infarction(MI) to explore themechanism of simvastatin on improve ventricular remodeling. MethodsThe MI models of rat were constructed, and divided into three groups:(1)MI group (MI-C), only ligation of left anterior descending coronary artery(LAD); (2)Simvastatin group (MI-S), ligation of LAD and gavage with simvastatin 40 mg・kg-1・d-1; (3)Sham group (sham), no ligation of LAD. 4 weeks later, cardiac hemodynamics,matrixmetalloproteinase 9 (MMP-9) contentof three groupsweremeasured. ResultsComparison with SH group, cardiac hemodynamics of CHF group has a significantdifference(P

【Key words】myocardial infarction; simvastatin; matrixmetalloproteinase-9

急性心肌梗死后出现心室进行性扩张,心脏结构和几何形状的改变,并最终导致心力衰竭,称为心室重构(ventrieular remodeling)。心室重构不仅表现为心肌细胞肥大,还表现为细胞外基质重塑。心肌梗死(MI)后心室重塑是指MI后心室大小、形态和组织结构的变化,突出特征为:心肌细胞肥大,细胞间质纤维化,左室腔扩张和球形变,心功能进行性降低,最终进展为心力衰竭。他汀类药物除了具有调脂作用外,还可以调节基质金属蛋白酶及其抑制物活性来改善心室重构及心功能。本实验探讨辛伐他汀对心肌梗死大鼠心功能及心室重构的影响及其机制。

1 材料和方法

1.1 心肌梗死模型制作与分组

2.5%戊巴比妥钠35mg・kg-1腹腔麻醉,气管插管,呼吸机辅助呼吸,开胸暴露心脏,于肺动脉圆锥与左心耳之间距主动脉根部5 mm处,结扎冠脉前降支,负压关胸。在相同部位只穿线不结扎,建立假手术组。术后24h存活大鼠随机分为①心肌梗死组(MI组);②辛伐他汀40 mg组(40mg・kg-1・d-1);另单设假手术组(Sham组)。治疗组均于术后24h起灌胃给药,连续4wk;MI组和Sham组每日以等容积生理盐水灌胃,连续4 wk。

1.2 血液动力学测定

所有动物处死前从颈动脉插管,连接多导生理记录仪,记录血流动力学指标:心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室压力上升最大速率(+dp/dtmax)、左室压力下降最大速率(-dp/dt-max),动物处死后取心脏,游离左心室称重,计算左心室质量指数(左心室质量/体质量)(LVMI)。将左心室浸入10g/L多聚甲醛溶液中固定,石蜡包埋,切片备用。

1.3 免疫组化测定

石蜡切片常规HE染色观察左心室心肌形态。另取切片按照SP试剂盒说明书做免疫组化,一抗为鼠MMP-9-单克隆抗体(美国LAB VISION公司), SP试剂盒购自北京中杉金桥生物公司。用Lecia图像采集系统采集图像,用BiosensDigital Imaging System,在10×20倍视野下,随机选定5个染色较均匀区域,测定MMP-9阳性心肌细胞积分光密度值(IOD)。

1.4 统计学处理

计量数据以±s表示,采用SPSS13.0软件处理,采用t检验、方差分析

2 结果

2.1 各组大鼠血流动力学及左心室质量指数的变化

MI组与SH组相比,HR、LVEDP升高;BP、DBP、+dp/dtmax、-dp/dtmax下降,有显著差异(P

2.2 各组大鼠心肌HE染色结果

SH组大鼠心肌结构正常。MI组嗜酸性增强,心肌细胞明显肥大伸长,排列不规则,细胞核大、浓染。心肌间质纤维结缔组织增生、断裂明显。MI-S组嗜酸性弱于MI组,心肌细胞较SH组稍显肥大伸长,但排列尚整齐紧密,细胞核稍大、浓染。心肌间质纤维结缔组织增生、断裂较MI组轻。

2.3 各组大鼠心肌MMP-9含量的变化

MI组与SH组相比,MMP-9升高,有显著差异(P

3 讨论

心肌梗死后的心室重构是心脏对射血分数降低所致的血流动力学改变的一种代偿性反应,表现为进行性的心室扩张,心脏收缩和舒张功能受损,并发症增多,严重影响患者的预后。因此,积极有效的防治和逆转心室重构一直是冠心病研究领域中比较热门的课题。本实验发现,辛伐他汀干预后LVEDP、HR显著降低,FS、EF、+dp/dtmax和一dp/dtmax明显升高,说明辛伐他汀治疗可以有效的防治和逆转梗死后的心室重构,改善心功能,进一步证实了辛伐他汀在心肌梗死后心室重构过程中和心功能改善中的作用。根据相关研究的文献,我们认为辛伐他汀的心脏保护作用还可能有以下机制:其一,辛伐他汀可以阻止甚至逆转心肌肥厚及抑制心肌间质纤维化的作用[1-6],而心肌肥厚和心肌间质纤维化与心肌梗死后心功能不全的发生发展密切相关。其二,他汀类药物可以减少细胞因子TNF-a、IL-1和IL-6的产生[7-8],这些细胞因子有抑制心肌细胞功能、促进心肌细胞凋亡恶化心功能的作用[7]。其三,[9]辛伐他汀可以通过减少心肌细胞凋亡来保护心功能。此外,有研究表明基质金属蛋白酶(MMPs)在心衰的发展中发挥了重要的作用[10]。而他汀类药物可以抑制单核细胞表达MMP-9、MMP-3和MMP-1[11-12]。

基质金属蛋白酶可能介入心肌梗死愈合过程的几个方面,包括早期细胞外基质的降解,炎细胞和纤维母细胞的迁移,血管生成,新合成的结缔组织的重塑和生长因子活性的调节。在本实验中,通过辛伐他汀干预后,心室肌细胞中MMP-9的表达降低了,说明辛伐他汀在心室重构的作用中,抑制MMP-9的表达是其机制之一,具体机理还有待进一步研究。

参考文献

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作者单位:1.武汉大学中南医院心内科430071

2.武汉市中心医院心内科430014