CD147在急性心肌梗死大鼠中的表達(dá)及其與基質(zhì)金屬蛋白酶-9關(guān)系的研究.pdf

1、急性心肌梗死(Acute myocardial infarction，AMI)，可導(dǎo)致惡性心律失常、低血壓休克和心力衰竭等嚴(yán)重并發(fā)癥。其病理生理過(guò)程表現(xiàn)為心臟收縮力減弱、順應(yīng)性減低，發(fā)生梗死區(qū)和非梗死區(qū)心室結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小和功能的改變，即心室重構(gòu)(ventricular remodeling)，從而影響患者的心臟功能和血流動(dòng)力學(xué)，并且決定著梗死后心臟事件發(fā)生率和遠(yuǎn)期預(yù)后。 研究證實(shí)，基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallop

2、roteinases，MMPs)在AMI后心室重構(gòu)中起著重要作用。在大鼠、兔子、豬等動(dòng)物心梗模型中，心肌MMPs部分同工酶含量增高和生物活性的增強(qiáng)，尤其是MMP-9，可以改變細(xì)胞外基質(zhì)，降低左心室舒張功能，參與AMI后心室重構(gòu)的發(fā)生。因此，AMI后MMPs-9的變化及其調(diào)控機(jī)制一直是近年來(lái)被關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。 CD147又稱為細(xì)胞外MMPs的誘導(dǎo)物(extracellular MMP inducer，EMMPRIN)，在體內(nèi)的分

3、布非常廣泛，能夠參與各種不同的病理生理過(guò)程并具有多種不同功能。在腫瘤、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、動(dòng)脈粥樣硬化斑塊破裂中，CD147表達(dá)均顯著增加。AMI后CDl47的表達(dá)特征及其與MMPs的關(guān)系目前尚不清楚。 本研究通過(guò)建立大鼠AMI模型，觀察大鼠AMI后CD147和MMPs-9的表達(dá)規(guī)律，探討AMI后CD147的表達(dá)與MMPs-9的關(guān)系及其在AMI后心室重構(gòu)中的生物學(xué)作用。本研究分為四部分： 一、大鼠AMI模型的建立 以雄

4、性成年Sprague-Dawley大鼠120只為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。隨機(jī)分為 (1)假手術(shù)組(Sham組，n=15)，(2) 4小時(shí)組(AMI4h組，n=15)(3) 12小時(shí)組(AMI12h組，n=15)(4) 24小時(shí)組(AMI24h組，n=15)(5) 3天組(AMI3d組，n=15)(6) 1周組(AMI1w組，n=15)(7) 2周組(AMI2w組，n=15) (8) 4周組(AMI4w組，n=15)。 3％戊巴比妥鈉(35 m

5、g/kg)麻醉后，開(kāi)胸在在左心耳與肺動(dòng)脈圓錐之間平左心耳下緣約4mm處結(jié)扎冠狀動(dòng)脈，以結(jié)扎線以下心肌顏色由鮮紅變?yōu)樽霞t色和結(jié)扎冠脈I、avL導(dǎo)聯(lián)心電圖ST段抬高大于0.2mV且持續(xù)30分鐘為手術(shù)成功標(biāo)準(zhǔn)。Sham組手術(shù)過(guò)程同AMI組，但縫線穿過(guò)冠狀動(dòng)脈不結(jié)扎。各組大鼠于實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)采取靜脈血5毫升，行血流動(dòng)力學(xué)檢查后取出心臟行病理學(xué)檢查并分離非梗死區(qū)心肌低溫保存。 結(jié)果顯示：(1) AMI組肉眼直視下觀察結(jié)扎線以下阻斷部位心肌顏色由

6、鮮紅變?yōu)榘底仙珓?dòng)減弱；(2) I、avL導(dǎo)聯(lián)心電圖ST段抬高大于0.2mV，持續(xù)30分鐘。(3) 左室重量指數(shù)3天即有增加并持續(xù)增加至4周。(4) AMI組術(shù)后4小時(shí)病理學(xué)檢查即可見(jiàn)到梗死區(qū)心肌水腫明顯，細(xì)胞界限不清，心肌細(xì)胞出現(xiàn)顆粒變性、空泡變性胞漿疏松透明，部分細(xì)胞出現(xiàn)壞死，核消失，心肌纖維成波浪狀改變。心肌間質(zhì)水腫出血，有較多中性粒細(xì)胞和紅細(xì)胞浸潤(rùn)。(5) 血流動(dòng)力學(xué)測(cè)定顯示AMI組4小時(shí)后LVEDP即持續(xù)升高至4周，LVSP

7、、±dp/dt max 4周內(nèi)持續(xù)下降。Sham組以上指標(biāo)均無(wú)明顯變化。 二、AMI后MMP-9mRNA表達(dá)與心室重構(gòu)關(guān)系的研究 取大鼠AMI后非梗死區(qū)心肌行RT-PCR，觀察MMP-9mRNA變化規(guī)律，研究MMP-9與心功能及左室重量指數(shù)之間的的關(guān)系。 結(jié)果顯示：(1) AMI組MMP-9mRNA表達(dá)4小時(shí)與Sham組無(wú)顯著性差異，12小時(shí)即有明顯升高，1周達(dá)高峰并在此水平持續(xù)至4周。(2) AMI組MMP-9

8、mRNA與LVEDP成正相關(guān)(r=0.831，P<0.05)，與LVSP(r=-0.802，P<0.05)、±dp/dt max均成負(fù)相關(guān)(r=-0.840，r=-0.853，P<0.05)。(3) MMP-9mRNA表達(dá)與左室重量指數(shù)成正相關(guān)(r=0.817，P<0.05)。 三、大鼠AMI后CD147表達(dá)規(guī)律的研究 取大鼠AMI后非梗死區(qū)心肌行RT-PCR及Western blot，分別觀察CD147mRNA及蛋白變

9、化規(guī)律。取外周血5毫升，分離單核細(xì)胞，觀察單核細(xì)胞CD147mRNA變化規(guī)律。 結(jié)果表明：(1) 非梗死區(qū)心肌CD147mRNA心梗后4小時(shí)即有升高，于1周時(shí)達(dá)高峰并持續(xù)至2周，4周時(shí)表達(dá)下降；(2) 非梗死區(qū)心肌CD147蛋白心梗后12小時(shí)即有升高，于一周時(shí)達(dá)高峰并在此水平持續(xù)至4周。(3) 外周血單核細(xì)胞CD147mRNA表達(dá)低于非梗死區(qū)心肌，但升高趨勢(shì)相似，存在正相關(guān)(r=0.981，P<0.01)。 四、AMI后

10、非梗死區(qū)CD147與MMPs-9關(guān)系的研究 取AMI后24小時(shí)大鼠外周血5毫升，分離單核細(xì)胞。無(wú)菌條件下取10只SD仔鼠心室，分離心肌成纖維細(xì)胞并行細(xì)胞培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)用3代細(xì)胞。單核細(xì)胞與第3代心肌成纖維細(xì)胞分別以細(xì)胞數(shù)0.5:1，1:1，2:1混合培養(yǎng)24h，檢測(cè)MMPs-9 mRNA表達(dá)。單核細(xì)胞與第3代心肌成纖維細(xì)胞2:1混合，分別加入CD147單克隆抗體1，2，4μL/L，培養(yǎng)24h，檢測(cè)MMPs-9 mRNA表達(dá)。

11、 結(jié)果顯示:(1) AMI后非梗死區(qū)CDl47mRNA表達(dá)與MMP-9mRNA成正相關(guān)(r=0.980，P<0.01)。(2) 單個(gè)核細(xì)胞與第3代心肌成纖維細(xì)胞分別以細(xì)胞數(shù)0.5:1，1:1，2:1混合培養(yǎng)時(shí)，MMPs-9 mRNA表達(dá)升高，分別為0.52±0.11、0.71±0.13、0.83±0.10，組間有顯著性差異(P<0.05)。(3) 單個(gè)核細(xì)胞與第3代心肌成纖維細(xì)胞以細(xì)胞數(shù)2:1混合培養(yǎng)，分別加入CD147單克隆抗體1，2

12、，4μL/L后，MMPs-9 mRNA表達(dá)下降，分別為0.66±0.07、O.53±0.05、0.37±0.09，組間有顯著性差異(P<0.05)。 結(jié)論: 1. AMI后非梗死區(qū)心肌MMP-9mRNA表達(dá)水平顯著上調(diào)，并與心室重構(gòu)有關(guān)； 2. AMI后非梗死區(qū)心肌CD147mRNA和蛋白表達(dá)水平顯著上調(diào)，并與MMP-9mRNA表達(dá)水平成顯著正相關(guān)； 3. AMI后非梗死區(qū)心肌CD147是MMP-9mRN