老年心臟能量代謝變化及調(diào)節(jié)機(jī)制與心力衰竭個體化治療及監(jiān)測.pdf

1、目的:探討大鼠心臟能量代謝隨年齡增長的變化及其相關(guān)調(diào)節(jié)機(jī)制。
　　方法:選用2月齡和14月齡雄性SD大鼠分別作為低齡組和老齡組，并分別給予曲美他嗪、左卡尼汀、生理鹽水灌胃4周處理，共6個組別，分別記為 YT（Young Trimetazine），YL（Young L-carnitine），YC（Young control）；AT（Aging Trimetazine）， AL（Aging L-carnitine），AC（Aging

2、control）。實驗?zāi)┢诶贸暀z測心臟收縮功能以及舒張功能；利用HPLC測定心尖組織ATP的含量；HE染色觀察心肌組織結(jié)構(gòu)；利用透射電鏡觀察線粒體的超微結(jié)構(gòu)變化；用western blot檢測心肌GLUT-4和CPT-1的表達(dá)；用生化方法檢測血清MDA、SOD、Glu、TG、TC、LDL-c、HDL-c、AST、ALT、ALP、BUN、Cr、LDH含量。
　　結(jié)果:①超聲心動圖：各組大鼠 LVEF基本正常，與低齡對照組相比，老

3、齡對照組LVEF略下降；與對照組相比，曲美他嗪能明顯提高EF％及FS%，而左卡尼汀組無明顯改善。低齡左卡尼汀組略優(yōu)于低齡曲美他嗪組；②HPLC檢測大鼠心尖組織ATP含量：老齡大鼠明顯低于低齡大鼠，應(yīng)用曲美他嗪及左卡尼汀均能提高老齡大鼠心肌 ATP含量，且曲美他嗪優(yōu)于左卡尼汀。與對照組相比，低齡組大鼠用藥組心肌產(chǎn)能均降低；③心肌組織 HE染色：老齡對照組：心肌細(xì)胞排列疏散、紊亂,可見斷裂、溶解,可見間質(zhì)增生，可見炎性細(xì)胞浸潤；曲美他嗪及左

4、卡尼汀灌胃處理的大鼠心肌纖維斷裂、溶解減少，排列較老齡對照組更為整齊，間質(zhì)增生減少，炎性細(xì)胞浸潤減少。低齡各組大鼠心肌纖維緊密、整齊排列，未見斷裂、溶解現(xiàn)象，未見炎性細(xì)胞浸潤。④心肌細(xì)胞線粒體超微結(jié)構(gòu):低齡對照組(YC)：心肌線粒體排列整齊,形態(tài)呈圓形或卵圓形,整個線粒體腔充滿整齊、密集、均勻分布與排列的嵴。低齡曲美他嗪組(YT)：線粒體基質(zhì)電子密度較同齡對照組降低，線粒體嵴分布不夠均勻、排列不夠整齊，且多為縱向嵴（即線粒體嵴與線粒體長

5、軸平行）。并且可見巨大線粒體，巨大線粒體內(nèi)可見局灶性空泡，嵴減少、呈堆積聚集狀態(tài)、分布不均勻。低齡左卡尼汀組(YL)：線粒體形態(tài)呈圓形或卵圓形，大多數(shù)線粒體基質(zhì)電子密度與同齡對照組基本相同，排列整齊、緊密，線粒體嵴整齊、均勻、密集分布。少數(shù)線粒體出現(xiàn)線粒體內(nèi)局灶性空泡。老齡對照組(AC)：心肌線粒體出現(xiàn)高度腫脹，變現(xiàn)為：體積變大、線粒體基質(zhì)電子密度降低、線粒體嵴長度變短、位置移向周圍并且數(shù)量減少。線粒體嵴排列紊亂、分布不均勻，線粒體基質(zhì)

6、內(nèi)可見多個局灶性空泡。線粒體整體形態(tài)可見圓形、近似方形及其他不規(guī)則形態(tài)。老齡曲美他嗪組(AT)：線粒體體積較老齡對照組腫脹的線粒體體積明顯減小，大小基本與低齡對照組線粒體體積相近，但線粒體形態(tài)與正常低齡對照組不同，多呈現(xiàn)方形，排列整齊。線粒體嵴分布均勻、局灶性空泡變較老齡對照組明顯減少，線粒體基質(zhì)電子密度較老齡對照組明顯提高，但仍然低于正常低齡對照組。老齡左卡尼汀組(AL)：巨大線粒體多見，形態(tài)呈現(xiàn)巨大卵圓形，線粒體嵴分布與排列較老齡對

7、照組更加均勻、整齊，局灶性空泡變性較老齡對照組減少，線粒體基質(zhì)密度較老齡對照組提高。⑤Western blot檢測GLUT-4和CPT-1表達(dá)量：與低齡對照大鼠比較，老齡大鼠GLUT-4與CPT-1表達(dá)量均下降，GLUT-4/CPT-1比值增大。應(yīng)用曲美他嗪、左卡尼汀灌胃組的老齡大鼠 GLUT-4、CPT-1表達(dá)量均有所升高，且老齡曲美他嗪組GLUT-4/CPT-1比值顯著增大，左卡尼汀組GLUT-4/CPT-1較老齡對照組無明顯變化。

8、應(yīng)用曲美他嗪、左卡尼汀灌胃組的低齡小鼠 GLUT-4、CPT-1表達(dá)量均有所下降。⑥與低齡對照組相比，老齡對照組血清MDA的含量明顯增加，SOD的活力可見代償性升高。曲美他嗪以及左卡尼汀都能夠提高 SOD活力；各組大鼠血清心肝腎相關(guān)血清指標(biāo)無顯著統(tǒng)計學(xué)差異。
　　結(jié)論:隨著老齡化，心肌葡萄糖代謝和脂肪酸代謝都下降，雖然低齡大鼠心肌代謝底物以脂肪酸為主，但是老齡大鼠心肌代謝變成以葡萄糖代謝占主導(dǎo)地位，也就是說存在代謝底物的“胚胎型再

9、演”現(xiàn)象。如果這種代償不能有效提高產(chǎn)能，那么就會導(dǎo)致過氧化物質(zhì)大量堆積、心臟ATP濃度下降，進(jìn)而出現(xiàn)線粒體結(jié)構(gòu)以及數(shù)量的變化，包括線粒體腫脹、嵴減少與稀疏、空泡變性等，心臟線粒體整體氧化能力則進(jìn)一步降低，并最終導(dǎo)致大鼠心臟收縮/舒張功能減退，甚至出現(xiàn)心肌組織結(jié)構(gòu)的損傷性變化。曲美他嗪和左卡尼汀均能通過調(diào)節(jié)心臟能量代謝底物來改善老齡大鼠心肌能量代謝、增強(qiáng)抗氧化能力、改善心功能、減輕組織結(jié)構(gòu)損傷，并且曲美他嗪明顯優(yōu)于左卡尼汀，考慮與曲美他嗪