燈盞乙素抗心臟纖維化作用及其機(jī)制研究.pdf

1、研究背景:心肌纖維化參與各種心臟疾病的發(fā)生與發(fā)展，研究發(fā)現(xiàn)，慢性心力衰竭的發(fā)生與心肌纖維化密切相關(guān)，心肌纖維化導(dǎo)致心臟不可逆性改變，使心功能由代償期向失代償期轉(zhuǎn)變。因此，抗纖維化治療可以改善心功能，逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu)。
　　內(nèi)皮細(xì)胞-間質(zhì)化現(xiàn)象（endothelial-mesenchymal transition EndMT）是指內(nèi)皮細(xì)胞失去原有的內(nèi)皮細(xì)胞特性，獲得向外周組織遷移等間質(zhì)細(xì)胞特性的現(xiàn)象。血管內(nèi)皮細(xì)胞不僅可以維持血管結(jié)構(gòu)，而

2、且可以分泌多種血管活性成分參與心肌纖維化。而心肌成纖維細(xì)胞活化則是纖維化形成的關(guān)鍵步驟。新近研究則發(fā)現(xiàn)，EndMT現(xiàn)象存在各類(lèi)器官纖維化的過(guò)程中，如肺臟，腎臟，腸系膜動(dòng)脈，冠狀動(dòng)脈等。Elisabeth M Zeisberg等則在纖維化的心臟中發(fā)現(xiàn)EndMT現(xiàn)象，從而為心臟纖維化機(jī)制的研究揭開(kāi)了新的一頁(yè)。Notch信號(hào)通路是影響細(xì)胞命運(yùn)的重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，在進(jìn)化過(guò)程中高度保守，通過(guò)細(xì)胞間的接觸調(diào)控細(xì)胞的轉(zhuǎn)歸和分化，參與細(xì)胞分化、凋亡。

3、研究表明Notch信號(hào)在抗纖維化治療中有重要作用。在過(guò)表達(dá)Notch配體—Jagged1的轉(zhuǎn)基因大鼠中，Notch不僅具有抑制心肌肥厚的作用，而且還可以抑制TGF-β/結(jié)締組織生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)的心肌纖維化。那么在心室重構(gòu)過(guò)程中，Notch信號(hào)表達(dá)情況以及與EndMT之間的聯(lián)系，需進(jìn)一步研究。
　　目的:通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，觀察燈盞乙素(scutellarin SCU)對(duì)異丙腎上腺素(isoprenaline Iso)誘導(dǎo)的心肌纖維化模型的作

4、用，并觀察燈盞乙素對(duì)纖維化心肌中EndMT及Notch傳導(dǎo)通路蛋白表達(dá)的影響，初步探討燈盞乙素是否具有抗心肌纖維化作用，并進(jìn)一步闡明其機(jī)制，為燈盞乙素的臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　方法:40只雄性SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后隨機(jī)分為4組，心肌纖維化模型組(Isogroup)、低劑量燈盞乙素組(Low dose SCU group;10mg/kg/d)、高劑量燈盞乙素組(High dose SCU group;20mg/kg/d)、空白

5、組(NS control group)，模型組及燈盞乙素組采用皮下注射異丙腎上腺素（5mg/kg/d，共7天）誘導(dǎo)心臟纖維化，對(duì)照組予同等量生理鹽水。燈盞乙素藥物組于造模第二天起予腹腔注射燈盞乙素。藥物持續(xù)使用14天。14天后用多導(dǎo)電生理儀檢查測(cè)定血流動(dòng)力學(xué)，測(cè)量左右心室質(zhì)量指數(shù)，HE染色法觀察心肌病理學(xué)改變，Masson染色法觀察組織纖維化程度，ELISA法測(cè)定組織內(nèi)collagenⅠ及collagenⅢ含量，免疫組化法標(biāo)記第Ⅷ因子相

6、關(guān)抗原測(cè)微血管密度，免疫熒光法檢測(cè)內(nèi)皮細(xì)胞CD31、α-SMA熒光強(qiáng)度變化，Western blot測(cè)CD31表達(dá)及Notch信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路蛋白(Notch-1、Jagged-1和Hes-1)表達(dá)。
　　結(jié)果：
　　1.心功能測(cè)定:模型組LVSP、+dp/dtmax、-dp/dtmax低于空白組，LVEDP高于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素改善異丙腎上腺素對(duì)心功能的影響，且差別均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)或顯著意義(P

7、＜0.01或P＜0.05)。
　　2.心臟質(zhì)量指數(shù)測(cè)定:模型組左室質(zhì)量指數(shù)(LVWI)及右室質(zhì)量指數(shù)(RVWI)高于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素減少LVWI及RVWI的增加，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。
　　3.心肌病理學(xué)改變:模型組可見(jiàn)廣泛的間質(zhì)增生，心肌排列紊亂、心肌細(xì)胞肥厚、空泡形成，炎細(xì)胞浸潤(rùn)。燈盞乙素治療明顯改善上述改變。
　　4.心臟纖維化測(cè)定:本研究中用馬森染色技術(shù)測(cè)心

8、肌組織膠原面積及ELISA技術(shù)測(cè)心肌組織均漿中collagenⅠ及collagenⅢ含量來(lái)評(píng)估心肌纖維化程度。模型組心肌組織馬森染色后間可見(jiàn)廣泛的藍(lán)色纖維組織，膠原面積測(cè)定高于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素減少異丙腎上腺素引起的心肌纖維組織增殖，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。模型組心臟組織均漿中的膠原Ⅰ、膠原Ⅲ濃度高于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素治療組膠原Ⅰ、膠原Ⅲ濃度低于模型組

9、，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。
　　5.心肌組織中微血管密度(MVD):模型組心臟組織中MDV低于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素治療組高于模型組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。尤其是高劑量燈盞乙素治療組，MDV甚至高于空白組，且差別均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)
　　6.EndMT指標(biāo)測(cè)定:模型組心臟組織中內(nèi)皮細(xì)胞CD31（內(nèi)皮性標(biāo)記蛋白）表達(dá)低于空白組，α-SMA（纖維性標(biāo)記蛋白

10、）表達(dá)高于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素治療后CD31表達(dá)高于模型組，α-SMA表達(dá)低于模型組，且差別均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)或顯著意義（P＜0.01或P＜0.05）。
　　7.心肌組織中CD31表達(dá):模型組心臟組織中CD31表達(dá)低于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素治療組CD31表達(dá)高于模型組，且差別均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)或顯著意義（P＜0.01或P＜0.05）。尤其是高劑量燈盞乙素治療組，CD31表達(dá)高于

11、空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。
　　9.心肌組織中Notch-1、Jagged-1和Hes-1表達(dá):模型組心臟組織中Notch-1、Jagged-1和Hes-1表達(dá)低于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素治療組Notch-1、Jagged-1和Hes-1表達(dá)高于模型組，且差別均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)或顯著意義（P＜0.01或P＜0.05)。尤其是高劑量燈盞乙素治療組，Notch-1、Jagged-1和Hes-

12、1表達(dá)高于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。
　　結(jié)論：
　　燈盞乙素改善Iso誘導(dǎo)的心肌纖維化動(dòng)物模型心功能、降低心臟質(zhì)量指數(shù)、改善心肌病理學(xué)改變、減少心肌纖維化并具有促血管生成作用。同時(shí)，燈盞乙素抑制纖維化心肌EndMT并增加Notch信號(hào)表達(dá)。
　　EndMT是指內(nèi)皮細(xì)胞失去原有內(nèi)皮細(xì)胞特性，獲得向外周組織遷移等間質(zhì)細(xì)胞特性的現(xiàn)象，促進(jìn)纖維化發(fā)生和發(fā)展。燈盞乙素抑制異丙腎上腺素誘導(dǎo)的EndMT，提示燈