APELIN對心肌梗死后大鼠心臟保護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、缺血性心臟病尤其心肌梗死是造成慢心力衰竭最重要原因之一,由心肌梗死到心力衰竭的發(fā)生和發(fā)展過程中有多種病理生理機(jī)制參與,包括神經(jīng)激素系統(tǒng)的變化、心肌重構(gòu)、心室重塑等.盡管具體的調(diào)控機(jī)制至今尚未完全闡明,但醫(yī)學(xué)界一致認(rèn)為腎素一血管緊張素一醛固酮系統(tǒng)的激活在其中起著關(guān)鍵作用.1998年,日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)一種新的心血管活性肽-Apelin.隨后的一系列研究發(fā)現(xiàn),Apelin及其受體APJ在心臟和血管組織廣泛存在,作為一種強(qiáng)效的內(nèi)源性心血管活性多肽,

2、Apelin 具有重要的心血管生理和病理生理調(diào)節(jié)作用.在慢性心力衰竭、高血壓等心血管疾病中,Apelin及其受體APJ的表達(dá)水平有不同程度的變化.Apelin被認(rèn)為是對腎素一血管緊張素一醛固酮系統(tǒng)的拓展,可能具有與Ang Ⅱ相拮抗的生理功效.Apelin-APJ通路可能為獨(dú)立于AnⅡ-AT1通路之外的心血管調(diào)控信號通路,通過拮抗AngⅡ-AT1信號通路調(diào)節(jié)心血管穩(wěn)態(tài),共同影響血壓穩(wěn)定、血流動力學(xué)穩(wěn)態(tài)、水鹽代謝平衡等.因此, Apelin

3、是否參與心肌梗死后發(fā)生心室重構(gòu)的病理生理過程非常值得探討,但是目前尚未見到與此相關(guān)的研究報(bào)道.本研究通過一種成熟的心肌缺血動物模型(即結(jié)扎左冠狀動脈前降支誘導(dǎo)大鼠發(fā)生急性心肌梗死),首次探討了心肌梗死后不同時(shí)間點(diǎn)Apelm-APJ系統(tǒng)表達(dá)水平的變化. 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)心肌梗死后,從急性期到慢性期,Apelin多肽在血漿和心肌中的表達(dá)有不同程度和不同時(shí)相的變化,但總的表達(dá)趨勢是梗死后一周左右開始出現(xiàn)上調(diào)趨勢,到梗死后晚期下調(diào).血漿AP

4、elin多肽水平從心肌梗死后第14天起持續(xù)較高水平,升高約40﹪,而心肌APelin多肽水平則從第7天起持續(xù)高于假手術(shù)對照組,分別升高77.0﹪(第7天)、41.7﹪(第14天)和48.6﹪(第30天),至梗死后第42天,血漿和心肌Apelin都出現(xiàn)下調(diào)并且低于對照組水平(分別下降43.0﹪和36.9﹪).通過RT-PCR法檢測心肌梗死后大鼠的心肌組織基因表達(dá)情況的結(jié)果顯示,APelin mRNA的變化趨勢與心肌Apelin多肽的變化一

5、致,即從心肌梗死后第7天起高于對照組,分別升高47.34﹪(第7天)、58.8﹪(第14天)和61.7﹪(第30天),到心肌梗死后第42天時(shí)低于對照組42.3﹪.APJ mRNA的表達(dá)則不同,從心肌梗死后第7天起便保持低水平的表達(dá),較對照組分別下降33.3﹪(第7天)、43.1﹪(第14天)、27.4﹪(第30天)和40﹪(第42天).同時(shí)通過免疫組化法分析,證實(shí)APelin在大鼠心肌組織中的分布情況與人類相似,主要是在血管壁,其次是心

6、肌細(xì)胞. 簡而言之,心肌組織中邱din mRNA和多肽水平在心肌梗死后早期(第1周)上調(diào),血漿中.Apelin多肽水平則在急性心肌梗死后1-2周時(shí)開始升高,但是在心肌梗死的晚期則心肌APelin和血漿Apelin都表現(xiàn)為下調(diào).另一方面,心肌梗死后心肌APJ受體mRNA的水平持續(xù)下調(diào).Apelin具有增強(qiáng)心肌收縮、減輕后負(fù)荷和利尿等作用.作為心臟超負(fù)荷觸發(fā)的一種適應(yīng)機(jī)制,在心肌梗死后早期出現(xiàn)心肌組織和內(nèi)皮細(xì)胞,Apdin的表達(dá)上調(diào)

7、、釋放增加,以提高心肌收縮力,從而引起心肌和外周循環(huán)中Apelin水平的升高,Apelin的過度激活又使心肌APJ基因表達(dá)下調(diào).到梗死后晚期,可能因?yàn)榇嬖谀撤N未知的抑制因素使得Apelin-AFJ系統(tǒng)表達(dá)下調(diào).發(fā)生心肌梗死后Apelin及其受體在多肽和基因水平都發(fā)生的改變提示,Apelin-AVJ系統(tǒng)可能參與梗死后心室重構(gòu)的發(fā)生發(fā)展過程. 許多研究工作已經(jīng)揭示內(nèi)源性Apdia與機(jī)體的心功能關(guān)系密切,嚴(yán)重心力衰竭伴隨著血漿Apel

8、in水平下降,本研究結(jié)果也證實(shí)大鼠心力衰竭的晚期出現(xiàn)體內(nèi)Apelin不足的現(xiàn)象.但是至于恢復(fù)Apelin水平是否有助于改善心功能,國內(nèi)外很少見到這方面的報(bào)道.為了觀察外源性Aelin對缺血性心臟病是否具有保護(hù)作用,我們又對心肌梗死后6周的大鼠連續(xù)14天頸靜脈輸注Apelin-12,觀察其對心肌梗死后大鼠心臟功能的影響,同時(shí)檢測血漿和心肌組織中的神經(jīng)內(nèi)分泌激素水平,以及標(biāo)志心肌組織損傷和氧化應(yīng)激程度的丙二醛和超氧化物歧化酶的水平.

9、 研究結(jié)果表明,Apelin治療后的大鼠的心功能較治療前明顯改善,射血分?jǐn)?shù)和短軸縮短率均增加(△EF=7.72±5.19,p<0.05和△FS=5.61±2.93,p<0.05),左室后壁厚度減小,但是梗死面積、左室重量指數(shù)無明顯改變.Apelin治療后的心肌梗死大鼠血漿腎素活性、血漿血管緊張素Ⅱ活性分別降低30﹪和28﹪,血清和心肌組織SOD活力分別升高34﹪和40﹪,血清和心肌組織MDA濃度分別降低16﹪和43﹪.Apelin的心臟

10、保護(hù)作用表現(xiàn)為減輕心臟負(fù)荷、降低神經(jīng)體液因子水平、減輕心肌損傷等幾方面. 本研究通過缺血性心臟病動物模型,觀察到外源性Apolin對缺血梗死心肌具有保護(hù)作用.因?yàn)橥庠葱訟pelin對心臟具有正性肌力作用,對外周血管具有擴(kuò)張作用,還可通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生利尿作用,這些因素共同作用可以減輕心臟負(fù)荷,促進(jìn)血流動力學(xué)穩(wěn)定,進(jìn)而改善心功能.而外源性Apclin對心肌梗死后的心室重構(gòu)的改善可能得益于其對血流動力學(xué)的穩(wěn)定作用,也可能是apel

11、in對心肌組織的直接作用.此外,研究還發(fā)現(xiàn)外源性Apelin可使循環(huán)中的腎素和血管緊張素水平下調(diào),這進(jìn)一步說明Apelin-APJ系統(tǒng)和腎素一血管緊張素系統(tǒng)(RAS)間存在密切聯(lián)系.大鼠心肌梗死后出現(xiàn)Apelin-APJ系統(tǒng)和與Ang Ⅱ-AT1間的平衡失調(diào),而外源性Apelin可能通過與AngⅡ相拮抗的作用,降低循環(huán)中RAS系統(tǒng)的成分,減輕RAS系統(tǒng)對心臟的直接損害,從而對缺血心肌發(fā)揮保護(hù)作用. 總之,本研究通過在體動物模型,

12、首次對心肌梗死后血漿和心肌組織中.Apelin-APJ系統(tǒng)的表達(dá)情況進(jìn)行觀測,結(jié)果證實(shí)在大鼠急性心肌梗死后早期,心肌組織和血漿Apelin-APJ系統(tǒng)的基因和多肽表達(dá)有上調(diào)的趨勢,而在梗死后的晚期則表現(xiàn)為下調(diào).發(fā)生心肌梗死后Apelin及其受體在多肽和基因水平都發(fā)生的改變提示,Apelin-APJ系統(tǒng)可能參與梗死后心室重構(gòu)的發(fā)生發(fā)展過程.本實(shí)驗(yàn)為研究Apelin及其受體與心肌缺血性心室重構(gòu)的關(guān)系做了必需的前期研究,為拓展ApeliIl及