螺內酯對心肌損傷后心肌細胞外基質及心臟功能的影響與機制.pdf

1、心肌主要是由心肌細胞與心肌細胞外基質(extracellular matrix，ECM)共同組成，心肌細胞通過細胞外基質行使多種功能，兩者之間相互依存，緊密聯(lián)系，構成了一個完整的有機整體，在心肌損傷和修復過程中，心肌ECM起著重要的作用。近年來由于研究手段的進步，深化了人們對心肌ECM的結構、功能、生理學和病理學意義的認識，心肌損傷后心肌ECM成分代謝失衡，導致心肌纖維化與心肌重構，并逐漸演變?yōu)樾牧λソ吆托穆墒С５葐栴}，日益引起臨床的重

2、視。 心肌ECM主要由膠原蛋白和糖蛋白構成精密有序的網(wǎng)絡結構，在心肌收縮和舒張過程中起著重要作用。膠原蛋白共有5型，其中Ⅰ型膠原屬于成熟型膠原，主要聚合為粗纖維，抗張力強度大，伸展及回彈性小，僵硬度較大，有很強的抗牽拉特性，用于保持室壁的強度。Ⅲ型膠原屬于胚胎型膠原，主要構成細纖維，伸展及回彈性較大，抗張性較差，但與室壁彈性和心肌順應性有關。因此，可通過Ⅰ/Ⅲ型膠原蛋白比值調節(jié)，改善心肌舒張功能和血流動力學。基質金屬蛋白酶(ma

3、rtrix metalloproteinases，MMPs)是一組存在于心肌ECM中的蛋白水解酶，激活的MMPs能降解細胞外基質蛋白，生理條件下是維持心臟膠原纖維網(wǎng)穩(wěn)定的重要因素。心肌損傷后MMPs的過度激活導致心肌膠原纖維網(wǎng)穩(wěn)定性破壞，心肌細胞滑動、拉長，進一步導致心臟組織結構的變形、堅硬度的降低、毛細血管密度降低，使心臟離心性肥大、心腔擴張、心室壁變薄、心功能下降?；|金屬蛋白酶組織抑制物(tissueinhibitor of me

4、talloproteinases，TIMP)是MMPs 的內源性特異性抑制物，MMPs/IMP失平衡，在心肌重構中起著重要作用。 醛固酮(aldosterone，Ald)是體內重要的鹽代謝皮質激素，傳統(tǒng)認為，其通過與鹽皮質激素受體結合達到保鈉、排鉀、排鎂和調節(jié)水電解質平衡的作用。近來，醛固酮對于心臟的作用正受到越來越多的關注。心肌壞死和損傷后由于腎素一血管緊張素．醛固酮系統(tǒng)(Renin-Angiotensin-Aldostero

5、neSystem，RAAS)的激活，使醛固酮的合成增加。研究表明，醛固酮持續(xù)增高可刺激心肌成纖維細胞合成膠原蛋白，使心肌膠原沉積和纖維化，導致心力衰竭。研究表明，血管緊張素轉換酶抑制劑(Angiotensin converting enzymeinhibitor，ACEI)、血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(Angiotensin Ⅱ blockade，ARB)、β受體阻滯劑可部分阻斷RAAS激活，改善心肌功能，但仍存在醛固酮逃逸等問題。醛固酮受

6、體拮抗劑螺內酯與醛固酮有類似的化學結構，與受體結合后，阻斷醛固酮的作用，抑制醛固酮誘導的蛋白形成，從而具有拮抗醛固酮的作用，聯(lián)合應用可充分抑制RAAS，抑制膠原蛋白的沉積，改善心肌細胞外基質的重構，促進心肌損傷修復。近來EPttESUS、RALES 等大規(guī)模臨床試驗中證明，醛固酮受體拮抗劑能延緩心室重構和心力衰竭的發(fā)生，顯著降低心肌損傷后心力衰竭患者的死亡率。但目前還沒有對心肌梗死急性期和高血壓舒張功能障礙患者的臨床應用研究報道，且對螺

7、內酯改善心肌ECM重構和心功能的機制目前仍不十分不清楚。 本研究在動物實驗部分，通過結扎冠狀動脈造成急性心肌梗死(acutemyocardialinfarction，AMI)大鼠模型，觀察醛固酮受體拮抗劑螺內酯、血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑氯沙坦在急性期應用心肌ECM病理學、超微結構、Ⅰ/Ⅲ膠原蛋白、血流動力學和心臟功能的改變；通過冷凍左室心肌制作心肌損傷大鼠模型，觀察醛固酮受體拮抗劑螺內酯長期干預后對：MMP-2、TIMP-1 及新

8、生血管密度的影響，進一步研探討螺內酯改善心肌ECM代謝，改善心肌重構，促進心功能恢復的機制。在臨床研究部分，觀察AMI 患者早期螺內酯干預治療和高血壓舒張性心力衰竭患者心肌損傷后應用螺內酯長期治療，對反映心肌ECM重構的血腦鈉肽(brain natriuretic peptide，BNP)、Ⅲ型前膠原氨基末端肽(amino-terminal pro-peptide oftype Ⅲ procollagen，PⅢNP)等心肌重構生化標志物

9、和心臟超聲心功能指標變化。 本研究分以下四部分： 第一部分螺內酯對大鼠急性心肌梗死后心肌膠原重構的影響 目的：研究螺內酯、氯沙坦以及兩者合用早期干預對大鼠急性心肌梗死后血流動力學和心肌膠原重構的影響。 方法：雄性健康Sprague Dawley大鼠150只，隨機抽取18只為假手術組，其余132只通過結扎冠狀動脈前降支制作心肌梗死模型，術后24小時將穩(wěn)定存活大鼠72只隨機分為：急性心肌梗死對照組、螺內酯干預

10、組、氯沙坦組、螺內酯+氯沙坦組。術后24小時開始給藥，使用生理鹽水2ml分別溶解氯沙坦20mg/(kg·d)，螺內酯20mg/(kg·d)。分別在第2、6周檢測觀察平均動脈壓(Mean blood pressure，MBP)、左室舒張末壓(left ventricularend-diastolic pressure，LNEDP)、左室相對重量、膠原含量、梗死面積、非梗死區(qū)心?、瘛ⅱ笮湍z原蛋白含量及Ⅰ/Ⅲ型膠原比值。 結論：螺內酯

11、、氯沙坦均可調節(jié)Ⅰ/Ⅲ型膠原蛋白平衡，抑制膠原增生，改善急性心肌梗死后血流動力學。兩藥早期聯(lián)合應用可更充分抑制急性心肌梗死后膠原重構，有利于心臟功能恢復。 第二部分螺內酯對心肌損傷大鼠心肌基質金屬蛋白酶及新生血管的影響 目的：研究螺內酯對心肌損傷大鼠心肌基質金屬蛋白酶及新生血管的影響，探討螺內酯改善心肌細胞外基質重構的機制。 方法：雄性健康Wister 大鼠使用銅棒冷凍左室心尖部制作心肌損傷模型。冷凍損傷后24小

12、時，將成活并狀態(tài)穩(wěn)定的大鼠84只，隨機分為假手術組(n=24)，損傷對照組(n=30)、螺內酯組(n=30)，術后24小時開始給藥，使用生理鹽水2ml溶解螺內酯20mg/(kg·d)，于每日上午通過灌胃給予。假手術組和損傷對照組給予等容量自來水灌胃。分別在第2、14周，測量大鼠左室重量和體重比(the ratio of left ventricular weight and body weight，LVW/BW)，用氯氨酮法檢測膠原含量

13、，用透射電鏡觀察超微結構，利用免疫組化的方法測定大鼠心肌損傷周圍非壞死區(qū)心肌MMP-2、TIMP-1蛋白的表達、MMP-2/TIMP-1 和毛細血管密度。 結論：螺內酯可能通過調節(jié)MMPs/TIMP的平衡，增加毛細血管的密度，改善細胞外基質的重構，并有利于心肌細胞缺氧的改善，使心肌細胞的代謝增強，最終使心室功能改善。 第三部分螺內酯早期干預對急性心肌梗死患者心肌膠原重構的影響 目的：探討急性心肌梗死(AMI)患者

14、應用螺內酯干預對于左室重構(LVRM)的影響。 方法：入選AMI患者88例，采用多中心、隨機、對照的方法，對46例AMI患者在常規(guī)治療的基礎上加用螺內酯40mg/d(螺內酯組)，對照組(n=42)常規(guī)治療。在6個月干預期內應用夾心酶聯(lián)免疫吸附法檢測兩組血清Ⅲ型前膠原氨基端肽(PⅢNP)、腦鈉肽(BNP)及超聲心動圖，以評價左室纖維化、左室功能和左室容積。 結論：急性前壁心肌梗死組在常規(guī)治療的基礎上聯(lián)合應用小劑量(40mg

15、/d)的螺內酯，可進一步抑制左室的擴張和纖維化，防止左室重構的發(fā)生；而在急性下壁心肌梗死組對于防止左室重構方面未見顯著影響。 第四部分螺內酯對老年高血壓舒張性心力衰竭心臟功能的影響 目的：觀察螺內酯長期干預對老年高血壓舒張性心力衰竭(DHF)的心臟功能的影響與機制。 方法：入選老年高血壓伴有DHF病人78例，隨機分入螺內酯組(n=40)和對照組(n=38)。對照組采用常規(guī)治療，螺內酯組加用螺內酯平均劑量47mg·

16、d<'-1>，療程6個月。在治療前后檢測血清Ⅲ型前膠原氨基端肽(PⅢNP)、腦鈉肽(BNP)、6分鐘步行試驗及心臟超聲。 結論：螺內酯長期干預治療老年高血壓DHF病人可改善心臟舒張功能，提高活動耐量，其作用可能與螺內酯改善心肌細胞外基質重構，降低膠原沉積有關。 總結，我們的研究結果表明： 1．螺內酯、氯沙坦均可調節(jié)Ⅰ/Ⅲ型膠原蛋白平衡，抑制膠原增生，改善心肌梗死后血流動力學。兩藥聯(lián)合應用可更充分抑制心肌梗死后膠原

17、重構，有利于心臟功能恢復。 2．螺內酯可能通過調節(jié)MMPs/TIMP的平衡，增加毛細血管的密度，改善的細胞外基質的重構，并有利于心肌細胞缺氧的改善，使心肌細胞的代謝增強，最終使心室功能改善。 3．急性前壁心肌梗死患者在常規(guī)治療的基礎上早期聯(lián)合應用小劑量(40mg/d)的螺內酯，可進一步抑制左室的擴張和纖維化，防止左室重構的發(fā)生。 4．螺內酯長期干預治療老年高血壓DHF病人可改善心臟舒張功能，提高活動耐量，其作用可