脂联素对心力衰竭小鼠心肌纤维化的作用
心肌纤维化(myocardial fibrosis，MF)是指在心肌的正常组织结构中细胞外基质过量积聚、心脏组织中胶原浓度显著升高导致间质纤维成分增多或心肌细胞死亡从而被纤维组织替代。该病理变化存在于多种心血管系统疾病中，是心脏功能由代偿期向失代偿期转变的关键性因素。既往研究表明血清脂联素与心肌纤维化呈负相关，但脂联素是否是心肌纤维化的内源性保护机制尚未研究，为了排除临床较多的干扰因素，本研究在此基础上，进一步在实验动物中探讨脂联素与心肌纤维化的因果关系。
目的：①建立小鼠心肌纤维化模型；②观察小鼠心肌纤维化模型给予外源性脂联素后，脂联素对心肌纤维化的影响，以期探寻心肌纤维化发病的新机制和防治的新策略。
方法：⑴SD雄性小鼠20只，体重30～45g，将实验动物随机分为4组，分别为正常对照组、3mg/kg组、5mg/kg组和7.5mg/kg组；腹腔注射异丙肾上腺素(ISO)，连续3天；⑵实验第5周后，采用Doppler超声心动图比较其反应心功能的FS％值；⑶天狼星红染色偏振光显微镜下观察左室心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原形态并测量胶原容积分数CVF％，评价小鼠心肌纤维化程度及成模率；⑷SD雄性小鼠30只，体重30～45g，将实验动物随机分为3组，分别为模型组(ISO组)、脂联素干预组(APN+ISO组)及正常对照组(Control组)。模型组、脂联素干预组采用异丙肾上腺素(7.5mg/kg)制备心衰模型，并于实验第4天起对脂联素干预组腹腔注射小鼠重组脂联素10μg/(kg·d)；正常对照组、模型组给予等量生理盐水腹腔注射；⑸实验第5周采用天狼星红染色偏振光显微镜下观察左室心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原形态并测量胶原容积分数CVF％；⑹应用Real time-PCR的方法测定各组小鼠心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA表达水平；⑺应用Western Blot的方法测定各组小鼠心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达；⑻计数资料采用均数士标准差(x±s)表示，各组间样本均数的比较采用单因素方差分析，以P<0.05认为有统计学意义。全部数据采用SPSS13.0统计软件进行统计学处理。
结果：①Doppler超声心动图显示，7.5mg/kg组与Control组比较FS值明显下降(分别为26.92±2.90％ VS32.36±2.81％，P<0.05)，提示心脏缩短分数随着ISO剂量的增加而降低。②对心肌组织进行天狼星红染色并采用偏振光显微镜观察，结果显示7.5mg/kg组心脏间质Ⅰ、Ⅲ型胶原明显增多，形成间质纤维化，Ⅰ型胶原粗大呈亮红色，排列及分布紊乱，反复重叠；Ⅲ型胶原呈黄绿色穿插其中，CVF值(Collagen volume figure，胶原容积积分)与Control组比较明显升高(分别为6.22±0.43％ VS4.58±0.41％，P<0.01)。3mg/kg、5mg/kg组可见心脏间质Ⅰ型胶原呈红色或黄色，Ⅲ型胶原呈淡绿色，颜色偏淡，有少许的心肌纤维化形成。3mg/kg、5mg/kg组CVF值与Control组比较无明显差异(分别为5.02±0.33％、5.20±0.55％ VS4.58±0.41％，P>0.05)，提示腹腔注射ISO7.5mg/kg可制成心肌纤维化小鼠模型。③天狼星红染色偏振光法显示，Control组Ⅰ、Ⅲ型胶原分布较少，颜色较淡。ISO组心脏间质Ⅰ、Ⅲ型胶原明显增多，形成间质纤维化，Ⅰ型胶原粗大呈亮红色，排列及分布紊乱，反复重叠；Ⅲ型胶原呈黄绿色穿插其中，提示心肌纤维化明显加重；ISO组与Control组比较CVF明显升高(分别为6.41±0.37％ VS4.68±0.30％，P<0.01)。ISO+APN组与ISO组比较CVF明显降低(分别为5.94±0.35％VS6.41±0.37％，P<0.01)，心脏间质胶原较ISO组明显减少，但仍可见黄红色的Ⅰ型胶原及绿色Ⅲ型胶原。④Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA的表达：ISO组Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA相对表达量明显高于Control组(Ⅰ型胶原分别为3.01±0.78 VS1.00，Ⅲ型胶原分别为2.39±0.70 VS1.00；P均<0.01)，表明心肌纤维化小鼠心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原合成增加。ISO+APN组Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA表达较ISO组降低(Ⅰ型胶原分别为2.32±0.82 VS3.01±0.78，Ⅲ型胶原分别为1.62±0.57 VS2.39±0.70；P均<0.01)。⑤Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达：ISO组Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白水平较Control组显著升高(Ⅰ型胶原分别为0.73±0.19 VS0.28±0.15，Ⅲ型胶原分别为0.68±0.18 VS0.25±0.17；P均<0.01)，差异有统计学意义。ISO+APN组Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白水平亦高于Control组(Ⅰ型胶原分别为0.53±0.17 VS0.28±0.15，Ⅲ型胶原分别为0.45±0.19 VS0.25±0.17；P均<0.01)，差异有统计学意义。ISO+APN组Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋表达较ISO组降低(Ⅰ型胶原分别为0.53±0.17 VS0.73±0.19，Ⅲ型胶原分别为0.45±0.19 VS0.68±0.18；P均<0.05)，差异有统计学意义。
结论：⑴小鼠给予ISO7.5mg/(kg·3d)腹腔注射，5周后即可形成心肌纤维化模型，为ISO腹腔注射建立小鼠心肌纤维化模型提供了适宜的用药剂量。⑵小鼠心肌纤维化模型给予外源性脂联素能抑制Ⅰ、Ⅲ型胶原的mRNA及蛋白的表达，具有抑制和改善心肌纤维化的作用。
心肌纤维化;药物治疗;脂联素制剂;实验药理
泰山医学院
硕士
内科学
李秀昌
2012
中文
R542.230.5;R965.2
66
2013-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）