燈盞乙素抗心臟纖維化作用及其機制研究.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)皮細胞-間質(zhì)化現(xiàn)象（endothelial-mesenchymal transition EndMT）是指內(nèi)皮細胞失去原有的內(nèi)皮細胞特性，獲得向外周組織遷移等間質(zhì)細胞特性的現(xiàn)象。血管內(nèi)皮細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)象存在各類器官纖維化的過程中，如肺臟，腎臟，腸系膜動脈，冠狀動脈等。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制的研究揭開了新的一頁。Notch信號通路是影響細胞命運的重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，在進化過程中高度保守，通過細胞間的接觸調(diào)控細胞的轉(zhuǎn)歸和分化，參與細胞分化、凋亡。

3、研究表明Notch信號在抗纖維化治療中有重要作用。在過表達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)締組織生長因子誘導(dǎo)的心肌纖維化。那么在心室重構(gòu)過程中，Notch信號表達情況以及與EndMT之間的聯(lián)系，需進一步研究。
　　目的:通過動物實驗，觀察燈盞乙素(scutellarin SCU)對異丙腎上腺素(isoprenaline Iso)誘導(dǎo)的心肌纖維化模型的作

4、用，并觀察燈盞乙素對纖維化心肌中EndMT及Notch傳導(dǎo)通路蛋白表達的影響，初步探討燈盞乙素是否具有抗心肌纖維化作用，并進一步闡明其機制，為燈盞乙素的臨床應(yīng)用提供實驗依據(jù)。
　　方法:40只雄性SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后隨機分為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)電生理儀檢查測定血流動力學(xué)，測量左右心室質(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)抗原測微血管密度，免疫熒光法檢測內(nèi)皮細胞CD31、α-SMA熒光強度變化，Western blot測CD31表達及Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路蛋白(Notch-1、Jagged-1和Hes-1)表達。
　　結(jié)果：
　　1.心功能測定: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心功能的影響，且差別均具有統(tǒng)計學(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:模型組可見廣泛的間質(zhì)增生，心肌排列紊亂、心肌細胞肥厚、空泡形成，炎細胞浸潤。燈盞乙素治療明顯改善上述改變。
　　4.心臟纖維化測定:本研究中用馬森染色技術(shù)測心

8、肌組織膠原面積及ELISA技術(shù)測心肌組織均漿中collagenⅠ及collagenⅢ含量來評估心肌纖維化程度。模型組心肌組織馬森染色后間可見廣泛的藍色纖維組織，膠原面積測定高于空白組，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)計學(xué)意義(P＜0.05)
　　6.EndMT指標(biāo)測定:模型組心臟組織中內(nèi)皮細胞CD31（內(nèi)皮性標(biāo)記蛋白）表達低于空白組，α-SMA（纖維性標(biāo)記蛋白

10、）表達高于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素治療后CD31表達高于模型組，α-SMA表達低于模型組，且差別均具有統(tǒng)計學(xué)或顯著意義（P＜0.01或P＜0.05）。
　　7.心肌組織中CD31表達:模型組心臟組織中CD31表達低于空白組，且差別均具有顯著意義(P＜0.01)。燈盞乙素治療組CD31表達高于模型組，且差別均具有統(tǒng)計學(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:模型組心臟組織中Notch-1、Jagged-1和Hes-1表達低于空白組，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表達高于模型組，且差別均具有統(tǒng)計學(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，燈盞乙素抑制纖維化心肌EndMT并增加Notch信號表達。
　　EndMT是指內(nèi)皮細胞失去原有內(nèi)皮細胞特性，獲得向外周組織遷移等間質(zhì)細胞特性的現(xiàn)象，促進纖維化發(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