APELIN對心肌梗死后大鼠心臟保護作用的實驗研究.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制參與,包括神經激素系統(tǒng)的變化、心肌重構、心室重塑等.盡管具體的調控機制至今尚未完全闡明,但醫(yī)學界一致認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鍵作用.1998年,日本學者發(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,作為一種強效的內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的表達水平有不同程度的變化.Apelin被認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通路可能為獨立于AnⅡ-AT1通路之外的心血管調控信號通路,通過拮抗AngⅡ-AT1信號通路調節(jié)心血管穩(wěn)態(tài),共同影響血壓穩(wěn)定、血流動力學穩(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的研究報道.本研究通過一種成熟的心肌缺血動物模型(即結扎左冠狀動脈前降支誘導大鼠發(fā)生急性心肌梗死),首次探討了心肌梗死后不同時間點Apelm-APJ系統(tǒng)表達水平的變化. 研究結果發(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有不同程度和不同時相的變化,但總的表達趨勢是梗死后一周左右開始出現(xiàn)上調趨勢,到梗死后晚期下調.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情況的結果顯示,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天時低于對照組42.3﹪.APJ mRNA的表達則不同,從心肌梗死后第7天起便保持低水平的表達,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).同時通過免疫組化法分析,證實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,血漿中.Apelin多肽水平則在急性心肌梗死后1-2周時開始升高,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.另一方面,心肌梗死后心肌APJ受體mRNA的水平持續(xù)下調.Apelin具有增強心肌收縮、減輕后負荷和利尿等作用.作為心臟超負荷觸發(fā)的一種適應機制,在心肌梗死后早期出現(xiàn)心肌組織和內皮細胞,Apdin的表達上調

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基因表達下調.到梗死后晚期,可能因為存在某種未知的抑制因素使得Apelin-AFJ系統(tǒng)表達下調.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的發(fā)生發(fā)展過程. 許多研究工作已經揭示內源性Apdia與機體的心功能關系密切,嚴重心力衰竭伴隨著血漿Apel

8、in水平下降,本研究結果也證實大鼠心力衰竭的晚期出現(xiàn)體內Apelin不足的現(xiàn)象.但是至于恢復Apelin水平是否有助于改善心功能,國內外很少見到這方面的報道.為了觀察外源性Aelin對缺血性心臟病是否具有保護作用,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,同時檢測血漿和心肌組織中的神經內分泌激素水平,以及標志心肌組織損傷和氧化應激程度的丙二醛和超氧化物歧化酶的水平.

9、 研究結果表明,Apelin治療后的大鼠的心功能較治療前明顯改善,射血分數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、保護作用表現(xiàn)為減輕心臟負荷、降低神經體液因子水平、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作用.因為外源性Apelin對心臟具有正性肌力作用,對外周血管具有擴張作用,還可通過中樞神經系統(tǒng)產生利尿作用,這些因素共同作用可以減輕心臟負荷,促進血流動力學穩(wěn)定,進而改善心功能.而外源性Apclin對心肌梗死后的心室重構的改善可能得益于其對血流動力學的穩(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,這進一步說明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,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)的表達情況進行觀測,結果證實在大鼠急性心肌梗死后早期,心肌組織和血漿Apelin-APJ系統(tǒng)的基因和多肽表達有上調的趨勢,而在梗死后的晚期則表現(xiàn)為下調.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的發(fā)生發(fā)展過程.本實驗為研究Apelin及其受體與心肌缺血性心室重構的關系做了必需的前期研究,為拓展ApeliIl及