表沒食子兒茶素沒食子酸酯對容積超負荷導致的大鼠心肌肥厚的改善作用

賈皓，余小平，程道梅，彭曉莉

（成都醫學院公共衛生系，四川 成都 610083）

心肌肥厚是心臟應對血液動力超負載而發生的一種代償機制［1］，盡管心肌細胞的肥厚在初期可以補償一定程度的心臟功能的缺失，但長期持續的心肌肥厚最終會導致擴張型心肌病、心力衰竭甚至猝死［2，3］。

流行病學研究顯示，綠茶提取物中的多酚類等天然抗氧化劑可以降低冠心病的死亡率［4］。作為綠茶提取物中重要的茶多酚的一種，表沒食子兒茶素沒食子酸酯（Epigallocathechin－3Gallate，EGCG）被報道具有心血管系統的保護效應。EGCG通過阻斷氨基端激酶（JNKs）信號通路從而抑制了Angiotensin II誘導的血管平滑肌細胞的肥厚［5］，但EGCG針對心肌肥厚的效果的報道卻較為罕見。故而在本研究中，我們采用經口給藥的方式，探究EGCG對于容積超負荷誘發的心肌肥厚的預防效果。

1 材料與方法

1.1 實驗設計

在實驗期間，EGCG被連續的供給各實驗組，然而對照組被提供相同的不含EGCG的飲用水。具體設計如下（圖1）。

1.2 活體心肌肥厚模型

Spregue－Dawley大鼠麻醉后，實施開腹手術，暴露出腹主動脈與腔靜脈，將一支18G的針頭插入主動脈內，然后從動脈的內側壁貫穿入腔靜脈，通過同一路徑反復貫穿幾次，以確保貫穿通路的尺寸。腹部動脈針頭插入的位置采用氰基丙烯酸鹽粘合劑重新封起后，縫合大鼠的腹部。

1.3 離體心臟缺血／復灌（I／R）模型制備

大鼠稱重斷頭后開胸取出心臟，迅速轉移，固定于Langendorff灌流裝置，以95%O2＋5%CO2混合氣體飽和的K－H液，行76mm Hg（1mmHg＝0.133kPa）恒壓灌流，用6－0醫用無損傷縫合線穿過冠狀動脈左前降支以備結扎。各組大鼠心臟穩定20min后進行實驗處理，給藥后用縫合線結扎冠脈（觀察心外膜電圖，以結扎后出現明顯R波高聳或ST段抬高為冠狀動脈結扎成功的標準），行缺血30min，再松開縫合線進行復灌（觀察心外膜電圖，以松開縫合線后出現抬高的ST段下降50%以上為復灌成功的標準）15min。缺血及復灌期間如出現不可逆心室顫動則不納入樣本。

1.4 標本的采集和處理

各組大鼠按照設定時間點進行取材，切取心臟組織視交叉前后各2mm厚的心臟組織，放入4%多聚甲醛磷酸鹽緩沖溶液（pH 7.4）中固定24h后，進行石蠟包埋。將包埋好的腦組織蠟塊進行連續切片，60%烤箱內烤片1h進行固定，進行藥木精－伊紅（HE）染色，常規顯微鏡觀察。

1.5 統計學方法

采用SPSS 13.0統計軟件進行統計學處理。計量資料采用均數±標準差（±s）表示，組間差異采用單因素ANOVA方法分析，若方差具齊性則用LSD檢驗，若方差不具齊性則用Tamhane s T2檢驗，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 容積超負載模型的確認

在ACS實施后1d分別測定各組的中心靜脈壓（central venous pressure，CVP）與左心室射血分數 （left ventricular end－diastolic pressure，LVEDP），ACS組的CVP與LVEDP明顯增高，這充分說明了ACS手術增加了心臟在舒張末期的心室內的血容量，從而加重了室壁的壓力（圖2）。

2.2 EGCG對超負荷導致的心臟質量的變化的影響效果

通過每天對水的攝取量的測量發現，sham與ACS組并無明顯差異，但在 HW／BW 比率方面，ACS組相對于sham組增加了58%，而這份增加在EGCG組減小到了10.8%。在LW／BW及BW方面，ACS與EGCG組沒有顯著差異。這些結果與以往的關于EGCG對機體肝臟等其他組織器官無毒性的結論是相一致的［26］。這些結果顯示了EGCG對容積超負荷導致的心肌肥厚有明顯的抑制作用（圖3）。

2.3 EGCG對心臟組織及心肌細胞的形態改變的影響效果

研究表明，與sham組比較，ACS組均明顯增加了心臟組織的體積及心肌細胞的面積。而這種容積超負荷導致的增大幾乎被EGCG完全抑制（圖4）。

2.4 EGCG對容積超負荷大鼠心臟的缺血再灌損傷的影響效果

在本研究中，我們還通過心臟離體灌注體系，檢測了EGCG對于心機能的影響（圖5）。結果表明，與ACS組比較，EGCG組明顯提高了缺血后的大鼠的心機能（圖5A）。在整個再灌過程中，與ACS組比較，LVEDP和冠脈血流量都得到了明顯的改善（圖5B，5C）。這些都顯示EGCG明顯改善了肥厚心肌的缺血再灌損傷。

3 討論

本研究首次體內探討了EGCG關于容積超負荷導致的心肌肥厚的生物學效應。基于本研究的數據，我們有理由相信EGCG具有作為有療效的心肌肥厚防治藥物開發的潛質。本研究還進一步證明了EGCG不僅具有抑制心肌肥厚的效果，而且EGCG對心肌缺血再灌的損傷也有明顯的改善作用。

活性氧（Reactive oxygen species，ROS）已經在很多細胞中被證明是一個重要的應激反應的細胞內信號分子，會導致細胞凋亡、增殖等細胞行為。在離體心肌細胞肥厚實驗模型中，ROS被證明與心肌肥大有關聯［11］，并且可以調節機械拉伸、Angiotensin II及腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）誘導的心肌肥厚［12－14］。EGCG 已經被證明具有強效的抗氧化活性［15］，所以我們可以認為抗氧化效應是包含在EGCG預防容積超負荷導致的心肌肥厚的信號轉導途徑中的。

腎素－血管緊張素系統（RAS）同樣被報道在多種器官肥大的信號傳導途徑中扮演著重要的角色［16］。交感神經和全身腎素一血管緊張素系統在容積超負荷之后被報道發現活化［17］。然而，在離體培養的心肌細胞中，EGCG能夠抑制血管緊張素2調節的信號轉導［18］，所以，本研究中的EGCG的抗肥厚效果也有可能是通過阻斷RAS的作用而實現的，類似的結果也曾在其他幾種動物模型中被證實［19，20］。所以，有必要深入探討EGCG的抗心肌肥厚的機理的研究。

心肌肥厚是針對于增加的室壁壓力的一種代償性反應，對心肌細胞肥厚的抑制可能會導致一定程度的心力衰竭。所以在長期的超負荷心臟中，為保持心肌功能在正常范圍內被認為是心肌肥厚的主要機制［21］。有報道說，Cyclosporine A處理后，能夠抑制血壓超負荷心肌肥厚，保持心機能在正常范圍內［22］。另一些研究表明心肌細胞肥厚與收縮障礙是相關聯的，這一關聯進而增加了缺血再灌的損害［23，24］。我們通過檢測容積超負荷心臟在缺血再灌傷害后的心機能的恢復，從而明確了EGCG也具有心機能的維護效果，EGCG不僅有效抑制了心肌肥厚而且明顯改善了容積超負荷心臟的缺血再灌后的心機能的恢復。這個結果顯示了EGCG使心肌在未肥厚的狀態下適應了容積超負荷。

眾所周知，Cyclosporine A與FK506等磷酸酶抑制劑具有抑制心肌肥厚的效果，但同時也兼有腎毒性與免疫抑制等副作用，從而限制了這類藥物的治療效果［25］。在本研究中，EGCG不僅抑制了容積超負荷導致的心肌肥厚及心肌細胞形態變化的效果，而且對正常心臟及肝臟無明顯影響，也沒有任何關于正常成長、體重增加及體力活動方面的影響，因為患者大部分在確診的時候已經形成了心肌肥厚，所以更進一步的研究有必要集中在EGCG是否可以逆轉已經形成的心肌肥厚，這將是更具有臨床的實際意義的研究。

總之，本研究證明了EGCG可以抑制容積超負荷導致的心肌肥厚及改善心機能。這些發現也許能帶來重要的關于預防心肌肥厚到心力衰竭轉變的新的臨床治療策略的暗示。

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