野百合堿致心肌肥厚大鼠的右心室血流動力學變化研究＊

羅 璨，黃 嵐

（1.南京醫科大學第一附屬醫院／江蘇省人民醫院藥學部，南京210029；2.南京市市級機關醫院藥劑科 210016）

隨著人們生活水平提高，心血管疾病發病率逐年增加，心肌肥厚已發展成為威脅公眾健康的嚴重社會醫療衛生問題之一。因此，心肌肥厚發生、發展的病理生理過程、臨床表現、預防、治療等方面的研究一直是相關領域的熱點問題。目前，更多的注意力集中于血壓長期升高等引起的左心室肥厚，而對右心室肥厚的研究較少。對于右心室肥厚引起的血流動力學的改變，尤其右心室功能的改變少有報道。隨著對肺動脈高壓、三尖瓣關閉不全、右心衰竭等疾病的深入研究，右心室的收縮舒張功能在疾病過程中的作用逐漸受到重視[1]。由于右心室的血流動力學與左心室并不完全一致，故左心室的相關指標并不完全適用于右心室[2]。野百合堿（monocrotaline，MCT）可引起肺動脈高壓和缺氧，導致右心室肥厚，是研究非原發于心臟（如高血壓）的右心室肥厚和右心衰竭的理想病理模型[3-4]。本研究擬采用MCT引起的右心室肥厚模型，動態觀察右心室肥厚時血流動力學的變化，以期為臨床應用提供基礎理論支持和相關參考資料，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料 雄性SD大鼠，體質量200～250g，清潔級，由第三軍醫大學野戰外科研究所動物室提供，許可證號：SCXK（渝）20020003。MCT（Sigma公司），溶于1N鹽酸，用1N氫氧化鈉調pH至7.4，加PBS調節藥物終濃度為2%。

1.2 方法

1.2.1 動物及分組 將大鼠分籠飼養，適應環境1周，隨機分為MCT模型組和溶媒對照組。MCT模型組予2%MCT 0.3 mL／100g單次腹腔注射，溶媒對照組予磷酸鹽緩沖液（PBS）同法等量注射。給藥后常規飼養，分別于第2周和第4周進行檢測。根據喂養時間長短，其中溶媒對照組又分為：（1）N0W組：給藥前；（2）N2W 組：飼養2周；（3）N4W 組：飼養4周。MCT模型組亦分為：（1）M2W組：飼養2周；（2）M4W組：飼養4周。溶媒對照各組n＝7，模型各組n＝10。

1.2.2 血流動力學檢測 10% 水合氯醛0.4mL／100g腹腔麻醉。經一側頸總動脈插管檢測收縮壓／舒張壓（SP／DP）和心率（HR）。經左側第4～5肋間開胸，暴露心臟，心尖部插管，術后15min，待觀察指標穩定后，記錄右室內壓（RVP）、右室舒張末壓（RVEDP）、右室等容期壓力最大變化速率（±dp／dtmax）、右室開始收縮至右室內壓上升速率峰值時間（t-dp／dtmax）及心肌纖維收縮成分的縮短速度（Vpm）等。將上述指標同步記錄于四道生理記錄儀（RL-420E型，成都泰盟科技有限公司）。

1.2.3 組織標本制備 血流動力學檢測結束后，取出心臟，分離右心室（RV）及左心室＋室間隔（LV＋S），稱質量；分別計算右心室／體質量比（RV／BW）和右室肥厚指數（RVHI）＝RV／（LV＋S）。分裝標本，-70℃凍存檢測心肌肥厚標志基因心房利鈉因子（ANF）mRNA的表達。

1.2.4 實時熒光定量PCR（RT-PCR）法檢測ANF mRNA的表達 按RNA提取試劑盒（Qiagen公司）說明書操作，提取純化心肌組織總RNA，用RT-PCR試劑盒（Promega公司）檢測ANF mRNA表達。參照文獻[5-6]及GenBank中大鼠相應的基因序列，引物序列如下：β-actin（正向引物：5′-GAC TAC CTC ATG AAG ATC CTG ACC-3′，反向引物：5′-TGA TCT TCA TGG TGC TAG GAG CC-3′）；ANF（正向引物：5′-GCC CTG AGC GAG CAG ACC GA-3′，反向引物：5′-CGG AAG CTG TTG CAG CCT A-3′）。擴增片段分別為423bp和202 bp。擴增條件：94℃預變性2min；94℃30s，60℃30s，72℃1min，35個循環；72℃延伸7min。上述引物由北京鼎國生物技術發展中心合成。取RT-PCR產物1%瓊脂糖凝膠電泳，BI2000凝膠成像系統（成都泰盟科技有限公司）分析，以ANF與β-actin積分光密度值之比表示ANF基因的表達水平。每組重復3次。

1.3 統計學處理 采用SPSS11.5統計軟件進行分析，計量資料以±s表示，采用單因素方差分析或t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 MCT導致大鼠右心室肥厚 隨著喂養時間延長，溶媒對照組大鼠BW明顯增加。與N0W組比較，N2W組和N4W組分別增加了16%和27%（P＜0.05）。MCT給藥后，M2W 組和M4W組BW與N0W組比較無差異，但比同期喂養大鼠（N2W組或N4W組）分別減輕了16%（P＜0.05）和21%（P＜0.05）。溶媒對照各組RVHI和RV／BW無明顯差異。M2W組RVHI、RV／BW較N2W組分別增加了47%和53%（P＜0.05）；M4W 組較 N4W 組分別增加了64%和94%（P＜0.05）。同時，ANF mRNA在溶媒對照各組表達很低。MCT給藥后，ANF mRNA明顯增加。M2W和M4W組與同期溶媒對照組比較，ANF均增加3倍多（P＜0.05，n＝3），見圖1、2、表1。

圖1 野百合堿對大鼠體質量的影響

圖2 野百合堿引起大鼠心臟病理改變

表1 野百合堿對大鼠右心室ANF mRNA表達的影響（±s，n＝3）

表1 野百合堿對大鼠右心室ANF mRNA表達的影響（±s，n＝3）

＊＊＊：P＜0.001，與 N2W 組比較；＃＃＃：P＜0.001，與 N4W 組比較。

ANF mRNA N0W組組別0.010±0.002 N2W 組 0.007±0.003 N4W 組 0.008±0.001 M2W 組 0.025±0.002＊＊＊M4W 組 0.026±0.003＃＃＃

2.2 血流動力學檢測 溶媒對照組隨喂養時間增加，其HR、SP／DP、RVP、RVEDP、±dp／dtmax、t-dp／dtmax及 Vpm 均無明顯變化。在MCT給藥2周和4周，M2W組和M4W組HR及血壓無明顯改變。但在M2W組，除RVEDP明顯下降外（P＜0.01），右心室血流動力學其余各指標均明顯增加（P＜0.01），而在M4W組，與同期N4W組比較，各項指標均明顯增加（P＜0.05）；與 M2W 組比較，除RVEDP增加外，其余各項指標均下降（P＜0.01），見表2。

表2 野百合堿對右心室心肌肥厚大鼠血流動力學的影響（±s，n＝7）

表2 野百合堿對右心室心肌肥厚大鼠血流動力學的影響（±s，n＝7）

組別 HR（bpm） SP／DP（mm Hg） RVP（mm Hg） RVEDP（mm Hg）N0W 組 351±28 126／108±12／8 13.83±1.03 12.94±0.96 N2W 組 347±36 132／106±10／5 13.81±0.74 12.51±0.75 N4W 組 344±44 132／106±14／6 13.97±0.73 12.24±0.54 M2W 組 345±23 131／112±8／13 21.60±1.45○○○＊＊＊ 5.95±1.73○○○＊＊＊M4W 組 343±23 125／112±14／15 19.05±1.80○○○＃＃＃△△ 16.52±1.77○○○＃＃＃△△△

續表2 野百合堿對右心室心肌肥厚大鼠血流動力學的影響（±s，n＝7）

續表2 野百合堿對右心室心肌肥厚大鼠血流動力學的影響（±s，n＝7）

○○○：P＜0.01，與 N0W 組比較；＊＊＊：P＜0.01，與 N2W 組比較；＃：P＜0.05，＃＃：P＜0.01，＃＃＃：P＜0.01，與 N4W 組比較；△△：P＜0.01，△△△：P＜0.01，與 M2W 組比較。

組別 ＋dp／dtmax（mm Hg／s） t-dp／dtmax（ms） -dp／dtmax（mm Hg／s） Vpm（L／s）N0W組22.46±6.29 3.10±5.20 19.50±9.03 2.02±0.43 N2W 組 24.46±5.19 3.40±2.40 25.33±4.32 2.28±0.45 N4W 組 27.47±6.59 5.10±4.70 27.53±9.03 2.49±0.73 M2W 組 260.73±61.01○○○＊＊＊ 27.30±5.76○○○＊＊＊ 228.24±97.49○○○＊＊＊ 27.21±9.81○○○＊＊＊M4W 組 59.59±24.39○○○＃＃＃△△△ 19.00±9.65○○○＃＃＃△△△ 42.45±13.55○○○＃＃△△△ 3.40±1.28○○＃△△△

3 討 論

MCT，又名單響尾蛇毒蛋白、豬屎豆堿、大葉豬屎青堿等，是從野百合、豬屎豆等植物種子中提取的吡咯烷生物堿。MCT進入大鼠體內后，在肝臟多功能氧化酶系作用下，轉化為野百合吡咯（MCT-pyrrole），而后損傷肺血管內皮細胞，引起肺動脈平滑肌細胞增殖，最終導致肺動脈高壓，繼發右心室肥厚，是常用的右室肥厚病理模型[7-8]。本研究采用單次腹腔注射給藥的方式，在MCT注射后2周即出現ANF mRNA表達增加和RVHI、RV／BW增加，至4周時上述各指標增加更為明顯。由于給予MCT后，模型各組體質量無明顯增長，與相應溶媒對照組（N2W組或N4W組）比較，體質量明顯偏輕，故RV／BW的增加可能是由于模型組體質量較輕而產生的非特異效應，但模型各組RVHI的明顯升高強烈提示出現右心室肥厚。另外，心肌肥厚發生的標志基因之一ANF mRNA表達的明顯增加，進一步證實了右心室肥厚的發生[9-10]。

MCT右心室肥厚模型一般對左心室功能沒有影響[11]。本研究結果亦顯示，M2W組和M4W組的BP和HR沒有變化，提示不存在左心室肥厚的病理基礎。與左心室相比，右心室受前負荷的影響較小，而受后負荷影響較大[12]。給予MCT后，由于肺動脈壓力增加，右心室血流動力學隨之發生改變。M2W組反映心室收縮功能的指標，如＋dp／dtmax、t-dp／dtmax及Vpm均增加，提示心肌的收縮功能代償性增加；-dp／dtmax亦升高，提示心室舒張功能亦代償性增加；RVEDP明顯下降，提示心室的舒張順應性尚處于代償期[13-15]。模型至4周時（M4W組），心室收縮和舒張功能均下降，RVEDP明顯上升，提示出現了右心室功能衰竭，心室舒張順應性降低。

綜上所述，本研究結果提示，MCT在導致心肌肥厚的同時，右心室收縮和舒張功能亦受損；如不予以及時治療，進一步發展，可能出現右心功能衰竭。

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