心肌梗死大鼠趨化因子CXC配體5表達及辣椒素的心臟保護作用

曹翔 李晶 于海濤 于海波 薛晴

(佳木斯大學 1第一附屬醫(yī)院,黑龍江 佳木斯 154002；2基礎(chǔ)醫(yī)學院；3基礎(chǔ)醫(yī)學院2016級臨床醫(yī)學7班)

由各種原因形成冠狀動脈內(nèi)閉塞而致心肌持久嚴重的缺血缺氧，造成心肌細胞壞死、凋亡，從而表現(xiàn)為心肌梗死(MI)。而壞死后的心肌細胞通常會釋放多種細胞因子，同時伴隨炎細胞浸潤和趨化等現(xiàn)象。也可以說，MI進展的關(guān)鍵決定因素之一就是炎癥反應(yīng)。而實質(zhì)為蛋白質(zhì)的趨化因子在炎癥反應(yīng)發(fā)生時可誘導炎細胞浸潤、定向遷移和活化，促進血管新生。本研究觀察MI建模成功后大鼠血清及心肌趨化因子CXC配體(CXCL)5表達變化并分析辣椒素的心肌細胞保護作用。

1 材料與方法

1.1實驗動物與飼養(yǎng)環(huán)境 經(jīng)佳木斯大學倫理委員會批準，30只健康雄性成年 Sprague-Dawlay 大鼠來自哈爾濱醫(yī)科大學實驗動物中心〔SYXK(黑) 2015-001〕，依隨機數(shù)字原則分為假手術(shù)組、模型組、辣椒素組各10只，均給予相同喂養(yǎng)時間，普通飲食，飲水自由，實驗室溫度維持在26℃左右并通風良好。

1.2儀器和主要試劑 成都泰盟公司生產(chǎn)的小動物呼吸機及BL-420F生物機能實驗系統(tǒng)；哈藥集團生產(chǎn)的注射用青霉素；天津市大茂化學試劑廠的水合氯醛；美國ADL公司生產(chǎn)的CXCL5 試劑盒；辣椒素購自武漢紅禾杉生物科技有限公司；全自動生化分析儀等。

1.3動物分組與模型制備 假手術(shù)組：手術(shù)線只穿過左冠狀動脈前降支，不結(jié)扎，行生理鹽水灌胃；模型組：結(jié)扎前降支，生理鹽水灌胃；辣椒素組：穿線并結(jié)扎左冠狀動脈前降支后用辣椒素灌胃，濃度10 mg/L，劑量0.4 ml。每組灌胃4 w，按照0.1 ml/kg計算用量。具體造模操作步驟：經(jīng)腹腔用水合氯醛(4%)麻醉，按照0.5 ml/100 g劑量，剪毛備好皮后固定(仰臥位)于手術(shù)臺上，同時連接引導電極描記心電圖曲線，開胸前的準備工作是經(jīng)口氣管插管，并與小動物呼吸機相連，調(diào)節(jié)好潮氣量和呼吸頻率。可從4、5 肋間隙(左側(cè))打開胸腔暴露心臟，結(jié)扎前要破壞心包膜，防止心包積液發(fā)生，后結(jié)扎前降支(左冠狀動脈)，可見心尖顏色由鮮紅轉(zhuǎn)為白色，心電圖變化是ST段抬高明顯〔1〕。見圖1。

圖1 模型組心電圖示ST段顯著抬高

1.4描記心電圖 用成都泰盟公司的BL-420F生物機能實驗系統(tǒng)進行，麻醉穩(wěn)定后固定好，大鼠四肢用1 ml注射器針頭插入，后連接相應(yīng)顏色電極(右上肢-白色；左下肢-紅色；右下肢-黑色)。

1.5血清及心肌CXCL5表達 每組均收集血清和心肌組織，酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測CXCL5表達變化，依據(jù)試劑盒說明嚴格進行操作。

1.6統(tǒng)計學方法 采用SPSS15.0軟件進行單因素方差分析。

2 結(jié) 果

模型組CXCL5水平較假手術(shù)組明顯增加；而辣椒素組較模型組顯著降低(P<0.05)，見表1。

表1 各組血清及心肌CXCL5水平

與假手術(shù)組比較：1)P<0.05；與辣椒素組比較：2)P<0.05

3 討 論

MI發(fā)病主要機制是血管內(nèi)皮損傷及功能失常，而血栓形成或心肌細胞壞死多是由于炎細胞及因子的釋放刺激血管壁，加速了斑塊的不穩(wěn)定及管壁硬化〔2～4〕。而趨化因子可以激活和募集梗死組織中中性粒細胞〔5〕。在炎癥反應(yīng)級聯(lián)激活放大過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的是趨化因子介導炎癥細胞激活、浸潤與細胞表面的受體結(jié)合發(fā)揮作用〔6，7〕。其中，CXCL5在細胞凋亡、生長、發(fā)育等過程中發(fā)揮重要作用，有學者研究證實，CXCL5不僅具有粒細胞趨化，還可以促進血管生成，促進和誘導炎癥反應(yīng)的發(fā)生〔8〕。本研究結(jié)果說明MI發(fā)生和病情進展與CXCL5高表達密切相關(guān)。分析可能與CXCL5促進炎癥反應(yīng)有關(guān)。在心電導聯(lián)中ST段抬高是由于心室去極后，健康心肌和受損心肌間存在電位差，有電荷移動而形成的，并且抬高的幅度決定了缺血程度。本研究結(jié)果符合缺血心肌受損心電圖的表現(xiàn)。作為生物堿的辣椒素是辣椒中主要成分之一〔9〕，其具有強抗氧化作用，在鎮(zhèn)痛〔10〕、止痛〔11〕、止癢、癌癥預防〔12〕、關(guān)節(jié)炎〔13〕、戒毒、減肥等疾病中發(fā)揮了特殊作用。本研究結(jié)果表明，辣椒素作用于瞬時感受器電位離子通道蛋白(TRPV)1受體這個靶點，在高溫條件下抑制膽固醇生成有害有毒物質(zhì)及加快分解和排泄方式減少毒物堆積，促進血液循環(huán)。辣椒素還具有心臟保護作用，如增加血流量和心肌收縮能力。辣椒素可作為新型心肌細胞保護藥物。綜上，血清和心肌中CXCL5濃度變化與MI病情進展密切相關(guān)，可作為臨床診斷和病程評估的重要依據(jù)。辣椒素有望成為全新的改善心功能藥物。