養心通脈方對心衰大鼠心肌橫管重構及其相關蛋白Junctophilin-2和caveolin-3的影響

梁逸強，岑倩，朱濤，龐延，葛惠琴，趙璇

（廣西中醫藥大學第一附屬醫院心血管科，廣西 南寧 530023）

心力衰竭（heart failure, HF）是老年人病殘率和病死率升高的主要原因。在心力衰竭發展中，伴隨著心肌肥厚性重構變化，心肌細胞的橫管（transverse tubule, TT）系統亦發生重構性改變。本課題擬通過觀察養心通脈方對以腹主動脈縮窄致心力衰竭大鼠模型EF值的影響，橫管冪頻值（transverse tubule power, TTpower），心肌組織JP-2（Junctophilin2, JP-2）、Cav-3（caveolin-3, Cav-3）蛋白表達的影響，研究其作用機制。

1 資料與方法

1.1 實驗動物、儀器、藥物 SPF級雄性SD大鼠60只，體質量200 g-250 g，購于并飼養于廣西中醫藥大學實驗動物中心。主要儀器：激光共聚焦顯微鏡；Langendorf灌流系統；GE Vivid7型超聲儀；電泳儀等。主要藥物與試劑：養心通脈方藥物組成：紅參、白術、麥冬、五味子、川芎、當歸、遠志、炙甘草各10 g，黃芪30 g，丹參15 g，木香3 g。卡托普利（Captopril），12.5 mg/片。兔多克隆抗JP2抗體、大鼠抗Cav-3抗體購自美國Sigma公司。

1.2 方法 采用腹主動脈不完全結扎建立心力衰竭大鼠模型。將造模動物分為假手術組、模型組、養心通脈方組和卡托普利組，每組15只。假手術組15只動物開腹后僅分離腹主動脈，但不結扎。其余3組采用不完全結扎建立心力衰竭大鼠模型。13周后，利用壓力超負荷形成大鼠心衰模型。于術后13周末開始給藥，假手術組、模型組給予蒸餾水灌胃5周，心力衰竭組給予養心通脈方、卡托普利連續用藥灌胃5周。養心通脈方干預結束后，各組分別于第18周末取材及進行相關指標的檢測。包括：心臟超聲檢測左心室的EF值，心肌橫管成像檢測橫管冪頻值（TTpower），Western blot檢測JP-2與Cav-3蛋白表達。

1.3 統計學處理 采用SPSS 18.0進行分析，計數資料采用率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；計量資料采用均數±標準差（Mean±SD）表示，組間比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

大鼠EF值、左室橫管power值與假手術組比較，模型組EF值、左室橫管power值明顯下降（P＜0.01）；與模型組比較，卡托普利組及養心通脈方組EF值、左室橫管power值上升明顯（P＜0.05）。大鼠JP-2與Cav-3蛋白表達與假手術組比較，模型組比較蛋白表達明顯下降（P＜0.01）；與模型組比較，卡托普利組及養心通脈方組JP-2與Cav-3蛋白表達上升明顯（P＜0.05）（表1）。

3 討論

隨著中國人口老齡化加劇，心力衰竭（HF）患病率及死亡率呈明顯升高趨勢。雖然人們對心衰病理生理機制進行了深入研究，但心衰癥狀頑固，治療難度大，預后仍較差。因此，心力衰竭仍是心血管疾病領域需要解決的重要課題。隨著對HF發病機制的深入研究，人們逐漸認識到，導致HF發生發展的基本機制是心肌重塑。在心衰發展中，伴隨著心肌組織學上肥厚性重構變化，心肌細胞的橫管系統亦發生重構性改變[1,2]。

橫小管是骨骼肌和心肌細胞明暗帶交界處細胞膜陷入細胞內環繞肌原纖維而形成的小管。許多重要的蛋白和離子通道集中在橫管。橫管決定心肌細胞的功能。橫管參與心肌細胞電信號傳導[3]。橫小管重構作為心肌重塑的重要組成部分，在心肌肥大向心力衰竭轉化期間的起著重要作用。實驗表明，在多種不同病因引起的心力衰竭中可以觀察到橫管結構的缺失和紊亂。臨床研究發現，在人發生心衰時心室肌細胞的橫管出現擴張。Wei等[4]發現心力衰竭的自發性高血壓大鼠心肌細胞的橫管系統發生結構性破壞，而這種橫管系統的結構破壞可以直接導致心肌細胞鈣致鈣釋放功能異常，從而導致心肌收縮功能減弱。橫管與肌質網超微結構的改變，造成鈣釋放過程失穩及興奮-收縮耦聯效率下降及興奮-收縮耦聯時間延長，從而導致心力衰竭的發生。許多細胞膜蛋白集中于心肌細胞的橫管。橫管與肌質網的耦聯處不僅有多種蛋白（如RyR、LCC等）形成耦聯結構復合體，還有junctophilins、JP-2、Cav-3等多種結構蛋白和鈣結合蛋白。在心肌肥厚和心力衰竭過程中，JP-2的表達水平顯著降低，并且二聯體結構受到損害；而人為降低JP-2的表達量也可導致心肌肥厚和心力衰竭[5]。caveolae是質膜上直徑大約50 nm-100 nm的泡狀凹陷，其大量分布在肌細胞，成纖維細胞，脂肪細胞，內皮細胞。目前發現caveolin有三種同型異構體，為caveolin-1、caveolin-2、caveolin-3。它們的表達具有組織特異性，caveolin-3特定地表達在骨骼肌、心肌、平滑肌細胞中。已有報道caveolin-3表達的異常和心肌功能失調相關。敲除Cav-3的小鼠會出現心肌肥厚，心肌擴張和射血分數下降。

表1 養心通脈方對壓力超負荷大鼠橫管重構的影響 （Mean±SD , n=8）

中醫一般將心衰納入“喘證”、“痰飲”等范疇。筆者認為心衰的基本病機為本虛標實，本虛以氣虛、氣陰兩虛、陽虛為主，標實以淤血、水飲居多，臨床表現多為虛實夾雜。養心通脈方具有益氣養陰，活血祛瘀，理氣止痛，養心安神的功能。本實驗采用了壓力超負荷致心力衰竭模型，觀察了養心通脈方對壓力負荷大鼠橫管重構的影響。研究表明，養心通脈方可以改善心力衰竭大鼠EF值，改善左室橫管冪頻值（TTpower），增強JP-2與Cav-3蛋白表達，從而改善左室橫管重構。

綜上所述，養心通脈方可以改善心功能，改善左室橫管重構，增強JP-2與Cav-3蛋白的表達，在一定程度上能夠延緩壓力超負荷大鼠橫管重構，從而起到抗心力衰竭的作用。