生長(zhǎng)激素釋放肽-6對(duì)心力衰竭模型大鼠心功能的影響

王聖茜 蘇亞楠 邢宇彤 白雪 王一博 方秋月 譚洪建 陳立強(qiáng)

(佳木斯大學(xué) 1基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007；2附屬第一醫(yī)院)

隨著人口老齡化的加劇，心力衰竭(HF)的患病率呈上升趨勢(shì)。HF是由心臟結(jié)構(gòu)和(或)功能性異常所引起的一組復(fù)雜臨床綜合征〔1〕。HF時(shí)由于心臟的損害或超負(fù)荷而導(dǎo)致的心臟工作效率降低，直接的表現(xiàn)就是心臟收縮和(或)舒張功能發(fā)生障礙。合成的生長(zhǎng)激素釋放肽(GHRPs)通過生長(zhǎng)激素促分泌素受體(GHSR)1a和非GHSR受體CD36結(jié)合而具有心臟保護(hù)作用〔2〕。GHRPs對(duì)心臟保護(hù)作用的研究多集中在其對(duì)心肌細(xì)胞保護(hù)的作用機(jī)制，而在其對(duì)HF時(shí)的心功能影響方面的研究相對(duì)較少，本實(shí)驗(yàn)旨在探究GHRP-6對(duì)HF模型大鼠心功能的保護(hù)作用。

1 材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和分組 清潔級(jí)SD大鼠140只，體重(188.2±21.9)g，2～3月齡，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，常規(guī)飼養(yǎng)。隨機(jī)分4組，正常對(duì)照組(A組)、假手術(shù)組(B組)、模型組(C組)和GHRP-6治療組(D組)，每組30只。

1.2主要藥物和試劑 GHRP-6，大連美侖生物技術(shù)有限公司；DP-4800全數(shù)字便攜超聲診斷系統(tǒng)，邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司；BL-420F生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，成都泰盟科技有限公司。

1.3造模與用藥 B組：左冠狀動(dòng)脈前降支穿線，不結(jié)扎；C組和D組：結(jié)扎大鼠左冠狀動(dòng)脈前降支制備HF模型。造模4 w后，D組尾靜脈注射GHRP-6溶液，劑量為100 μg/(kg·d)，其余組動(dòng)物尾靜脈注射同等劑量生理鹽水，連續(xù)注射4 w。

1.4動(dòng)物心電檢測(cè) 各組動(dòng)物麻醉后，仰臥位至于解剖臺(tái)上，固定四肢，使用無菌電極分別刺入右前肢和左、右后肢的皮下，將BL-420F生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的單導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)線分別連接無菌電極，測(cè)量并記錄單通道標(biāo)準(zhǔn)肢體導(dǎo)聯(lián)Ⅱ的心電圖形。

1.5動(dòng)物心臟超聲檢測(cè) 各組動(dòng)物麻醉后，仰臥位至于解剖臺(tái)上，固定四肢，超聲機(jī)選擇“M+B”模式，采用胸骨旁左室長(zhǎng)軸切面體位圖，將探頭置于胸骨左緣第三、四肋間，將M型取樣線移至二尖瓣腱索水平，觀察到清晰的心室波群后凍結(jié)圖像，測(cè)量左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)和左室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)，采用Teichholz校正公式計(jì)算出左室舒張末期容量(LVEDV)和左室收縮末期容量(LVESV)，并計(jì)算左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)值。每只動(dòng)物測(cè)量3組圖像，每次間隔5 min。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用Graph prism7.0進(jìn)行單因素方差分析、Tukey檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1HF動(dòng)物模型手術(shù)前后心電圖 術(shù)前正常大鼠心電呈竇性心律，律整，無異常波形。左冠狀動(dòng)脈前降支結(jié)扎術(shù)后5 min心電圖顯示：ST段顯著抬高，T波增寬而高聳，幅度>0.2 mV，表示急性心肌梗死發(fā)生，手術(shù)成功。見圖1。

2.2術(shù)后8 w各組大鼠心電圖檢測(cè)結(jié)果 A組、B組心電圖無異常。C組心電圖R-R間期不齊，P-R間期延長(zhǎng)，ST段下斜型壓低，T波倒置，電壓>0.1 mV。D組心律較C組整齊，P-R間期延長(zhǎng)，ST段壓低水平較C組輕，T波倒置，電壓<0.1 mV。見圖2。

圖1 HF動(dòng)物模型術(shù)前、術(shù)后心電圖

圖2 術(shù)后8 w各組大鼠心電圖

2.3術(shù)后8 w超聲檢測(cè)結(jié)果 M型超聲心動(dòng)圖可見C組和D組大鼠8 w末時(shí)左心室擴(kuò)大明顯，左心室前壁活動(dòng)曲線峰值降低，室壁運(yùn)動(dòng)波形減弱；LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV均明顯高于A組和B組(P<0.05)，而LVEF明顯降低(P<0.05)。D組較C組的LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV均有顯著降低(P<0.05)，LVEF均值>50%，有明顯的升高(P<0.05)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見圖3、表1。

圖3 各組大鼠8 w后M模式超聲心功能檢測(cè)

組別LVEDD(mm)LVESD(mm)LVEDV(mm3)LVESV(mm3)LVEF(%)A組6.53±0.432.79±0.27227.36±34.5839.56±7.8886.07±4.14B組6.55±0.392.81±0.27230.64±32.6938.83±7.7386.22±4.37C組9.74±0.781)7.61±0.631)498.51±98.551)323.21±58.911)36.52±7.111)D組8.41±0.631)2)6.07±0.521)2)381.03±67.171)2)183.36±37.191)2)51.25±5.271)2)

與A組及B組比較：1)P<0.05；與C組比較：2)P<0.05

3 討 論

心肌梗死后因冠狀動(dòng)脈供血不足導(dǎo)致心肌缺血性壞死而引起HF〔3〕，基于此，采用左冠狀動(dòng)脈閉塞誘發(fā)梗死后的HF動(dòng)物模型被廣泛應(yīng)用。該方法制備的大鼠模型在整個(gè)HF的過程中病理生理表現(xiàn)與人類的近似，可以準(zhǔn)確反映人類在心肌梗死后并發(fā)HF的急性期和代償期的病理生理特征。因此，采用冠狀動(dòng)脈左前降支結(jié)扎法制備HF動(dòng)物模型，術(shù)后及術(shù)后8 w的心電和超聲的檢測(cè)結(jié)果，均表明大鼠HF模型制備成功。

由于左心室前壁的缺血性壞死，導(dǎo)致左室泵血功能下降，心輸出量減少，心臟啟動(dòng)一系列代償反應(yīng)。如HF病因不能及時(shí)去除，心臟代償反應(yīng)會(huì)長(zhǎng)期堅(jiān)持下去，心臟功能逐步減弱，前后負(fù)荷增大，心肌耗氧量劇增，缺血缺氧造成心肌細(xì)胞死亡和心肌細(xì)胞凋亡，心肌重構(gòu)，細(xì)胞因子合成分泌增加等，最終導(dǎo)致HF。

左心室收縮前、后的容量負(fù)荷和心室射血分?jǐn)?shù)是反映左心室收縮功能重要指標(biāo)。超聲心動(dòng)圖是確診HF最有用，最廣泛可用的檢查方法。它提供關(guān)于腔室容積、心室收縮和舒張功能、室壁厚度和瓣膜功能等即時(shí)信息，對(duì)于評(píng)估左心室功能至關(guān)重要〔4〕。本實(shí)驗(yàn)在術(shù)后8 w末模型組大鼠使用超聲心動(dòng)圖進(jìn)行了心臟功能檢測(cè)，顯示左心室收縮和舒張末期容量增加，輸出量明顯降低，LVEF<40%，具有明顯的HF特征。

GHRPs是一組合成生長(zhǎng)激素釋放肽，主要包括GHRP-1、GHRP-6，GHRP-2和hexarelin，自20世紀(jì)80年代被合成以來，諸多學(xué)者對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行的廣泛的研究，在心肌細(xì)胞的保護(hù)作用方面的研究也越來越受到重視。GHRPs可以與在心臟和血管中分布的生長(zhǎng)激素促分泌素受體(GHSR)結(jié)合并激活，直接作用于心血管。非GHSR CD36也已被證明是GHRPs的特異性心臟受體并介導(dǎo)其心臟保護(hù)作用〔5〕。GHRPs可以通過調(diào)控電壓門控鈣通道，增加Ca2+內(nèi)流，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)的Ca2+釋放，產(chǎn)生正性肌力作用。同時(shí)GHRPs通過調(diào)控磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，減少心肌細(xì)胞的凋亡、降低炎癥反應(yīng)，增加抗氧化防御和能量合成代謝能力、抵抗纖維化細(xì)胞因子等方式保護(hù)心肌細(xì)胞〔2〕，防止心肌細(xì)胞損傷，從而改善HF時(shí)心臟的功能，增加心肌收縮力〔6〕。GHRPs還可減輕HF大鼠神經(jīng)-體液相關(guān)的激素激活，能顯著降低兒茶酚胺、腎素、血管緊張素(ANG)Ⅱ 、醛固酮和內(nèi)皮素-1的循環(huán)水平，從而改善心臟功能。

本實(shí)驗(yàn)采用GHRP-6干預(yù)心肌梗死4 w后的模型大鼠，超聲心動(dòng)圖檢測(cè)心臟發(fā)現(xiàn)經(jīng)過干預(yù)的模型大鼠LVEDV和LVESV增加明顯低于模型組，LVEF>50%，心臟功能惡化程度較輕。由此，推測(cè)GHRP-6可能通過上述機(jī)制延緩HF大鼠的心臟功能的惡化進(jìn)度，具有一定的心臟保護(hù)作用。

Ghrelin是一種腸肽類激素，是一種內(nèi)源性的生長(zhǎng)激素釋放肽，GHRP-6 與Ghrelin作用于相同的受體1a型促生長(zhǎng)激素釋放受體(GHS-R1a)，在心臟的作用相似，因此GHRP-6 可作為Ghrelin的類似物。研究顯示〔7〕，Ghrelin可增加心肌缺血/再灌注損傷的小鼠心輸出量，改善收縮期的心臟指數(shù)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞介素(IL)-6和腫瘤壞死因子(TNF)-α促炎細(xì)胞因子的循環(huán)水平降低，乙酰輔酶A羧化酶活性被抑制，凋亡蛋白水平降低。該結(jié)果與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果近似，亦可作為GHRP-6 在心功能保護(hù)作用方面的一個(gè)旁證。

本實(shí)驗(yàn)采用二維超聲心動(dòng)圖來評(píng)價(jià)左心室功能，以LVEF作為左心室收縮功能的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，此方法在診斷HF和評(píng)估心功能方面是首選方法〔4〕，但由于二維超聲的對(duì)心室體積測(cè)量依賴于室腔平面長(zhǎng)度的幾何計(jì)算，LVEF也是間接計(jì)算的體積衍生指數(shù)〔8〕，所以本實(shí)驗(yàn)依然存在著一定的局限性，對(duì)于GHRP-6在改善HF時(shí)心功能的研究仍需進(jìn)行更深層次、多角度的實(shí)驗(yàn)。

致謝：黑龍江省北藥與功能食品優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目為本實(shí)驗(yàn)提供資助，特此致謝。