電針抑制AT1介導JAK/STAT通路治療高血壓左室肥厚大鼠實驗研究

康永清，羅勇，唐新橋，吳雙華，王婷

株洲市中心醫院，湖南 株洲 412007

原發性高血壓是一種多因素疾病，左室肥厚是高血壓性心臟病的特征性改變之一，高血壓患者中約三分之一會出現左室肥厚，與高血壓患者的病情的嚴重程度及預后存在著密切的關聯[1-2]。近年研究發現，Janus 激酶及轉錄的信號轉導子及激活子（JAK/STAT）信號傳導通路在高血壓左室肥厚的發生發展中起著核心作用[3]。電針治療能有效地降低高血壓左室肥厚患者的血壓，逆轉左室肥厚，但機制不明確。本研究通過觀察電針治療對高血壓左室肥厚大鼠信號傳導通路相關基因蛋白的影響探討其可能的作用機制。

1 資料與方法

1.1 實驗動物自發性高血壓大鼠（SHR）100 只，血壓正常Wistar-Kyoto（WKY）大鼠20 只，雄性，體質量150～200 g，普通飼料喂養7 d。SHR 經7 d 觀察血壓持續穩定超過150 mm Hg（1 mm Hg≈0.133 kPa）為合格。

1.2 主要試劑與儀器纈沙坦片（商品名：代文；北京諾華制藥公司；規格：每片80 mg）；針具：一次性毫針0.3 mm×15 mm（蘇州華佗醫療器械有限公司）；HANS-200 電針治療儀（北京華運安特科技有限責任公司）。STAT siRNA、血管緊張素受體（AT）、AT1-RsiRNA 由上海吉凱基因化學技術有限公司合成并進行標記。

1.3 分組及處理大鼠隨機分為6 組，每組20 只。①正常血壓對照組：血壓正常WKY 大鼠。②高血壓左室肥厚組：自發性高血壓左室肥厚大鼠。③電針穴位組：自發性高血壓左室肥厚大鼠，針刺內關穴、太沖穴，深度約5 mm，接電針治療儀，頻率2 Hz，強度為1 mA，電刺激30 min。每天1 次。④電針非穴組：自發性高血壓左室肥厚大鼠，取固定非穴點（大鼠后肢足背側第3、4 跖骨間凹陷處），余同電針穴位組。⑤AT1-R siRNA（電針穴位+AT1 基因干擾）組：自發性高血壓左室肥厚大鼠，腹腔內注射導入方式轉染0.1 mL AT1-R siRNA。AT1-R siRNA 序列：5′-CAGTTTGTGCTTTCCATTA-3′，5′-GTAGTGT CTTCCTAGTATA-3′；余同電針穴位組。⑥STAT siRNA（電針穴位+ STAT 基因干擾）組：自發性高血壓左室肥厚大鼠，腹腔內注射導入方式轉染0.1 mL STAT siRNA。STAT siRNA 序列：5′-AACAACATGTT CAAGAGA- 3′， 5′- AGCAGCAGCTGAACAACA- 3′；余同電針穴位組。以上各組均處理12 周。

1.4 觀察指標動物血壓、大鼠心臟結構，計算左室短軸縮短率（LVFS）：LVFS=[（LVIDd-LVIDS）/LVIDd]×100%，左心室質量指數（LVMI），光鏡下觀察左心室心肌肥大和心肌纖維化情況，心肌組織血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）、血清血清型前膠原（PCⅢ）、層粘連蛋白（LN）、透明質酸（HA），心肌組織AT1 mRNA 的表達和JAK、STAT 蛋白水平。

1.5 統計學方法應用SPSS23.0 統計學軟件進行處理。各檢測指標統計數據符合正態分布的均以均數±標準差（±s）表示，多組間比較采用方差分析，組間兩兩比較若方差齊時選擇LSD 法，方差不齊時選擇Tamhane 法進行方差分析。不符合正態分布的數據組間比較采用Wilcoxon 秩和檢驗。

2 結果

2.1 各組大鼠治療前后血壓變化情況見表1。電針穴位組大鼠治療后收縮壓下降，與治療前比較，差異有統計學意義（P＜0.05），而高血壓左室肥厚組、電針非穴組、AT1-R siRNA 組和STAT siRNA 組大鼠治療后收縮壓無明顯下降，與電針穴位組比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。

表1 各組大鼠治療前后血壓變化情況（±s）mm Hg

表1 各組大鼠治療前后血壓變化情況（±s）mm Hg

注：①與正常血壓對照組比較，P＜0.05；②與電針穴位組比較，P＜0.05；③與本組治療前比較，P＜0.05

組 別正常血壓對照組高血壓左室肥厚組電針穴位組電針非穴組AT1-R siRNA 組STAT siRNA 組鼠數20 20 20 20 20 20收縮壓治療前122±10 202±12 202±10 201±11 200±9 203±11治療后118±10 209±9①②156±8③211±10②214±11②212±10②

2.2 各組大鼠LVMI 及LVFS 比較見表2。高血壓左室肥厚組大鼠LVMI 大于正常血壓對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）；電針穴位組大鼠的LVMI小于高血壓左室肥厚組、電針非穴組、AT1-R siRNA組和STAT siRNA 組大鼠，差異有統計學意義（P＜0.05）。高血壓左室肥厚組大鼠LVFS 短于正常血壓對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）；電針穴位組大鼠的LVFS 高于高血壓左室肥厚組、電針非穴組、AT1-R siRNA 組和STAT siRNA 組大鼠，差異有統計學意義（P＜0.05）。

表2 各組大鼠LVMI 及LVFS 比較（±s）

表2 各組大鼠LVMI 及LVFS 比較（±s）

注：①與正常血壓對照組比較，P＜0.05；②與電針穴位組比較，P＜0.05

LVFS（%）62.19±6.13 46.32±4.99①②58.28±5.7 44.81±3.21②45.96±4.47②46.82±4.36②組 別正常血壓對照組高血壓左室肥厚組電針穴位組電針非穴組AT1-R siRNA 組STAT siRNA 組鼠數20 20 20 20 20 20 LVMI（mg/g）2.70±0.21 4.55±0.20①②3.98±0.18 4.48±0.21②4.59±0.21②4.62±0.23②

2.3 各組大鼠心肌病理學情況高血壓左室肥厚組大鼠較正常血壓對照組大鼠的心臟明顯增大。HE 染色切片可觀察到：正常血壓對照組心肌肌原纖維細胞排列整齊、致密，形態完整，胞核及核仁結構清晰；高血壓左室肥厚組肌絲排列紊亂、松散，心肌細胞體積明顯增大，形態不規整，胞核深染、增大、畸形，核仁模糊，心肌細胞橫截面積大于正常血壓對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。而電針穴位組大鼠的心臟較高血壓左室肥厚組大鼠心臟體積和心肌細胞橫截面積縮小。

2.4 大鼠心肌組織AngⅡ、血清PCⅢ、LN、HA水平比較見表3。電針穴位組大鼠心肌組織AngⅡ水平、血清PCⅢ、LN、HA 水平均低于高血壓左室肥厚組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。

表3 各組大鼠心肌組織AngⅡ、血清PCⅢ、LN、HA 水平比較（±s）

表3 各組大鼠心肌組織AngⅡ、血清PCⅢ、LN、HA 水平比較（±s）

注：①與正常血壓對照組比較，P＜0.05；②與電針穴位組比較，P＜0.05

HA（μg/L）87.1±25.3 172.3±28.8①②109.5±17.6 176.1±25.4②174.2±26.5②172.8±23.8②組 別正常血壓對照組高血壓左室肥厚組電針穴位組電針非穴組AT1-R siRNA 組STAT siRNA 組鼠數20 20 20 20 20 20 Ang Ⅱ（pg/g）321.7±40.9 548.7±39.5①②396.2±36.4 561.4±42.0②552.8±43.1②541.9±42.5②PCⅢ（μg/L）108.9±14.3 185.2±22.4①②127.2±17.7 188.4±23.1②184.6±21.9②186.3±22.7②LN（μg/L）117.7±18.1 198.5±20.2①②124.3±15.7 197.4±23.0②198.6±22.1②199.3±24.5②

2.5 各組大鼠心肌組織AT1 mRNA 表達比較見表4。電針穴位組大鼠心肌組織AT1 mRNA 水平低于高血壓左室肥厚組，差異有統計學意義（P＜0.05）。

表4 各組大鼠心肌組織AT1 mRNA 表達比較（±s）

表4 各組大鼠心肌組織AT1 mRNA 表達比較（±s）

注：①與正常血壓對照組比較，P＜0.05；②與電針穴位組比較，P＜0.05

鼠數20 20 20 20 20組 別正常血壓對照組高血壓左室肥厚組電針穴位組電針非穴組STAT siRNA 組AT1 mRNA 1.44±0.19 2.42±0.32①②1.62±0.20 2.53±0.34②2.55±0.33②

2.6 大鼠肥大心肌組織JAK、STAT 蛋白表達比較見圖1、表5。高血壓左室肥厚組、電針非穴組、AT1-R siRNA 組JAK1、STAT3 高表達，而電針穴位組JAK1、STAT3 表達減少，兩者差異均有統計學意義（P＜0.05）。

圖1 電針治療對心肌信號通路相關蛋白表達的影響

表5 各組大鼠肥大心肌組織JAK、STAT 蛋白表達比較（±s）

表5 各組大鼠肥大心肌組織JAK、STAT 蛋白表達比較（±s）

注：①與正常血壓對照組比較，P＜0.05；②與電針穴位組比較，P＜0.05

STAT3 1.27±0.09 1.44±0.13①②1.33±0.11 1.43±0.11②1.47±0.12②組 別正常血壓對照組高血壓左室肥厚組電針穴位組電針非穴組AT1-R siRNA 組鼠數20 20 20 20 20 JAK1 1.11±0.06 1.23±0.09①②1.16±0.06 1.24±0.10②1.22±0.09②

3 討論

高血壓左室肥厚主要病理特征是心肌細胞肥大和心肌間質纖維化。臨床研究與實踐證明長期有效的降壓治療通過降低室壁的張力和代償性的擴張壓力，降低收縮末、舒張末期的壓力，有效地改善左室結構和功能。而電針治療具有療效確切、操作簡便、價格低廉且能防治靶器官損害、降壓作用緩和、不良反應少的優勢，與西藥長期服用有較大不良反應相比較，它是既不損傷組織器官，又能減輕疾病的安全可行的方法，日益引起關注[4-5]。

動物實驗中，發現電針穴位治療后高血壓左室肥厚大鼠的血壓較給藥前明顯下降。高血壓左室肥厚組大鼠較正常血壓對照組大鼠的心臟明顯增大，心肌細胞體積增大，橫截面積大于正常血壓對照組，而電針穴位治療后的大鼠心臟體積和心肌細胞橫截面積縮小。高血壓左室肥厚組大鼠的LVMI 大于正常血壓對照組大鼠，LVFS 小于正常血壓對照組大鼠，而電針穴位治療后大鼠的LVMI 明顯降低，LVFS 升高，更加證實了電針穴位能逆轉高血壓左室肥厚。高血壓伴左室肥厚患者AngⅡ、AT1 水平明顯升高，兩者可作為判斷高血壓病患者發生左室肥厚的生物標志物，參與疾病的發生發展過程。本研究發現電針穴位組大鼠心肌組織AngⅡ水平、血清PCⅢ、LN、HA 水平均低于高血壓左室肥厚組，而電針非穴組和AT1-R siRNA 組、STAT siRNA 組AngⅡ水平、血清PCⅢ、LN、HA 水平均無明顯下降。電針穴位組大鼠心肌組織AT1 mRNA 水平低于高血壓左室肥厚組，接近正常血壓對照組，而電針非穴組和STAT siRNA 組AT1 mRNA 水平表達均無明顯下降，提示電針穴位治療可抑制AngⅡ水平、血清PCⅢ、LN、HA 和AT1 mRNA 的表達。電針穴位治療能逆轉高血壓左室肥厚可能與其降低血漿中AngⅡ、抑制全身腎素-血管緊張素-醛固酮系統（RAAS）有關。AngⅡ是導致左室肥厚的重要因子，它通過多種生物學效應參與心肌肥厚的發生發展過程，AngⅡ在高血壓超負荷壓力下釋放異常增加，調節AT1 受體基因的表達，促進心臟細胞內蛋白質和間質細胞增生，參與左室肥厚早期階段的信號轉導[6-7]。

有研究證實高血壓心肌肥厚過程中JAK/STAT 通路參與了心肌肥大的過程，參與調節血管緊張素的分泌，并導致了心室重構，AT1 可激活JAK/STAT 通路導致STAT 磷酸化和二聚體化，轉移至核內，調控部分基因的表達，導致心肌細胞肥大和心肌間質纖維化而最終出現左室肥厚，抑制JAK/STAT 通路則可抑制心肌細胞肥大和心肌間質纖維化的表達，從而緩解高血壓左室肥厚的發展[8]。研究中高血壓左室肥厚組和電針非穴組、AT1-R siRNA 組JAK1、STAT3高表達，而電針穴位組JAK1、STAT3 表達減少，兩者差異均有統計學意義（P＜0.05），提示JAK1 和STAT3 可能是作為電針調控心肌細胞的靶點之一。

通過本研究可認為電針治療可降低自發性高血壓左室肥厚大鼠的血壓，其作用機制可能是抑制了由AT1 介導的JAK/STAT 信號通路，從而抑制相關細胞因子和蛋白的表達，達到逆轉左室肥厚的作用。