辛伐他汀和福辛普利对慢性心力衰竭大鼠心肌纤维化及TGF-β1和CTGF表达的影响

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慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure,CHF)是各种心血管疾病的终末阶段。随着我国老龄化社会的到来,患病率越来越高。同时新治疗观念也随着对CHF发生机制的研究深入而不断提出。研究发现有效抑制神经内分泌-细胞因子系统通过信号传导途径和细胞凋亡过程所导致的心室重构,对CHF的治疗和预后方面具有重要意义,其中转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)和结缔组织生长因子(connectivetissue growth factor,CTGF)与纤维化的关系近年来引起了人们的关注。他汀类药物是羟甲基戊二酰辅酶A(hydroxy-methyl-glutaryl coenzyme A,HMG-CoA)还原酶抑制剂,研究发现在治疗CHF过程中具有与降脂作用无关的抗心肌纤维化作用,但是其疗效是否与被称为治疗CHF基石的ACEI类药相同及二者联合应用的疗效是否优于单独用药的报道甚少,本研究旨在探讨在相同条件下比较辛伐他汀与福辛普利单用及联合应用对慢性心力衰竭大鼠心肌纤维化的影响及分子机制。目的:采用肾上腹主动脉缩窄方法建立CHF心肌纤维化的动物模型,采用免疫组织化学染色、Western-blot、RT-PCR方法,从细胞水平和分子水平观察TGF-β1和CTGF在辛伐他汀组、福辛普利组及联合用药组中的表达情况,探讨用药组之间抗心肌纤维化的疗效及分子机制。方法:1清洁级雄性Wistar大鼠60只,随机抽取10只作为假手术组,其余大鼠全部采用肾上腹主动脉缩窄术制作CHF模型。以左室舒张末压(leftventricular end diastolic pressure,LVEDP)≥15mmHg作为成模标准。待模型建立成功后,将剩余大鼠随机分为4组,模型组、辛伐他汀组、福辛普利组、联合用药组(辛伐他汀+福辛普利),每组10只。假手术组只做分离不结扎。2各组大鼠到达观察终点时,采用多导电生理记录仪检测血流动力学参数LVEDP及左室内压上升、下降最大速率(left ventricular pressure riseand fall,±dp/dtmax),取左心室并计算左心室质量指数(the left ventricularmass index,LVMI)。3采用苏木素-伊红(HE)染色和Masson染色法观察各组大鼠左心室心肌组织病理学改变,并检测左心室心肌胶原容积分数(collagenvolume fraction,CVF)。4采用透射电镜观察各组大鼠左心室心肌组织超微结构。5采用SP免疫组织化学染色法检测各组大鼠左心室心肌组织TGF-β1和CTGF表达。6Westen-blot检测各组大鼠左心室心肌组织中TGF-β1和CTGF蛋白表达水平。7采用RT-PCR法检测各组大鼠左心室心肌组织TGF-β1和CTGFmRNA表达水平。结果1各组大鼠的血流动力学参数:模型组、辛伐他汀组、福辛普利组、联合用药组和假手术组大鼠LVEDP,±dp/dtmax分别为(18.66±1.54)mmHg,(2840±189.63)mmHg,(4098.78±289.77)mmHg;(11.44±1.88)mmHg,(4568.34±306.11) mmHg,(3654.55±105.45) mmHg;(10.58±1.90)mmHg,(4633.37±267.35) mmHg,(3702.94±198.86) mmHg;(7.46±1.64)mmHg,(4787.65±270.32)mmHg(,4034.54±134.74)mmHg;(4.43±1.21)mmHg,(5156.20±298.56)mmHg,(4350.34±168.76)mmHg。模型组与假手术组相比±dp/dtmax显著下降(P<0.01),LVEDP显著上升(P<0.01),与模型组相比较,辛伐他汀组、福辛普利组和联合用药组±dp/dtmax显著上升(P<0.01),LVEDP显著下降(P<0.01),以联合用药组改变最为显著(P<0.01)。2各组大鼠LVMI和CVF:模型组、辛伐他汀组、福辛普利组、联合用药组和假手术组大鼠LVMI和CVF分别为(2.90±0.23)‰,(33.45±2.09)%;(2.41±0.20)‰,(17.67±1.32)%;(2.53±0.16)‰,(15.86±1.42)%;(2.05±0.22)‰,(12.05±1.3)%;(1.62±0.15)‰,(8.72±1.22)%。模型组与假手术组相比LVMI和CVF明显上升(P<0.01),与模型组相比较,辛伐他汀组、福辛普利组和联合用药组LVMI和CVF明显下降(P<0.01),以联合用药组改变最为显著(P<0.01)。3各组大鼠左心室心肌组织病理学改变HE染色:假手术组心肌细胞结构清晰、排列整齐、连接紧密;模型组心肌细胞结构疏松且有断裂、排列紊乱、炎细胞增多,有明显出血坏死;辛伐他汀组,福辛普利组和联合用药组心肌细胞损害较模型组显著减轻,其中以联合用药组改变最为显著。Masson染色:假手术组无明显的胶原沉积;模型组可见大片蓝色的心肌胶原沉积于心肌细胞及血管周围;辛伐他汀组,福辛普利组和联合用药组见少量的胶原沉积,以联合用药组最少。4各组大鼠左心室心肌细胞超微结构观察假手术组大鼠心肌肌原纤维排列整齐,细胞器结构正常,心肌间质极少有胶原纤维沉积。模型组心肌肌原纤维排列整齐紊乱,细胞器损伤严重,心肌间质有较多的胶原纤维沉积。用药组上述表现明显改善,以联合用药组改变最为显著。5各组大鼠左心室心肌组织TGF-β1和CTGF的表达假手术组未见明显阳性反映,模型组可见大量棕黄色颗粒呈强阳性反应,辛伐他汀组,福辛普利组和联合用药组棕黄色颗粒表达明显减少,以联合用药组阳性反应最弱。6各组大鼠左心室心肌组织TGF-β1和CTGF表达水平模型组TGF-β1和CTGF蛋白及mRNA水平与假手术组相比均明显上升(P<0.01),辛伐他汀组,福辛普利组和联合用药组TGF-β1和CTGF蛋白及mRNA水平与模型组相比均明显降低(P<0.01),辛伐他汀组与福辛普利组无明显差异(P﹥0.05),其中联合用药组表达水平最低(P<0.01)。结论1辛伐他汀可以有效的抑制CHF大鼠心肌纤维化,其作用与降低TGF-β1和CTGF的表达有关。2辛伐他汀与福辛普利单用及联合应用均可有效改善心功能、减轻心肌肥厚,联合用药对心肌纤维化抑制作用优于单独用药。
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