心肌组织（共7篇）
心肌组织 篇1
急性心肌梗死(AMI)是一种发病率较高的心血管疾病,是指由于冠状动脉粥样发生硬化现象,斑块破裂、血小板激活,从而形成了冠状动脉血栓[1]。AM再灌注具有一定治疗效果,然而该治疗手段对心肌组织具有一定的损伤。为探究中西医结合疗法对急性心肌梗死心肌组织再灌注有何影响,特将2013年9月—2015年2月期间来本院就诊的94例急性心肌梗死患者纳为研究对象,现报告如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选取2013年9月-2015年2月期间来本院就诊的急性心肌梗死患者94例作为研究对象,将其随机分为观察组与对照组各47例,其中观察组男性患者28例,女性患者19例,年龄38~70岁,平均年龄(56.1±3.7)岁,前壁梗死12例,前间壁梗死15例,下壁梗死20例;对照组男性患者20例,女性患者27例,年龄31~76岁,平均年龄(53.9±2.3)岁,前壁梗死16例,前间壁梗死12例,下前壁梗死19例;两组患者在性别、年龄、病史等一般临床资料上对比差异无统计学意义(P>0.05),分组具有可比性。
1.2 治疗方法
对照组予以常规药物进行治疗,使用阿司匹林、阿托伐他汀、氯吡格雷及硝酸脂类,12周为一疗程。观察组在对照组的基础上加以服用复方血栓通胶囊,一次3粒,一天3次,于饭后服用,12周为一疗程。
1.3 观察指标
1.3.1 心功能评估标准[2]心功能I级:
临床症状基本或完全消失,可正常进行体力活动;II级:临床症状得到有效改善,体力活动受到轻微限制,休息时不会出现心悸、乏力、呼吸困难等现象;III级:临床症状有一定改善,体力活动受到明显限制,休息时不会出现心悸、乏力、呼吸困难等现象;IV级:临床症状基本没改善甚至更加严重,休息时也会出现心衰现象,不能进行体力活动。
1.3.2 采集两腔切面以及2D图像心尖四腔,根据相关公式测定计算左室收缩末期容积(LVESV)、左室舒张末期容积(LVEDV)以及左心室射血分数(LVEF)[3]。
1.4 统计学方法
采用SPSS13.0软件包对数据进行分析处理,P<0.05,则差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 治疗后两组患者心功能比较
根据研究结果显示,47例观察组患者中,心功能达到I级有27例,占到57.44%,心功能达到II级有14例,占到29.79%,心功能达到III级有5例,占到10.64%,心功能达到IV级有1例,占到2.12%。47例对照组患者中,心功能达到I级有15例,占到39.91%,心功能达到II级有13例,占到27.66%,心功能达到III级有11例,占到23.40%,心功能达到IV级有8例,占到17.02%。
两组经过比较得知,经过治疗后,观察组患者心功能恢复情况远远优胜于对照组,P<0.05,差异具有统计学意义。
2.2 治疗前后两组患者LVESV、LVEDV、LVEF比较
根据研究结果显示,观察组治疗前LVESV为(68.38±25.43),LVEDV为(159.43±20.21),LVEF为(50.36±9.43),治疗后LVESV为(58.18±23.35),LVEDV为(149.43±25.19),LVEF为(59.54±9.11);对照组组治疗前LVESV为(67.18±26.39),LVEDV为(160.63±22.51),LVEF为(50.76±5.83),治疗后LVESV为(65.32±24.33),LVEDV为(159.47±23.29),LVEF为(52.14±2.21)。
两组经过比较得知,治疗前后,观察组LVESV、LVEDV以及LVEF情况得到明显改善,效果远远优胜于对照组,P<0.05,差异具有统计学意义。
3 讨论
再灌注治疗使AMI临床治疗迈上了新的台阶,能够有效改善且恢复患者的左心室功能,同时在很大程度上降低患者死亡率,具有极其重要的临床治疗价值。从中医的角度来讲,AMI在“胸痹”、“真心痛”、“卒心痛”的范畴之内,其病理机制大部分为本虚标实,本虚指阴虚、气虚;标实指血瘀、气滞、痰阻等,血行不畅,心脉阻塞,痛由阻生,所以活血化瘀、补气养阴是治疗的关键。
本研究在对观察组患者进行西药常规治疗上加以服用复方血栓通胶囊,经过治疗,观察组患者的心功能恢复情况、LVESV、LVEDV、以及LVEF的改善情况都明显优胜于对照组,P<0.05,差异具有统计学意义,这说明中西医结合疗法对急性心肌梗死心肌组织再灌注的具有积极影响。
摘要：目的 观察分析中西医结合疗法对急性心肌梗死心肌组织再灌注的影响。方法 选取2013年9月-2015年2月期间来本院就诊的急性心肌梗死患者94例作为研究对象,将其随机分为观察组与对照组各47例,其中对照组予以常规药物进行治疗,观察组在对照组的基础上加以服用复方血栓通胶囊进行治疗,12周为一疗程。分析比较两组心功能恢复效果,治疗前后左心室收缩末期容积(LVESV)、左心室舒张末期容积(LVEDV)、左心室射血分数(LVEF)改善情况。结果 经过治疗后,观察组患者心功能恢复情况远远优胜于对照组,比较差异具有统计学意义(P<0.05);观察组LVESV、LVEDV以及LVEF情况得到明显改善,效果远远优胜于对照组,比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 中西医结合疗法能有效促进AMI再灌注的治疗效果,较大程度恢复心脏功能,治疗效果明确,具有理想的临床应用价值。
关键词：中西医结合疗法,急性心肌梗死,心肌组织再灌注
参考文献
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[3]孙海英.用中西医结合疗法治疗急性心肌梗死的效果分析[J].当代医药论丛,2015,07:142-143.
心肌组织 篇2
关键词：心肌梗死,心律失常,基因芯片,缝隙连接
心肌梗死(MI)是威胁人类健康的主要疾病之一[1],在我国发病率呈现逐年升高趋势[2]。虽然随着MI后再灌注治疗的普及,患者早期死亡率大幅降低[3],但是幸存的MI患者仍具有发生致死性心律失常的潜在风险[4]。这与基因的改变和调控密不可分。因此,有必要从基因水平研究MI后心律失常的发生机制,以进一步降低MI患者的猝死率。本研究制作MI大鼠模型,进行了左心室心肌组织的全基因组表达谱芯片检测和分析,并采用实时荧光定量聚合酶链反应(Real-time PCR)方法验证了心肌细胞间缝隙连接通路相关的3条基因,旨在为进一步从基因水平认识MI后心律失常发生的分子机制提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物
雄性SD大鼠,平均体重220g~250g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,许可证编号:SCXK(京)2002-0003。
1.2 主要仪器
RSP1002型呼吸机(美国Kent公司),心电示波仪(上海医学电子仪器厂),杂交炉(美国Agilent公司),扫描仪(美国Agilent公司),分光光度计(美国Nanodrop公司),Realtime PCR仪(美国Stratagene公司)。
1.3 主要试剂
RNA提取试剂盒(美国Promega公司),RT试剂盒(美国Promega公司),SYBER Green染料(美国ABI公司)。Agilent大鼠全基因组表达谱芯片(生物芯片上海国家工程研究中心)。
1.4 动物模型制备与分组方法
大鼠随机分为模型组和假手术组,参照文献[5]制作MI大鼠模型,用戊巴比妥钠(50mg/kg)麻醉,固定备皮,气管插管,连呼吸机和心电图仪。在左胸第三、四肋间开胸约1.5cm,用眼科弯镊轻提左心耳,在动脉圆锥与左心耳之间下约1mm处用5/0手术线结扎左冠状动脉前降支,迅速关胸缝合。心电图Ⅱ导联显示ST段显著抬高表示结扎成功。假手术组只穿线,不结扎。术后常规饲养1个月取材。
1.5 心肌组织的基因芯片检测和生物学信息分析方法
由生物芯片上海国家工程研究中心完成。首先提取心肌组织样本的总RNA,质检合格后进行总RNA纯化,cDNA合成,cRNA合成,cRNA纯化,cRNA单荧光染料(Cy3)标记,芯片杂交、洗涤、扫描,归一化处理等一系列步骤,得到基因芯片检测结果。然后对模型组和假手术组的芯片数据进行差异基因分析,根据基因在两个分组中几何平均数的比值倍数决定差异基因的变化方向,比值大于1的基因为上调基因,小于1的是下调基因。用Fold Change值表示两组数据均一化以后的信号值的差异倍数。差异基因筛选标准为Fold Change值≥2或≤0.5。在此基础上利用京都基因与基因组百科全书(The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)细胞通路(pathway)数据库进行差异基因的pathway注释,对差异基因富集的pathway进行归类,初步分析MI后pathway的变化。
1.6 心肌组织缝隙连接蛋白43(Cx43)、蛋白激酶C(PKC)、酪蛋白激酶1(CK1)的mRNA检测方法
登陆GenBank检索基因序列,用Primer Premier 5软件进行引物设计。Cx43上游引物:5′-TTCATGCTGGTGGTGTCC-3′;下游引物:5′-AGTG-GTGGCGTGGTAAGG-3′。CK1上游引物:5′-TACCGC-CAACCGACTCCGAAGT-3′;下游引物:5′-GCGCACCTCT-GTGGAGTCTCAT-3′。PKC上游引物:5′-GCTTCAA-CATCGACATGCCTCACC-3′;下游引物:5′-ACATTCATGC-CGCAGTCTTCACACT-3′。内参基因β-Actin上游引物:5′-AGATCCTGACCGAGCGTGGC-3′;下游引物:5′-CCAGG-GAGGAAGAGGATGCG-3′。提取左心室梗死边缘区心肌组织总RNA,M-MLV逆转录酶反转成cDNA,加入SYBR Green PCR Master Mix组成251反应体系,每个样本做3个平行管,进行Real-time PCR检测。扩增条件均为:95℃10 min变性后;95℃30s,55℃30s,72℃20s,共40个循环。以β-Actin作为内参,将所得Ct值按照2(-ΔΔct)的方法计算mRNA的相对表达量,以差异倍数进行统计分析。
1.7 统计学处理
实验数据以均数±标准差表示,采用SPSS 13.0统计软件进行处理,先进行正态性检验和方差齐性检验,符合正态性分布时,采用独立样本的t检验;不符合正态性分布时,采用非参数检验。相关分析采用Pearson相关分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 RNA纯度和完整性检测结果(见表1)
总RNA经分光光度计检测,OD260nm/OD280nm,比值介于1.8~2.1;经琼脂糖凝胶电泳鉴定,28S、18S两条带清晰可见,且无拖尾现象,提示完整性良好,可以进行基因表达谱芯片检测。
2.2 基因芯片检测和生物学信息分析结果
Agilent大鼠全基因组表达谱芯片采用Cy3单色荧光标记,芯片涵盖了41 012个大鼠基因。按照差异表达基因筛选标准,与假手术组比较,模型组共筛选出上调表达的基因3 136条,下调表达的基因2 222条。pathway富集度分析显示,这些差异基因共涉及了130个pathway。对检索到的pathway进行初步归类,主要涉及了糖、脂、核酸、氨基酸、能量等新陈代谢pathway;基因转录、蛋白水解、修饰等遗传信息处理pathway;膜转运、信号转导、信号分子等环境信息处理pathway;还有运输分解、细胞的运动、生长、死亡以及细胞间通讯等细胞过程pathway。其中与MI后心律失常发生关系比较密切的是细胞通信pathway,并且其重要分支缝隙连接pathway中的关键蛋白Cx43及其上游激酶CK1和PKC的基因表达出现了显著的下调和上调。
2.3 MI大鼠心肌组织Cx43、PKC、CK1mRNA检测结果
采用Real-time PCR检测相关基因表达,与假手术组比较,模型组Cx43和CK1 mRNA表达显著降低(P<0.05或P<0.01),PKC mRNA表达显著增加(P<0.05)。详见表2。
2.4 MI大鼠心肌组织Cx43与CK1、PKC
mRNA表达的相关分析结果经Pearson相关分析,MI大鼠心肌组织Cx43 mRNA表达与CK1mRNA呈显著正相关(P<0.01),与PKC mRNA呈显著负相关(P<0.05)。详见表3。
3 讨论
基因芯片技术是指通过微阵(Microarray)技术将高密度的DNA片段附着在固相表面,以同位素或荧光标记的DNA探针,借助碱基互补杂交原理,进行大量基因表达测试,具有高通量的特点[6]。基因芯片实验技术包括基因表达测试——生物信息学分析——验证实验三部分,本研究严格遵循了这些技术要求。基因表达测试采用了比较成熟的Agilent大鼠全基因组表达谱芯片,然后借助KEGG pathway数据库对芯片数据进行了初步的生物信息学的分析,最后用Real-time PCR技术进行了感兴趣基因的验证。
心肌组织 篇3
关键词：静电纺丝,碳纳米管,导电纳米纤维,心肌,组织
目前,常见的导电高分子材料包括聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩等。由于导电高分子具有电活性,因此,在神经和心肌等电刺激响应性细胞的培养及相关电活性组织工程支架的研究中具有潜在的应用价值。
由于心肌组织受损后缺乏增殖和再生能力,通常使用支架材料去修补或再生受损的心肌组织[1],目前已经研制出的生物材料包括聚二甲酸硅氧烷、聚异丙基丙烯酰胺、聚癸二酸甘油酯和胶原等[1,2],但心肌细胞(CMs)所用支架材料需具有一定的导电性,同时还要能承受CMs收缩舒张时的机械力,而上述材料都存在导电性能欠佳或力学性能差等缺陷。因此,可通过细胞-导电支架材料复合体来模拟心肌组织的正常电生理。
聚乳酸(PLA)纳米纤维存在力学性能差、易变形等缺点,而碳纳米管具有良好的机械性能、电性能与热力性能,因此,本研究通过向聚乳酸纳米纤维中加入不同比例的多壁碳纳米管(MWCNTs),采用静电纺丝法制备了比表面积大、孔隙率高、机械性能和导电性能好的PLA/MWCNTs纳米纤维膜,并对CMs在此导电纤维膜上的生长行为进行研究。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
聚乳酸(Mw=180kDa,Mw/Mn=1.23),自制;多壁碳纳米管(长度10~20mm,外径10~20nm),中国科学院成都有机化学研究所;DMEM培养基,胎牛血清,青霉素-链霉素混合液,美国Sigma公司;肌钙蛋白和肌动蛋白的一抗、二抗,武汉博士德生物工程有限公司;乳酸脱氢酶试剂盒,南京建成生物工程研究所。其他所有试剂均为分析纯,购自成都市科龙化工试剂厂。
凝胶色谱仪(GPC,2695 型和2414 型),美国Waters公司,用于测定分子量。
1.2 PLA/MWCNTs纤维膜的制备
将导电的MWCNTs加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,制成质量分数为3% 的CNT溶液超声处理2h,搅拌,过夜。向一定量的PLA溶液中加入二氯甲烷,调节浓度至2%,再将CNT溶液逐滴加入PLA溶液中,制得PLA与CNT的混合悬浮液,超声处理1h,搅拌24h。采用直径为0.7mm金属针头的5mL注射器,吸取一定量的电纺溶液,固定在微量注射泵中,设定速度为2mL/h,针头和接受器相距10cm,高压直流电源电压设置为20kV,滚筒接收器的转速设定为1800r/min,在25℃下进行电纺,揭下纤维膜后置于真空干燥塔中3d,除去未挥发的有机溶剂。根据相关文献,制备了3 种不同的纤维膜,纤维中MWCNTs质量分数为0%、3%的定向导电纤维分别记作A0、AC3,质量分数为3%的非定向导电纤维记作R3。
1.3 纤维膜的表征
利用扫描电子显微镜(Quanta 200型,荷兰FEI公司)观察纤维形貌。将纤维表面常规喷金处理,扫描电压20kV,拍照后使用ImageJ软件分析图像,获得纳米导电纤维的直径、定向性和孔径。运用万能力学测试仪(英斯特朗电子拉力机5567型,英斯特朗有限公司)测定纤维的力学性能,样品剪成边长50mm×10mm,厚度0.15±0.02mm的矩形,固定到力学测试仪探头两端,有效拉力距离30mm负载5N移动速度2mm/min,数据采集率20.0Hz。杨氏模量和断裂伸长率为5个测试结果平均值。运用4 位探针测试仪(Quatek 5601Y/QT-50型,台湾德仪国际贸易有限公司)测量传导率,至少3次。
1.4 CMs提取、种植及培养
采用胶原酶-胰酶灌注的方法提取原代CMs[3]。将新生1~2d的SD大鼠乳鼠10只,浸润在75%酒精中消毒,直接剪取心脏,用磷酸盐缓冲溶液(PBS)洗涤去除血凝块和红细胞,将心脏包膜血管剥离干净,用PBS洗涤去掉残血,切碎(约1~3mm);再次用PBS清洗血污,运用胰蛋白酶(0.05%)与Ⅱ型胶原酶(0.05%)消化10min,收集上清液,重复消化直至组织块完全消化为止;收集各次消化的上清液加入足量10%血清培养液以终止反应,通过200目不锈钢过滤网以去除未消化的组织块及细胞团,下清液经过1500r/min离心5min,弃上清液,加入5mL 10%血清培养液,吹散沉淀细胞使其充分悬浮,加入细胞培养瓶后45min,取出悬浮液以差速贴壁纯化CMs。AC3、A0与R3电纺纤维膜切成1.5cm×1.5cm的小区域并用紫外光杀菌过夜,提取出的原代CMs以5×104cells/cm2的密度种植在纳米支架上,培养于含10% 胎牛血清、100U/mL青霉素和100mg/mL链霉素的高糖DMEM培养基中,置于37℃、5%二氧化碳的孵箱培养,隔1d换液1次。
1.5 CMs数目测定
CMs活力用乳酸脱氢酶试剂盒(LDH)进行测定。在培养2、4、6和8d后,将样品中的培养基吸出,转移到试剂盒检测液中,利用酶标仪(Elx-800 型,美国Bio-Tek仪器厂)测定490nm处的吸光度值。所有实验的重复样品量n=6。
1.6 CMs形貌分析
扫描电子显微镜(SEM,Quanta200 型,荷兰FEI公司,)观察CMs的形貌。CMs培养5d与10d之后,吸干培养基,用PBS洗涤后用5%的戊二醛固定3h,之后将支架用蒸馏水冲洗15min,后用梯度为30%、50%、75%、90%与100%(体积分数)乙醇脱水,每次10min。随后,样品真空干燥处理,喷金后观察CMs的形貌。
1.7 纤维上CMs的胞外基质分泌
CMs分别培养5、10d后吸干培养基用PBS漂洗3 次用5%戊二醛在4℃ 固定过夜,用0.5% Triton-X透化5min,用3%的羊血清封闭。分别用1∶100稀释的心肌α-肌动蛋白和I型肌钙蛋白的一级抗体,室温孵化90minPBS洗涤3次,每次15min,除去多余的一抗。将1∶250 稀释的异硫氰酸荧光素(FITC)标记的二抗和四甲基异硫氰酸罗丹明(TRITC)标记的荧光二抗加入到样品中,室温孵化30min,用蒸馏水清洗过后封片,样品在激光共聚焦显微镜下,波长为490与520nm下观察FITC标记的CMsα-肌动蛋白,波长为550、750nm下观察TRITC标记的CMsI型肌钙蛋白。
1.8 统计学分析
结果以均数±标准差(SD)表示,2组均数间的比较采用t检验确定组间差别,p<0.05的差异有统计学意义。
2 结果与讨论
2.1 纤维的形貌表征
图1为AC3,A0,R3 纤维膜的扫描电镜图及其直径,孔径,定向性的分布直方图。可以看出,AC3和A0纳米纤维的表面平滑、MWCNTs被完全包裹在纤维的内部,且复合纤维具有一定的定向性,而通过普通静电纺丝接收板得到的R3纤维不具有定向性。通过软件处理得到AC3、A0与R3纳米纤维的直径分别约为271±31nm,312±16nm,348±45nm,这说明定向排列纤维直径要明显小于非定向排列纤维,另外由于添加了MWCNTs,使得整个聚合物溶液的电传导性能增强,导致了静电纺丝过程中纤维明显地被拉伸,进而导致AC3纳米纤维直径变小。Shao等的研究也发现,随着MWCNTs加入量不断增多,纤维直径逐渐减小。 从图1 还可看出,AC3.A0与R3纤维的孔隙率分别为(18.8±1.7)%,(22.3±2.8)%与(24.3±2.2)%,AC3 纤维支架展示出了多孔的结构,且具有相互连通的孔隙(大约50μm),这与心肌组织体内的结构较相似。另外,AC3、A0 与R3 纤维的定向性分别为(89.9±4.5)%,(80.6±4.4)%与(5.4±5.6)%,可以看出由于加了MWCNTs,AC3纤维的定向性较好。
2.2 纤维的力学性能
图2为AC3,A0与R3电纺纤维的力学性能。可以看出,随着MWCNTs增加,纤维支架的杨氏模量逐渐增大,在A0纳米纤维中应力最大可达到0.22±0.08MPa,R3纳米纤维由于MWCNTs的加入最大应力可达0.31±0.12MPa,AC3 由于受到MWCNTs的加入和纤维定向排列的影响,最大应力增大到0.48±0.14MPa。而断裂伸长率方面,R3 和A0 能从(67±13)%增到(83±17)%,AC3则能增到(107±21)%。因此,可以看出PLA本身力学性能差,在加入MWCNTs后,整个复合支架的力学性能大大提高,另外定向排列的纳米纤维比随意排列的纳米纤维具有更好的机械性能。
2.3 电纺纤维支架的导电性能
AC3,A0与R3电纺纤维的导电性能如图3 所示。可以看出:A0是纯PLA纤维,电导率为0.08±0.02ms/cm,因此被认为是绝缘体;AC3与R3纳米纤维则具有较好的导电性能,电导率分别为21.5±0.87ms/cm与14.5±0.78ms/cm,AC3导电性最好主要是因为MWCNTs具有优异的导电性,被包裹于PLA纤维中时,由于电场力作用,MWCNTs沿平行于纤维长轴方向连续排列,使得整个复合纤维具有了优异的电传导性能。因此,具有MWCNTs的定向排列的纤维比随意排列的纳米纤维更易形成电信号传导通路。
2.4 电纺纤维支架的CMs活力
CMs在3种纤维支架上的活力如图4所示。可以看出,由于CMsCMs在体外培养时不发生增殖行为[4],在培养8d过程中,CMs在AC3纤维上活力维持较好,随着培养天数增加,细胞活力从(82.1±2.45)% 降到(76.8±2.09)%,且减少的速度慢;而A0 和R3 上的CMs减少迅速,分别从(65.1±2.37)%和(58.8±2.28)% 降到(48.6±2.01)% 和(45.7±2.44)%。由此看出细胞在AC3 与A0 上的生长情况较好,AC3组最佳。这说明AC3纤维支架更有助于维持CMs细胞活力,且支架中的MWCNTs具有恢复已损坏的心肌组织的某些导电性能,可延长CMs的体外存活时间[5]。
2.5 电纺纤维支架上的CMs形貌
在CNT/PLA纳米纤维(AC3,A0与R3)上培养8d后的CMs扫描电镜图如图5所示。可以看出:CMs在AC3与A0支架上的生长形态很相似,狭长且沿纤维方向的定向性良好;在R3纤维上,CMs细胞的排列取向各项异性,且在AC3支架上的生长情况明显优于A0与R3;细胞在AC3支架上覆盖了整个支架,实现了细胞间的连接并且形成了各向异性的细胞片,该组织与心脏组织极为相似,这对于调节CMs的收缩有很大帮助;而在A0支架上的CMs数目明显较少,纤维支架还未被覆满,R3支架上细胞则无规则排列。
2.6 CMs的免疫荧光分析
通过对CMs的免疫荧光分析发现,CMs为纺锤形定向的排列在AC3与A0纤维上,但是在R3纤维上细胞则呈现正多边形。在AC3纤维上的CMs分泌的α-肌动蛋白与肌钙蛋白明显高于A0与R3,而且细胞的生长与排列情况相对较好。结果表明,加入相同量的MWCNTs情况下,定向排列的纤维因其具有优异的导电性能和机械性能,使得CMs能较好在AC3支架上生长。
3 结论
向PLA溶液中加入MWCNTs,利用静电纺丝技术能够成功制备出具有导电功能的复合型纤维,并可显著提高PLA纤维膜的力学和导电性能。将PLA/MWCNTs复合纤维膜用于培养CMs后发现,含3% MWCNTs的AC3支架表现出最佳的力学和导电性能,能够确保CMs的动作电位迅速准确地通过纤维支架进行传导,因此培养在AC3纳米纤维上的CMs展示出了较好的粘附性和生长能力,还能在8d的体外培养过程中持续表达心肌特征蛋白。本研究结果不但为复合型导电纤维系列产品研制与应用开发奠定了基础,而且对MWCNTs在工程化心肌组织贴片中的治疗应用具有重要的意义和价值。
参考文献
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心肌组织 篇4
关键词：拉力检测,数据采集,VB,组织工程
1 前言
组织工程是20世纪80年代崛起的一门生命科学, 而构造组织工程化心肌组织则是组织工程领域中重要的一个方面。目前已经可以将胶原与心肌细胞混合培养后获得一致的跳动, 该跳动在频率上和自然生长的心肌组织吻合, 但是心肌的跳动产生的收缩力也是检验组织工程化心肌性能的一个重要指标, 然而对收缩力的精确检测的手段仍然不够成熟。
有关计算机对模拟信号的实时采集, 已经有比较成熟的技术, 主要有A/D数据采集卡以及利用已有的通讯协议 (例如RS232/485等) 进行数据的采集和传输。因此如何利用现有的高级语言设计具有多种功能的数据操作和处理平台就成了一个关键的问题。
本文从设计收缩力检测装置出发, 设计出悬臂式拉伸检测结构。因为VB的MSCOMM通信控件具有完善的串口数据发送和接受功能, 利用它就可以屏蔽对硬件的操作, 简易快捷地进行串行通信编程, 所以我们利用VB语言实现传感器与PC计算机的通讯, 并且在实现数据采集的基础上, 设计了便于操作的数据采集与处理功能的操作平台。
2 硬件介绍
2.1 拉伸装置简介
简单机械收缩力拉伸机械应该具有结构简单, 拉伸同轴性好, 试件装拆方便, 预紧调整方法可靠, 以及实验重复性好等特点。根据以上要求, 我们设计了如图1所示的悬臂式收缩拉力检测装置。
如图1所示, 收缩力检测装置包括底座/支架、力传感器、于今螺母和支撑悬臂梁等几部分组成。其中带有温度补偿的拉力传感器是该装置的核心部件, 并且应变片包埋在硅胶粘合剂中而与空气隔绝, 避免了受外界的腐蚀作用, 又由于其他所有的零部件都是不锈钢制成, 因此整个装置可以放在水中测量, 这对于测量心肌条带的收缩力是必要的, 因为组织工程化心肌条带如果离开培养液而暴露在空气中, 心肌细胞很快就会死亡。支架在靠近底部的某处可以折成90°从而使心肌条带处于水平的位置, 这就可以使心肌在检测时放入培养皿等盛有培养液的容器里。
利用同轴定位原理将传感器和支撑悬臂梁保持在同一平面内, 上面各装有一个钩子, 钩子通过特殊的结构而保持严格的同轴心, 这就保证了拉伸的严格同轴性, 减小了测试的原理性误差。通过预紧螺母将待测心肌条带预紧于装置上, 那么心肌条带的微弱跳动都能被传感器检测到。
2.2 数据采集硬件及流程框图
力传感器检测到的收缩力信号经过传感器转化为微弱的电信号, 我们再通过放大器将微弱信号放大到数据采集卡能够识别的电压信号, 经过数据采集卡转变成数字信号后进入到计算机, 通过数据采集处理平台进行存储、打印、修改和分析等处理。整个过程的基本框图如图2所示。
3 数据采集及处理系统的的主要功能和程序基本结构
3.1 系统的主要功能
基于VB语言开发的检测平台希望实现以下几个主要功能:
(1) 文件读写, 包括读入以前采集的数据进行分析和存储当前采集的数据, 数据格式合理;
(2) 数据采集的控制及初步处理, 包括采集时间和采样频率的预设和控制, 数据采集过程中的实时中断和抗干扰处理等;
(3) 采集拉力数值在平面坐标系里的实时变化曲线的绘制, 附带有图像的存储、调入以及粗细颜色变化的处理等;
(4) 图像重绘功能, 对于得到不合适的图像进行坐标轴大小的变换, 得到便于分析的图像。
3.2 程序基本结构
该平台的程序设计按照以上几个功能模块作结构化设计, 其简单流程图如图3所示, 整个程序包括4个功能模块:数据采集模块、曲线实时绘制模块、坐标变换及重绘图形模块和菜单功能模块。
(1) 数据采集模块程序
数据采集卡将经过放大器放大的传感器信号调制成数字信号, 数据采集模块程序将数字信号依次读出来, 在读信号之前, 需要对采集通道进行初始化, 为了在采集的过程中消除一些干扰信号带来的误差, 采用了滤波程序。
(2) 曲线实时绘制模块
曲线实时绘制模块是该平台的主要功能, 包括曲线和采集数据的实时显示, 最值的跟踪计算, 波峰之间的时间间隔的窗口显示和鼠标点击时坐标值的即时显示等功能。
(3) 坐标变换及重绘图形模块
坐标的变换是为了适应不同大小拉力测量值的绘制, 在测量组织工程化心肌条带这种拉里很小的试样时, 就需要坐标刻度相对密集, 因此我们采用了分段方法绘制或者重绘曲线。传感器的测力范围为0~5N, 那么我们就将坐标轴的类型分成3种, 一种是测力范围大于2N, 它的坐标最小刻度为0.5, 一种是测力范围在0.2N~2N之间, 它的最小刻度为0.1, 还有一种是测力范围小于0.2N, 相应的坐标最小刻度为0.01。开始是系统默认第一种坐标方式, 为了让使用者注意坐标系的选择, 我们系统开始时并不绘制出坐标系, 而是在需要绘制图形的时候才提示使用者选择坐标系, 下面几幅图代表了该功能的具体效果。由图4~图6的比较我们可以看出, 图5更为清楚地表达了数据的峰值间隔和熟知的变化趋势, 所以我们采用这种方法解决了图形的合适显示问题。
当然, 对图形的处理并不只有这些功能, 还包括对过去曲线的显示、放大、修改等等, 因此图形操作的模块其实还具有图像浏览软件所具有的一些功能。
4 菜单功能模块
图7就是运行中的数据采集平台, 它包括一个很醒目的数据曲线实时绘制区域, 而其他的区域是下拉菜单和与之对应的图标菜单, 这些菜单可以实现一些过程控制和数据处理的功能。
(1) 文件菜单。文件菜单里含有对测量过程的控制, 主要包括测量的开始、暂停中断、结束和退出测量等有用的控制功能;还包括对测量的初始化, 包括采样时间和采样频率的设定。
(2) 处理菜单。该菜单包括对数据的最大值和最小值的计算和显示, 以及重绘图形时坐标数值的输入接口等。
(3) 曲线菜单。曲线菜单主要是对曲线的一些处理, 包括显示实时曲线、保存当前曲线、放大当前曲线、打印当前曲线、显示过去曲线以及曲线本身和背景颜色的设定等。
(4) 帮助菜单。帮助菜单链接一个对系统使用方法和注意事项的说明文本, 可以提供给使用者必要的提示和帮助。
结语
本文介绍了应用VB开发应用于组织工程心肌组织收缩力测量的系统。经过测试实验证明, 该系统具有稳定性好, 测量范围广, 数据处理和图形绘制功能强的特点。本系统程序具有很好的可移植性, 可以应用于很多类似的系统中。为组织工程中一些实验数据的检测提供了一条比较方便的方法。
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[3]房庆华, 葛剑鸿.卷取机关键零件力学分析程序设计[J].山西冶金, 2014 (04) .
心肌组织 篇5
1 资料与方法
1.1 一般资料
本研究选择正常人21例, 男10例, 女11例。病例组选择2002年9月~2013年9月本院和外院确诊的肥厚型心肌病患者20例, 男10例, 女10例。
1.2 方法
超声心动图仪器是Philips ie33诊断仪, 内配备有多普勒组织成像 (DTI) 软件程序, 探头频率为3.5 MHz。二维超声显像后转换为DTI速度模式, 测量二尖瓣环收缩期的峰值速度 (Sa) , 计算二尖瓣环的平均收缩期峰值速度。采用改良的simpson法测量左心室的射血分数。
1.3 统计学方法
采用SPSS10.0统计学软件进行数据的统计分析。计量资料以均数±标准差 (±s) 表示, 采用t检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。
2 结果
肥厚型心肌病患者平均年龄 (43.4±12.4) 岁与正常组平均年龄 (41.2±13.3) 岁比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。正常组左室射血分数 (66.6±6.5) %, 肥厚型心肌病患者左室射血分数 (72.6±5.9) %, 差异具有统计学意义 (P<0.01) 。肥厚型心肌病患者和正常组的二尖瓣环收缩期峰值平均速度比较[ (0.080±0.021) VS (0.097±0.013) m/s]差异具有统计学意义 (P<0.05) 。
3 讨论
肥厚型心肌病是猝死的最主要原因[1]。Mc Dichen在1992年首先提出多普勒组织成像的技术, 应用这项技术测量了组织的运动空间和时间[2]。多普勒组织脉冲速度的模式可以定量的测量心肌的舒张和收缩的方向及速度。超声心动图多采用射血分数评价左室收缩功能, 是通过计算左心室的收缩期和舒张期左室容量变化来表现左心室的收缩功能。本研究, 肥厚型心肌病患者的左心室射血分数 (72.6±5.9) %, 是高动力的收缩功能状态, 可是二尖瓣环的收缩期峰值速度比正常组数据下降。左室射血分数反映的心肌收缩性能的变化不精确, 而二尖瓣环的收缩期峰值速度可以反映心肌的收缩速度, 不依赖负荷变化, 可以准确反映左室长轴局部的收缩功能。肥厚型心肌病患者虽然左室射血分数增高, 可是左心室长轴的收缩功能已经下降。
综上所述, 超声心动图应用超声多普勒组织速度模式, 提供了肥厚型心肌病左心室长轴收缩期的更多信息, 对此病的早期治疗提供了更丰富的理论基础。
参考文献
[1]Maron BJ, Shirani J, Poliac LC, et al.Sundden death in young competitive athletes.Clinical.demographic, and pathological profiles.JAMA, 1996 (276) :199.
心肌组织 篇6
1 材料和方法
1.1 研究对象
收集2005-12～2006-03在我院门诊和住院部接受治疗的DCM患者14例,男9例,女5例,年龄23～56岁,平均37.3±15.4岁。均经病史、临床表现、实验室检查、心电图、超声心动图(心电图均显示异常: 左室肥大、左束支传导阻滞等)诊断为DCM,心功能NYHA Ⅲ～Ⅳ 级,并排除下列情况: 冠心病,瓣膜性心脏病,心包疾病,特异性心肌病,先天性心脏病,严重心律失常等。同期随机选取正常人22例,男15例,女7例,年龄20～56岁,平均36.6±12.1岁。经体格检查、实验室检查、心电图、超声心动图检查证实无明确心脏疾病的健康人,心功能NYHAⅠ级。入选者均无高血压、糖尿病、肝肾疾病等影响心脏功能的疾病;窦性心律,其中DCM组3例偶有室性早搏、2例偶有房性早搏、7例有不完全性左束支传导阻滞。
1.2 仪器与方法
应用GE Vivid 7型超声心动图仪,M3S探头,频率2～4 MHz。常规超声心动图检查于标准心尖四腔切面应用双平面Simpson法测定左室收缩末期容积(LVESV)、左室舒张末期容积(LVEDV)和左室射血分数(LVEF)。于组织速度成像(TVI)模式下获取标准心尖左室长轴观、两腔观、四腔观的3个以上心动周期图像,离线分析左室前间隔、后壁、前壁、下壁、室间隔、侧壁的二尖瓣环及基底段、中间段、心尖段组织速度曲线,测量心电图QRS波起始点至左室18个节段心肌等容收缩期峰值速度(Vic)的时限(TQ-IC) [6]: 代表左室心肌电-机械收缩时间。计算同一短轴切面6个节段间TQ-IC的最大差值(Inter-ΔTQ-IC)、同一长轴切面3个节段间TQ-IC的最大差值(Intra-ΔTQ-IC)、18个节段间TQ-IC的最大差值(Max-ΔTQ-IC)及18个节段TQ-IC的平均值(Mean-TQ-IC)。Inter-ΔTQ-IC: 代表左室同一节段不同壁间非同步收缩指标;Intra-ΔTQ-IC: 代表左室同一壁内不同节段间非同步收缩指标;Max-ΔTQ-IC: 代表左室整体非同步收缩指标;Mean-TQ-IC: 代表左室等容收缩期的平均电-机械时间。于左室各壁二尖瓣环组织速度曲线上测量Aa波结束至下一个Ea波起始的时间(a)和Sa波持续时间(b),依据Tei等[5]提出的公式: Tei指数=(a-b)/b,分别计算6个位点Tei指数,其均值作为左室整体心肌作功指数。此外,由于Vic在某些情况下可以表现为2个反向的心肌运动波形,因此测量峰值速度和时间间期时若正向波峰存在,选择测量正向波峰,若正向波峰消失,则测量负向波峰。整个研究的测量过程均由同一人完成,测量值取3个心动周期的平均值。
1.3 统计学分析
所测数据以均数±标准差表示,行t检验和直线回归分析。
2 结果
所有入选者均获得满意的TVI图像, TVI图像上的各个测定值以及时间间期均在清晰辨认的基础上获得,极少数节段TVI图像各测定值及时间间期较难辨认而予以剔除。
2.1 左室结构和功能指标的组间比较
与正常人相比,DCM患者的LVEDV、LVESV、Tei指数明显增大,LVEF明显减小(P均<0.001)(表1)。
注: LVEDV: 左室舒张末期容积,LVESV: 左室收缩末期容积,LVEF: 左室射血分数,与正常人相比,△P<0.001
2.2 左室等容收缩期心肌电-机械运动指标的组间比较
与正常人相比,DCM患者的Intra-ΔTQ-IC、Inter-ΔTQ-IC、Max-ΔTQ-IC和Mean-ΔTQ-IC均明显延长(P均<0.001;表2)。
2.3 DCM患者左室心肌电-机械运动指标与左室结构和功能参数的关系
直线相关分析显示DCM患者Max-ΔTQ-IC、Mean-ΔTQ-IC与LVEDV(r=0.52、r=0.54),LVESV(r=0.55和r=0.58),LVEF(r=0.64和r=0.53),Tei指数(r=0.61和r=0.60)均有良好的相关性。
3 讨论
传统的等容收缩期是指心动周期中房室瓣与半月瓣均处于关闭状态,心室肌剧烈收缩,心室压急剧升高,而心室容积未变,历时60～80 ms的时相。等容收缩期虽然在整个心动周期中占时短暂,但却是心室充盈与射血的转折过程,该时相内心室容积虽无变化但压力急剧升高,以便为收缩期射血作好充分的泵功能储备,此时心室内压力的变化是心室心肌耗能而做主动收缩运动的结果,因此,造成心室心肌功能减退的疾病均可能使心肌等容收缩期主动收缩能力减弱,心室在等容收缩期压力升高减缓,进而影响心室射血期射血。研究证实[1],DCM患者左室心肌不同部位存在电-机械不同步,而其左室心肌在等容收缩期内是否存在非同步收缩运动及其与心功能的关系是否是造成心脏收缩功能减退的原因之一呢?
心肌电兴奋到机械收缩过程中任一环节出现结构和(或)功能障碍都会导致TQ-IC值异常,疾病状态下由于不同部位心肌这种障碍程度不同,使各部位TQ-IC值产生差异,引起Inter-ΔTQ-IC、Intra-ΔTQ-IC、Max-ΔTQ-IC值增大,这些值越大,表明心脏的非同步收缩运动程度越重,本研究显示DCM组Inter-ΔTQ-IC、Intra-ΔTQ-IC、Max-ΔTQ-IC明显大于对照组,表明DCM患者左室心肌在等容收缩期存在非同步收缩运动。当心室活动失同步时,心室活动在时间和空间上都处于一种不协调状态,心腔内血流状态不一致,等容收缩期室壁的向心性合力被分解,而且心室不同步亦会造成房室瓣返流加重,从而影响了心内压力的上升速度。而且本研究中DCM患者的Mean-ΔTQ-IC较对照组亦明显延长,说明其左室心肌在等容收缩期存在明显的电-机械收缩延迟,进而使射血期缩短,心排血量下降。上述改变造成心室内血流动力学和心脏整体血流动力学的紊乱,必然加重心脏整体功能减退,本研究中左室心肌等容收缩期电-机械运动指标与左室功能指标具有良好的相关性,提示左室心肌等容收缩期电-机械运动可能对血流动力学参数有一定影响。同时,左室心肌等容收缩期电-机械运动与左室结构指标亦具有良好的相关性,提示左室心肌等容收缩期电-机械运动改变可能是DCM致使左室发生结构重构的结果,而左室重构恰恰是左心心力衰竭发生发展的病理生理基础,因此左室心肌等容收缩期电-机械运动异常可能是左心心力衰竭发展过程中由心肌结构重构向心肌功能重构发展的转折点之一。
本研究的局限性: ①样本数较小,尚需在进一步的研究中扩大样本量;②组织多普勒方法变异性较大,等容收缩时间本身很短,本研究未进行双盲重复性检验;③左室心肌在疾病状况下于等容收缩期是否出现非同步收缩运动、等容收缩期非同步收缩运动与射血期非同步收缩运动的关系以及它们在心脏再同步化治疗中的价值亦需进一步研究。
参考文献
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心肌组织 篇7
1 材料与方法
1.1仪器
HX-300S动物呼吸机 (成都泰盟科技有限公司) , TA1003型精密电子天平 (上海天平仪器厂) , BL-820S生物机能实验系统 (成都泰盟科技有限公司) , HP5500彩色多普勒超声显像仪 (PHILIPS美国) , YY0103-93冷光单孔手术灯 (上海富众生物科技有限公司) , Bio-Rad CFX96实时荧光PCR仪 (BioRad美国) , DU 800分光光度计 (BECKMAN美国) , Bio-Rad电泳仪、multisKan酶标仪 (Thermo美国) 。
1.2药物
心复康口服液 (Xinfukan oral liquid, XFK) :由人参、黄芪、丹参、附子、淫羊藿、灵芝等药物组成, 批号:北联制字2011FP04006。卡托普利 (Captopril) :中美上海施贵宝制药有限公司, 批号:1112035。
1.3试剂
TRIzol, M-MLV Reverse Transcriptase, RNase-OUTTM Ribonuclease Inhibitor (Invitrogen) ;pMD18-T Vector、ExTaq酶 (Takara) ;Ampicillin (Sigma) ;Super Real Pre Mix (SYBR Green) 、DH5α感受态细胞、X-Gal、IPTG、质粒提取试剂盒 (天根) ;DEPC水 (碧云天) ;DNA纯化回收试剂盒 (广州东盛) ;引物均由Invitrogen公司合成。3 0%凝胶贮备液 (Sigma) 、SDS、1%TEMED (N, N, N’, N’-四甲基乙二胺) 、过硫酸铵 (均为Bio-Rad) 、考马斯亮蓝R250 (碧云天) 、标准蛋白质溶液 (KANGLONG) , 一抗:Mit-CK (SANTA CRUZ, sc-15169) , GAPDH (sigma, g8795) , 二抗:羊抗 (sigma, A5420) 、兔抗 (abcam) 、鼠抗 (abcam) 。
1.4实验动物
正常雄性SD大鼠 (清洁Ⅱ级) , 体重200g±20g, 60只, 由北京维通利华实验动物中心提供, 许可证编号:SCXK (京) 2007-0001, 由中国中医科学院广安门医院Ⅱ级动物房分笼饲养, 饲以标准的大鼠合成饲料, 自由饮用自来水, 环境温度20℃±2℃, 相对湿度45%~70%。
1.5动物模型复制
动物模型制备:参照Pfeffer报道[5]的方法结扎冠状动脉前降支, 制备心肌梗死后心衰大鼠模型, 术后每只大鼠肌肉注射青霉素钠1×105U/d, 连续3d。假手术组制备:仅在LAD起始点下2mm~3mm处针带线从LAD下穿过而不结扎前降支, 余步骤与动物模型制备方法相同。
1.6实验分组及给药方法
动物购回后分笼喂养, 饲以大鼠标准合成颗粒饲料, 保持充分的食物饮水、12h光照、充足通风, 适应性喂养观察3d;禁食12h后, 按体重均衡, 随机分为假手术组 (12只) 和造模组 (48只) 。造模组大鼠按动物模型复制方法造模, 造模成功大鼠复苏后24h, 经超声检测心功能, 以CO值减损15%为充血性心力衰竭 (CHF) 模型成功, 列入造模组, 然后再将造模成功大鼠随机分为模型组、卡托普利组、心复康组, 每组12只大鼠, 术后24h开始灌胃给药。各组大鼠于给药后6周末取材, 进行指标检测。假手术组:生理盐水4.0mL/kg灌胃, 每日1次;模型组:生理盐水4.0mL/kg灌胃, 每日1次;卡托普利组:卡托普利100mg/kg溶于生理盐水中灌胃, 每日1次;心复康组:心复康口服液按5.4g/kg剂量溶于生理盐水中灌胃, 每日1次。
1.7检测指标和方法
1.7.1心肌组织mit-CKmRNA表达的检测
灌胃给药6周末各组大鼠取心肌组织100 mg, 保存于-86℃。用Real-time RT-PCR方法测定心肌组织mit-CKmRNA。 (1) 心肌组织总RNA的提取:采用1mL TRIzol经氯仿、异丙醇提取总RNA。空气干燥5min~10min, 加入DEPC水20μL, 吹吸混匀。分装, -20℃备用。取5μL RNA溶液, 10倍稀释, 测量A260、A280值, 计算RNA含量。 (2) 逆转录:Oligo dT, 10pmol/μL 1μL, dNTP 10mmol/L 4μL, RNA 2μg, DEPC水补至12μL;65℃5min, 立即放于冰上5 min。在上水管中加入5×FirstStrand Buffer 4μL, DTT 0.1 mol/μL 2μL, RNaseOUT.Ribonuclease Inhibitor 40unites/μL 1μL, MMLV 200unites/μL 1μL。总共RT条件:37℃50 min, 70℃15 min。 (3) real-time PCR:引物为mit-CK, creatine kinase, mitochondrial 2, 正向引物5′-CAG TGG CTA TAC CCT GGA CC-3′, 反向引物5′-AGCCAC CAT GCC CAC AG-3′。实时PCR条件:95℃, 15min;95℃10s、60℃和62℃30s×40个循环;制备溶解曲线:65℃5s, 0.5℃/s升温至95℃。 (4) 标准品制备:吸取2μL质粒样本, 50倍稀释, 测量A260值, 计算质粒拷贝数。分别稀释至1×1010copies/μL, 再依次10倍稀释, 制备成1×103copies/μL×108copies/μL系列浓度标准品。
1.7.2检测样本Real-time RT-PCR绝对定量实验结果
样本RNA逆转录 (见实验步骤 (2) 逆转录) 产物与标准品同时进行PCR扩增 (见实验步骤 (3) real-time PCR) 。
1.7.3心肌组织mit-CK蛋白表达的检测
灌胃:给药6周末各组大鼠取心肌组织100mg, 保存于-86℃, 用Western blotting方法测定心肌组织CK-MM蛋白。将所取心肌组织研磨成匀浆, 测定样品中蛋白浓度后, 用SDS-聚丙烯酰胺缓冲液与蛋白样品混合, 置于水浴锅中恒温变性。将变性处理过的蛋白样品加入浓缩胶中, 每孔加蛋白20μg进行电泳, 电压10mV。电泳结束后, 将分离胶上的蛋白转移至PVDF膜上。转膜条件:恒定电流100mA, NCX和SERCA转移2h。转膜结束后将膜放入封闭液中封闭。封闭结束后膜上蛋白依次与一抗、二抗结合, 一抗结合过夜, 二抗结合1h。二抗结合结束后, 在膜上加ECL化学发光底物, 反应5min后于暗室内将胶片置于转移膜上曝光, 显影、定影后以凝胶成像系统分析结果。
1.8统计学处理
实验数据用均数±标准差 (±s) 表示, 采用SPSS17.0分析软件进行t检验, P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 XFK对CHF大鼠左心室心肌mit-CK mRNA表达的影响
第6周末, 与假手术组比较, 模型组左心室心肌mit-CK的mRNA表达水平下调 (P<0.01) ;与模型组比较, 卡托普利组、XFK组左心室心肌mit-CK mRNA表达上调 (P<0.01) ;与卡托普利组比较, XFK组左心室心肌CK-MMmRNA表达水平下调 (P<0.05) 。详见表1。心肌组织mit-CKmRNA Real-time PCR结果见图1~图3。
2.2 XFK对CHF大鼠左心室心肌mit-CK蛋白表达的影
响第6周末, 与假手术组比较, 模型组左心室心肌mit-CK的蛋白表达水平下调 (P<0.01) ;与模型组比较, 卡托普利组、XFK组左心室心肌mit-CK蛋白表达上调 (P<0.01) ;与卡托普利组比较, XFK组左心室心肌mit-CK蛋白表达水平差异无统计学意义 (P>0.05) 。详见表1、图4。
3 讨论
肌酸激酶能量穿梭系统是维持心肌能量代谢平衡的重要组成部分, 其功能主要是将能量转运至肌原纤维并促使能量在肌原纤维中被消耗, 从而确保心肌兴奋-收缩耦联的能量供应。该能量穿梭过程可简要描述为:在mit-CK的催化下, 三磷酸腺苷 (ATP) 中的高能磷酸键被转运至肌酸 (Cr) 中, 形成磷酸肌酸 (PCr) 和二磷酸腺苷 (ADP) 。PCr是比ATP小的分子, 很快由线粒体弥散入肌原纤维, 肌原纤维CK催化PCr重新形成ATP。从PCr中去除磷酸后形成的游离Cr, 通过弥散方式回到线粒体。上述CK催化的能量反应过程被称为“肌酸激酶能量穿梭系统”[6]。已有报道显示, CHF时肌酸激酶穿梭系统功能明显受损, CK活性显著受抑, 其中主要受抑的CK是CK-MM和mit-CK。在CHF心肌组织中, mit-CK的活性可下降至正常值的30%~40%, 同时CK-MMmRNA和mit-CKmRNA表达下调, CK-MM和mit-CK蛋白含量减少, 导致ATP转运穿梭效率严重下降, 细胞内能量流减少, 其中转运至肌原纤维的能量最多可下降71%。此种能量穿梭功能异常造成心肌收缩功能障碍, 尤其是导致心肌收缩功能储备减少, 加剧了CHF心功能的不断恶化[7,8]。
本研究结果提示, 心肌梗死后心衰大鼠心脏由于缺血缺氧刺激, mit-CKmRNA表达下调, mit-CK蛋白含量减少与既往研究结果一致[8]。卡托普利组心肌梗死后心衰大鼠心肌细胞mit-CKmRNA的表达进一步增加, 调控肌酸激酶能量穿梭系统功能, 从而导致ATP转运穿梭效率改善, 细胞内能量流增加, 直接促进心肌纤维的兴奋-收缩耦联过程, 增强心肌收缩力。起到保护心衰心肌及心肌能量代谢的作用, 达到保护心脏功能的目的。益气活血中药心复康口服液组可进一步上调心肌梗死后心衰大鼠心肌细胞mit-CKmRNA的表达, 促进mit-CK蛋白含量增加。表明益气活血中药心复康口服液具有促进心肌梗死后心衰大鼠心肌mit-CKmRNA的表达, 增加mit-CK蛋白含量, 从而改善CHF时肌酸激酶穿梭系统的效率, 进而影响心肌能量代谢过程, 改善心衰引起的心肌能量代谢障碍及心肌功能损伤。
参考文献
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