心肌炎症（精选4篇）
心肌炎症 篇1
心脏缺血再灌注是冠状动脉再通后的主要并发症,极易引发患者心肌损伤,甚至造成死亡。研究表明,心脏缺血再灌注导致的心肌炎症与心肌细胞内钙离子浓度有密切关系,而地尔硫卓(Diltiazem)作为钙离子通道阻滞剂,能够起到保护心肌细胞、避免心肌炎症的作用,主要机制可能与其抑制心肌细胞内钙离子浓度有关[1]。本文通过研究大鼠心脏缺血再灌注模型中淋巴细胞表达的各种炎症因子含量以及使用地尔硫卓干预之后各种炎症因子含量发生的变化以及心肌炎症反应的变化,来探讨地尔硫卓对心脏缺血再灌注后心肌炎症的影响,现报告如下。
1 材料与方法
1.1 大鼠心脏缺血再灌注模型的建立与实验分组
选择实验大鼠：雄性,体重200～250 g,均符合Sprague-Dawley清洁级。模型建立前记录大鼠的体重,然后用戊巴比妥钠进行注射麻醉,使用小动物呼吸机通过气管插管辅助呼吸,操作过程中时刻监视心电图的变化。在左侧胸腔处实行开胸,并打开心包,在左心右下缘1 mm附近,使用无损伤缝针穿过左冠状动脉的心肌表层,进行结扎,30 min后恢复血流,最后逐层缝合胸腔。大鼠恢复自主呼吸后去掉呼吸机,保温待其清醒。假手术组同样经历以上手术过程,但不进行结扎。选择术后存活大鼠进行后续实验,所有大鼠均在相同条件下饲养。
大鼠分组：(1)D组：术后用地尔硫卓干预组30只,选择1周、2周、4周三个时间点分别注射和口服地尔硫卓,每个时间点10只；(2)I/R组：心脏缺血再灌注组30只,在相同时间点注射和口服生理盐水作为对照；(3)S组：假手术组30只,同样时间注射和口服生理盐水。
1.2 地尔硫卓药物用量
参照中国《不稳定心绞痛治疗建议》中推荐的成人用量30～60 mg t.i.d./q.i.d.,同时参考国外试验用量360 mg/d[2]。本实验制定的D组大鼠用药量为：每天36 mg/200 g,进行冠状动脉结扎手术后对大鼠进行尾静脉注射地尔硫卓4.5 mg/4.5 ml,输液泵维持3 h,后该改为灌胃36 mg/4 ml·200g(36 mg地尔硫卓+4 ml生理盐水),给药1次/d直到实验结束。
1.3 超声心动图检测
在每个时间点处,1周、2周、4周三个时间点,进行超声心动图检测。先用适量戊巴比妥钠对大鼠进行注射麻醉,用二维图像引导做出M型曲线,并测量。每个时间点选取5个心动周期,分别记录各项指标值并计算平均值作为该指标的实验数据进行记录,同时进行图像录像。
超声检测指标包括：心率(HR)；左心室舒张末期内径(LVDd)和收缩末期内径(LVDs)；左心室舒张末期前壁厚度(AWT)和后壁厚度(PWT)；左心室舒张末期容积(LVEDV)和收缩末期容积(LVESV),计算公式：V=1.04×D3,其中D为内径；左心室重量(LVM)=[1.05×(LVDd+AWT+PWT)]3-LVDd3；左心室短轴缩短率(%FS)=(LVDd-LVDs)/LVDd×100%；每心搏量(SV)=LVEDV-LVESV；左心室射血分数(%EF)=SV/LVEDV×100%。
1.4 心肌炎症细胞检测
在每个时间点,提取各组大鼠心肌组织制作石蜡切片,并用HE染色,统计各种炎症细胞的数量并记录。
1.5 大鼠心肌细胞炎症因子检测
在每个时间点,提取各组大鼠心肌细胞内各种细胞炎症因子RNA,然后逆转录并进行PCR反应,检测各种细胞因此的含量。细胞炎症因子主要包括致炎因子：IL-1β(Interleukin 1β,白介素-1β)、IL-6(白介素-6)、TNF-α(Tumor necrosis factorα,肿瘤坏死因子-α),以及抗炎因子：IL-10(白介素-10)、TGF-β1(Transforming growth factor-β1,转化生长因子-β1)。
1.6 统计学方法
采用SPSS16.0统计软件进行统计分析,计量资料以均数±标准差表示,采用χ2检验,当P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 各组大鼠超声心动图变化情况
术后1周和2周,各组大鼠超声心动图检测并没有显著性差异；术后第4周超声心动图检测,I/R组与S组和D组比较,左心室射血分数(EF)和左心室短轴缩短率(FS)均有明显下降,P<0.05,差异有统计学意义；左心室重量(LVM)I/R组也明显高于S组和D组,P<0.05,差异有统计学意义,证明I/R组心室增厚严重。详见表1。
注：P值为I/R组分别与S组和D组相比较的差异系数
2.2 各组大鼠术后第4周时心肌炎症细胞变化情况
术后第4周时,光镜下观察各组大鼠心肌组织切片并统计各种心肌炎症细胞的数目。S组心肌炎症细胞很少；I/R组炎症明显,中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等炎症细胞浸润明显；D组经过地尔硫卓治疗,心肌炎症细胞明显减少；统计分析I/R组与S组和D组相比较炎症细胞明显较多,P<0.05,差异有统计学意义。详见表2。
注：P值为I/R组分别与S组和D组相比较的差异系数
2.3 各组大鼠术后心肌细胞炎症因子表达情况
结果显示致炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α在缺血再灌注之后有明显的提高,术后1～2周达到峰值,在第4周稍微降低,但含量仍较高,使用地尔硫卓进行治疗之后,致炎因子表达明显降低,P<0.05,差异有统计学意义。I/R组与D组抗炎因子IL-10和TGF-β1表达水平相近,都没有高水平表达,因此I/R组表现出的炎症反应明显强于D组。详见表3。
心脏缺血再灌注引起心肌损伤主要是指心脏在短时间内出现供血中断后再恢复供血,使心肌出现损伤,且心肌损伤与胞内钙离子浓度升高有密切关系。心脏缺血再灌注后钙离子浓度升高可引起心肌炎症等心肌损伤的主要机制有以下几个方面：Ca2+浓度升高激活Ca2+依赖性蛋白酶、Ca2+依赖性核酸内切酶以及Ca2+依赖性磷脂酶,从而对细胞产生毒害作用,诱导心肌细胞细胞凋亡[3]；心脏缺血再灌注引起内皮细胞Ca2+浓度升高,直接对内皮细胞造成损伤,还可以增加内皮细胞中粘附因子的表达,促进血小板和炎症细胞与内皮细胞的粘附,诱导心肌出现炎症反应[4]。本实验结果显示,大鼠心脏缺血再灌注后心肌细胞出现不同程度的死亡,在第4周时心脏出现严重的功能性障碍,应用地尔硫卓进行治疗的D组大鼠心脏功能得到了有效改善。
光镜下观察各组大鼠在心脏缺血再灌注之后心肌细胞出现炎症情况发现,心肌细胞出现明显的中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等炎症细胞浸润。文献报道[5],冠状动脉堵塞后,心肌组织缺血区会有大量白细胞的聚集,且再灌注后白细胞数目不但没有减少反而有增多的趋势。心肌组织缺血较轻的区域白细胞聚集数目也较少。研究表明,心脏缺血再灌注时心肌组织内白细胞的聚集机制可能与胞内钙离子浓度升高有关。
本实验中观察各组大鼠心肌细胞炎症因子表达情况,致炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达在心脏缺血再灌注之后有明显的提高,而抗炎因子IL-10和TGF-β1在缺血再灌注之后一直低水平表达,因此心肌细胞出现严重的炎症反应。TNF-α能够激活和聚集心肌细胞中白细胞,增强白细胞的吞噬能力,促进白细胞与内皮细胞的粘附作用,从而引起心肌炎症[6];IL-1β可激活炎症级联反应,活化中性粒细胞,上调粘附因子的表达,促进TNF-α介导的炎症反应；IL-6能够诱导T细胞的增殖与分化,促进中性粒细胞的分化[7]。IL-10和TGF-β1均具有免疫抑制作用,通过调节免疫细胞因子,抑制炎症反应[8]。
综上所述,心脏出现缺血再灌注之后,地尔硫卓可以有效抑制炎症细胞的活化和炎症因子的分泌,减轻心肌细胞炎症反应,改善心脏功能,为地尔硫卓临床治疗心脏缺血再灌注后心肌炎症提供了理论基础。
参考文献
[1]刘英,程翔,廖玉华.钙通道阻滞剂与心血管免疫炎症的关系.中国药理学通报,2007,23(2):141-143.
[2]陈纪林.不稳定性心绞痛诊断和治疗建议.中华心血管杂志,2000,28(6):409-412.
[3]Gyorgy P,Zoltan V,Rezso G.Ion channels and lymphocyte activation.Immunology Letters,2004,92(1):55-66.
[4]刘英,廖玉华,程翔,等.大鼠心肌梗塞后心肌炎症反应和细胞因子表达.中国免疫学杂志,2004,20(12):858-861.
[5]程翔,廖玉华,李彬,等.心肌梗死后心功能不全患者辅助性T细胞功能失衡及意义.中华心血管病杂志,2005,33(6):526-528.
[6]Cheng X,Liao YH,Li B,et al.Effects of early treatment with metoprolol on myocardial inflammatory cytokine expression and heart function in rats with acute myocardial infarction.Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi,2005,33(5):448-452
[7]Nissen S E,Tuzcu E M,Libby P,et al.Effect of antihpertensive agents on cardiovascular events in patients with coronary disease and normal blood pressure,The CAMLOT Study:A randomized controlled trial.JAMA,2004,292(18):2217-2226.
[8]Ferenc B,Timea B,Attila M,et al.Effect of hyperglycemia on the basal cytosolic free calcium level,calcium signal and tyrosinephosphorylation in human T-cells.Immunology Letters,2002,82(1):159-164.
心肌炎症 篇2
1 资料与方法
1.1 研究对象
2006年12月至2008年12月郑州省人民医院心内科的AMI住院患者48例。符合WHO的诊断标准, 其中不稳定心绞痛患者32例, 非ST段抬高型急性心肌梗死患者16例, 除外半年内行经皮冠状动脉介入治疗 (PCI) 或择期PCI手术。48例患者随机分为两组, 辛伐他汀治疗组24例 (治疗组) 及常规治疗组24例 (常规组) 。其中男30例, 女18例。两组平均年龄 (61.25±12.30) 岁。两组在年龄、性别、梗死类型 (Q波心梗、非Q波心肌梗死、) 、血脂水平、及高血压、糖尿病的发生率等方面具有均衡可比性 (P>0.05) 。另选择年龄、性别匹配的24例健康体检者 (健康组) , 经病史、体检、常规心电图、心脏超声、及生化检查排除冠心病、高血压、糖尿病、高脂血症及肝肾和肺部疾病。
1.2 方法
治疗组和常规组患者均给予阿司匹林、硝酸酯类、钙拮抗剂ACEI或β受体阻滞剂治疗, 溶栓患者未列人本研究。治疗组发病48小时内口服辛伐他汀20mg, 1次/d, 于治疗前、治疗4周清晨抽取静脉血5m1, 分离血清, -20`C保存备用。血脂测定采用日立747全自动生化分析仪测定。当甘油三酯TG≤4.5mmol/L, 用Friedewald公式计算低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C) , 即LDL-C=总胆固醇 (TC) 一高密度脂蛋白胆固醇 (HDLC) -TG/2.2.采用Quic Read仪 (orion diagnostica, 芬兰) 测定CRP, MMP-3测定采用ELISA法, 试剂盒购自美国MARKETinc公司, 操作按说明书进行。
1.3 统计学方法
文中数据以均数±标准差表示, 采用配对t检验进行统计学处理, P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1两组治疗前后血脂水平的变化, 治疗组服药四周后, 血浆TC, TG, LDL-C值下降, HDL-C水平升高, 具有统计学意义 (P<0.05) , 常规治疗组治疗后与治疗前比较, 上述指标均无统计学意义 (P>0.05, ) , (见表1) 。
2.2各组治疗前后炎症因子的变化AMI早期患者血浆CRP和MMP-3显著高于健康人 (P<0.01) ;两组治疗后与治疗前比较CRP、TNF-a和IL-6均明显降低 (P<0.01) , 治疗组降低更为显著, 治疗组与常规组治疗后比较, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。 (见表2) 。
注:a与健康对照组比较P<0.01, b与治疗前比较P<0.01, c与治疗前比较P<0.05, d与常规组治疗后比较P<0.05。
注:a与健康对照组比较P<0.01, b与治疗前比较P<0.01, c与治疗前比较P<0.05, d与常规组治疗后比较P<0.05。
3 讨论
急性心肌梗死 (ACS) 主要病因是冠状脉粥样硬化斑块的破裂, 诱发血栓形成。冠状动脉粥样硬化斑块及炎性反应是导致斑块破裂的主要机制, 而斑块内炎性细胞及其炎性物质的浸润, 促进了粥样斑块脂质中心的扩大、纤维组织完整性的破坏、细胞外基质的降解及斑块内血管生成。冠状动脉粥样硬化的炎性反应对整个机体来说是一个慢性低程度的炎性反应。炎症在冠状动脉粥样硬化中有一定作用, 在ACS中扮演着特别重要的角色, C-反应蛋白 (CRP) 是炎症反应的标志物, 同时也参与血管性疾病的致病过程, CRP与冠心病特别是ACS存在一定的相关性。研究证实, CRP是心血管疾病治疗中的新靶点, 如果阻断CRP的生成及抑制其促炎效应, 有利于减少心血管事件的发生。TNF-a诱导血管内皮细胞和平滑肌细胞白细胞介素一1的表达, 两者共同促进单核细胞趋化蛋白 (MCP一1) 的产生。MCP-1既是单核细胞移居血管内皮细胞的潜在信号, 又促使单核/巨噬细胞及血管平滑肌细胞产生基质金属蛋白酶 (MMP) , 削弱纤维帽易碎区, 最终导致斑块破裂和血栓形成。
他汀类药物除可直接作用于血脂外, 还可减弱单核细胞的趋化作用, 减少斑块内巨噬细胞的数目, 抑制巨噬细胞分泌酶的能力, 从而发挥抗炎作用, 最终使斑块趋于稳定, 防止斑块破裂, 这对减少急性冠状动脉事件的发生起了重要作用[4,5]。本研究结果显示, 常规扩冠、抗凝、抗心肌缺血治疗可一定程度降低ACS患者血清中的CRP和MMP-3水平, 而加用辛伐他汀在明显降低血脂的同时, 可明显抑制CRP和MMP-3等炎症因子的血清浓度。提示ACS患者初期给予辛伐他汀治疗4周后即可使血清炎症因子水平明显下降, 说明辛伐他汀在ACS早期短期应用即有抗炎、稳定斑块的作用, 这为在ACS患者初期应用他汀类药物提供了理论依据。
参考文献
[1]高润霖.他汀类药物在急性心肌梗死的应用, 中华心血管病杂志2003, 31 (8) :635-637.
[2]Yudkin JS, Kumari M, Humphries SE, et al.Inflammation, obesity, stressand coronary heart disease is interleukin-6the link-Atherosclerosis, 1999, 148 (2) :209-214.
[3]Downs JR, Clearfied M, Weis S, et al.Primary prevention of acute coronary events with lovastatin in men and wemen with average1998cholesterol levels:results of AFCAPS/TexCAPS.JAMA, 279:1615-1622.
[4]Roseneoa RS, Tangney C.Antiatherothrombotic properties of statins:implications for cardialvascular event reduction.JAMA, 1998, 279:1643-1650.
心肌炎症 篇3
关键词：心肌再灌注损伤,芪桂益脉灵,细胞黏附分子-1,血管细胞黏附分子-1,大鼠
近年来研究发现心肌缺血再灌注损伤已成为缺血性心脏病和急性心肌梗死的主要病因,主要由于血液供应中断后心肌细胞酸中毒,细胞器超微结构改变和功能障碍,导致不可逆性损伤甚至死亡,同时在临床上成为冠状动脉内溶栓、冠状动脉搭桥及介入治疗等心脏疾病中常见并发症,并对机体造成严重损伤,已成为当今威胁人类健康的杀手[1,2]。细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)在血管内皮表达最强,可促进白细胞与内皮细胞之间的黏附,参与诱导内皮血管各种炎症反应过程。本研究采用大鼠在体心肌缺血再灌注模型,观察芪桂益脉灵对ICAM-1、VCAM-1表达的影响,探讨该药对心肌缺血损伤的保护作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物与模型制备
选用健康成年雄性大鼠50只,体质量200~250 g,由黑龙江中医药大学动物实验中心提供,许可证号:SYXK(黑)2013-012。大鼠用20%乌拉坦(1g/kg)腹腔麻醉,气管切开,行人工呼吸,呼吸频率45~50次/min。暴露左颈总动脉,插动脉套管以检测血压。于胸骨左缘3~4肋间打开胸腔及心包膜,暴露心脏;在肺动脉圆锥与左心耳下缘之间,经左冠状动脉下浅层心肌穿一丝线,线的两端穿过一条直径2 mm的聚乙烯塑料管,其末端用一小动脉夹固定。通过打开和夹紧动脉夹造成冠状动脉的阻断与再通。连续记录冠状动脉结扎前后及再通后Ⅱ导心电图。观察室速(VT)、室颤(VF)的起始时间和持续时间。60 min后拔出塑料管冠状动脉血流再通,放松丝线局部心肌反应性充血、ST段下移出现心律失常,表明再灌注成功。再灌注180 min后取心肌组织,分别进行各项检测。模型成功标准:心电示S-T段呈近似单线曲线拱背向上抬高;并见反复灌注后出现心律失常。
1.2 试剂
细胞间黏附分子(ICAM-1)、血管细胞黏附分子(VCAM-1)酶联免疫分析试剂盒:由北京诚林生物科技有限公司。
1.3 动物分组及给药
50只大鼠随机分为5组,正常组、假手术组(只开胸、不结扎冠状动脉)、模型组和QGYML高、低剂量组,每组10只。QGYML高、低剂量组予QGYML1.2、0.6 g/kg灌胃,其余3组予生理盐水灌胃,2 m L/次,每d1次,连续给药7 d。未次给药1 h后,结扎冠状动脉。
1.4 观察指标及测定
实验结束后,腹腔静脉采血5 m L,离心后取上层血清按照试剂盒说明检测(ELISA)ICAM-1、VCAM-1含量。
1.5 统计学方法
采用SPSS19.0统计软件进行统计分析,数值以均数±标准差(±s)表示;组间比较用t检验。
2 结果见表1。
与正常组比较*P<0.05;与假手术比较#P<0.05;与模型组比较▲P<0.05
3 讨论
近年来实验及临床研究均证明ICAM-1、VCAM-1在增生的血管内皮细胞上表达最强,其黏附性可使白细胞更牢固结合于内皮细胞和介导其迁入内皮下参与各种炎症过程。而由上述两种细胞分泌的单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)可介导单核细胞的趋化,使滚动的单核细胞牢固黏附于活化的内皮细胞,在诱导下分化为巨噬细胞,造成细胞内脂质聚集,胆固醇分布及代谢障碍,形成斑块病变早期的细胞学特征。本实验结果显示,正常对照组和假手术组情况基本相同。模型组炎性因子明显升高,与芪桂益脉灵高、低剂量组比较,用药组能有效减少ICAM-1,VCAM-1的含量。用药组之间比较说明药物浓度不影响炎症因子的改变,没有药物浓度依赖性的干扰。
本研究选择具有益气养心、行气活血、通调血脉的芪桂益脉灵,疗效稳定,毒副作用小,方中黄芪益气补心,桂枝温阳通经,二药配合补心气、通心脉为主药;党参助黄芪补气养心、行气活血,三七活血化瘀、养血行血通脉,该方攻补兼施,标本兼顾,恰中心肌缺血再灌注损伤病机[5,6]。前期研究证实,芪桂益脉灵具有改善缺血再灌注心肌蛋白激酶C的活性表达、IMA表达的作用[5,6],增加心肌供血,对心肌细胞具有保护作用[7]。本文观察结果表明,芪桂益脉灵具有很好的抵抗心肌缺血再灌注损伤作用,有效降低缺血再灌注大鼠心肌细胞黏附分子ICAM-1,VCAM-1的含量,保护血管内皮,保护损伤心肌,干预炎症反应,抑制斑块形成。对于将临床急性心肌缺血及心肌梗死早期发现病情和预防冠心病炎症反应并及时治疗有着重要的指导意义。
参考文献
[1]陈波,郑军,李书霖,等.抗凝护心II号对大鼠心肌缺血再灌注损伤血清c Tn-T含量的影响[J].中医药学报,2011,39(4):47-48.
[2]周波,陈飞,仲维娜,等从NO、NOS变化探讨瓜蒌薤白白酒汤对心肌缺血再灌注损伤的防治作用[J].中医药学报,2010,38(3):36-38.
[3]Apple FS.Clinical and analytical review of ischemia-modified albumin measured by the albumin cobalt binding test[J].Adv Clin Chem,2005,39(1):1-10.
[4]Chan B,Dodsworth N,Woodrow J,et al.Site-specific N-terminal auto degradation of human serum albumin[J].Eur J Biochem,1995,227:524-528.
[5]王峰,陈永丰,吴玉萍,等.芪桂益脉灵对急性缺血再灌注大鼠心肌细胞蛋白激酶C的影响[J].中国中医药科技,2008,15(6):405.
[6]徐京育,刘伟善,金国强,等.芪桂益脉灵对急性心肌缺血再灌注大鼠IMA表达的实验研究[J].中医药信息报,2012,29(5):36-37.
心肌炎症 篇4
1 材料与方法
1.1实验动物
100 只8 周龄SPF级雄性Wistar大鼠,体质量200 ~ 220 g,均购自北京维通利华实验动物技术有限公司,合格证号: SYXK( 京) 2012-0001。于北京中医药大学动物中心严格按照北京中医药大学动物伦理委员会有关实验动物伦理审查和管理规定进行。按照随机的原则将100 只动物分成4 组,其中模型组( AMI group) 40 只,术后成活19 只,死亡21只,成活率为47. 50% ,其中死亡大鼠死亡原因为术中或术后心律失常。给药组( PTX group) 35 只,术后成活15 只。假手术组( Sham group) 15 只。正常组( normal group,N group) 10 只。
1. 2 主要实验设备和仪器
心电图解析系统SP-2006_LAN( 北京软隆生物技术有限公司) ; 自发行为动物检测系统( JLBehv-LAR-1,上海吉量软件科技有限公司) ; 强迫游泳分析系统( Etho Vision XT,Noldus公司,荷兰) 。
1. 3 实验试剂
己酮可可碱( Enzo Life Sciences公司,批号:L 02465) 。
1. 4 心肌梗死动物模型建立
心肌梗死动物模型的建立,对比后参考True-blood的方法［7］并在其基础上予以改进,将Wistar大鼠用10% 的水合氯醛( 0. 4 m L/100g) 麻醉后,仰位固定于手术台上,采用生物信号定量分析系统SP-2006 _LAN( 北京软隆生物技术有限公司) 记录大鼠术前及术后标准体表心电图。正中剃毛,碘酒常规消毒,手术刀正中切开,用止血钳钝性分离肋间肌肉,自左侧4 ~ 5 肋间开胸,暴露心脏,在肺动脉圆锥及左心耳之间,距左冠状动脉起点2 ~ 3mm处,用3 ~ 0 无创缝合线结扎左冠状动脉前降支,立刻将心脏送回胸腔,挤出胸腔内气体,待心率及呼吸平稳后用5 ~ 0 缝合线缝合,假手术组在心脏左冠状动脉左前降支处穿线不接扎,余过程与模型建立相同。正常组不予以任何手术处理。术后模型组及假手术组大鼠肌注青霉素钠注射液80 000 U / 天,共3 天,以防止感染。动物清醒后按常规饲养。模型成功标准为心电图显示Ⅱ导联出现ST段弓背抬高0. 2 m V以上( 见图1、图2) 。假手术组术后ST段的抬高不明显( 见图3、图4) 。术后1 ~7天给药组连续7 天每日上午10 点进行腹腔注射PTX( 0. 2 m L/100g) ,模型组给等体积的生理盐水。
1. 5 行为学观察
1. 5. 1 蔗糖水消耗实验［8］蔗糖水消耗实验于大鼠手术前,手术后2 周进行。本实验是以大鼠蔗糖水摄取量降低作为指标,用于评估大鼠快感缺乏［9-10］。实验前48 小时,训练大鼠适应饮用蔗糖水。同时给予每只大鼠两瓶水: 一瓶为1% 蔗糖水,一瓶为纯净水。大鼠禁食禁水24 小时,而后在安静避光的环境下进行蔗糖水消耗实验。然后每笼分别给予已定量的蔗糖水( 1% 蔗糖水) 和纯净水两瓶液体,60 分钟后取走液体并分别称重。蔗糖水消耗百分比= 蔗糖水消耗量/总液体消耗量 ×100%
1. 5. 2 自发行为实验自发行为实验所用装置为不透明的材料所制成,箱体为正方体,通过箱体所带摄像头来观察大鼠在箱体的运动状态。根据参考文献［11］,本实验于大鼠手术后第2 周进行。实验时将大鼠轻慢置于中心方格内,关闭箱门,观察大鼠在5分钟内的活动总路程,活动总时间和站立次数。
1. 5. 3 强迫游泳实验本实验为行为绝望实验法,其基本原理为当大鼠放置在一个有限的空间使之游泳,观察大鼠在水中的行为,大鼠不动时间越长,表示抑郁程度越高。本实验于手术后30 天进行,参考文献［12-13］将每只大鼠于下午13: 00 在安静状态下分别置于水温24 ~ 25℃,水深30 cm,21 cm × 21 cm× 50 cm的有机玻璃缸中,进行预游泳,每只大鼠游泳时间为15 分钟。24 小时后进行正式游泳实验。同时间,同条件下让每只大鼠强迫游泳5 分钟,并同时使用强迫游泳分析系统( Etho Vision XT,Noldus公司,荷兰) 记录大鼠游泳时间、挣扎时间及不动时间并对指标进行分析。
1. 6 组织学检测
TNF-α,IL-1β 在大鼠血浆内和脑组织内浓度。术后33 天取材。用10% 的水合氯醛( 0. 4 m L/100g)麻醉大鼠,腹主动脉取血4 m L,注入肝素钠离心管并离心,取上清液,- 80℃ 保存; 断颈法处死大鼠,取脑组织,将脑组织于-80℃保存。大鼠腹主动脉取血于用肝素钠采血管内,离心机3000 rpm离心10 分钟,取上清液,大鼠脑组织匀浆。用Rat TNF-α El ISA KIT试剂盒检测( Multi Science) 和Rat IL-1β El ISA KIT试剂盒检测( Multi Science) 。
1. 7 统计学处理
所有数据应用SPSS 20. 0 统计软件包进行分析。数据以均数 ± 标准差( ± s) 表示。数据均服从正态分布,并采用单因素方差分析( one-way ANO-VA) ,两两比较时采用LSD法,P < 0. 05 为差异具有统计学意义。
2 实验结果
2. 1 各组大鼠蔗糖水消耗实验比较
各组大鼠蔗糖水消耗百分比经正态检验,均符合正态分布,方差齐性检验P > 0. 05,组间两两比较采用LSD法。假手术与正常组相比,大鼠蔗糖水消耗百分比没有明显差异( P > 0. 05) 。模型组与假手术组相比,模型组大鼠蔗糖水消耗百分比明显减少,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。PTX组与模型组相比,PTX组大鼠蔗糖水消耗百分比明显高于模型组大鼠,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。见表1。
注: 与假手术组相比,aP < 0. 05; 与模型组相比,bP < 0. 05
2. 2 各组大鼠自发行为实验比较
各组大鼠三项自发行为指标经正态检验,均符合正态分布,方差齐性检验P > 0. 05,组间两两比较采用LSD法。假手术与正常组相比,大鼠的活动总路程,总时间和站立次数差异无统计学意义( P > 0. 05) 。模型组与假手术组相比,模型组大鼠的活动总路程,总时间和站立次数明显减少,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。PTX组和模型组相比,PTX组大鼠的活动总路程,总时间和站立次数明显高于模型组大鼠,差异有统计学意义( P < 0.05) 。见表2。
注: 与假手术组相比,aP < 0. 05; 与模型组相比,bP < 0. 05
2. 3 各组大鼠强迫游泳实验比较
各组大鼠强迫游泳三项指标经正态检验,均符合正态分布,方差齐性检验P > 0. 05,组间两两比较采用LSD法。假手术组与正常组相比,大鼠的游泳时间,不动时间和挣扎时间差异无统计学意义( P > 0. 05) 。模型组与假手术组相比,模型组大鼠游泳时间和挣扎时间明显减少,但不动时间增加,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。PTX组与模型组相比,PTX组大鼠的游泳时间和挣扎时间明显高于模型组大鼠,但不动时间明显低于模型组大鼠,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。见表3。
注: 与假手术组相比,aP < 0. 05; 与模型组相比,bP < 0. 05
2. 4 各组大鼠血浆内IL-1β 和TNF-α 浓度
各组大鼠血浆内IL-1β 和TNF-α 浓度经正态检验,均符合正态分布,方差齐性检验P > 0. 05 组间两两比较采用LSD法。假手术组与正常组相比,大鼠血浆内IL-1β 和TNF-α 浓度无统计学意义( P > 0. 05) 。模型组与假手术组相比,模型组大鼠血浆内IL-1β 和TNF-α 浓度均增加,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。PTX组和模型组相比,PTX组大鼠血浆内IL-1β 和TNF-α 浓度均低于模型组大鼠,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。见表4。
注: 与假手术组相比,aP < 0. 05; 与模型组相比,bP < 0. 05
2. 5 各组大鼠脑内IL-1β 和TNF-α 浓度
各组大鼠脑内IL-1β 和TNF-α 浓度经正态检验,均符合正态分布,方差齐性检验P > 0. 05,组间两两比较采用LSD法。假手术组与正常组相比,大鼠脑内IL-1β 和TNF-α 浓度无统计学差异( P > 0. 05) 。模型组和假手术组相比,模型组大鼠脑内IL-1β 和TNF-α 浓度均增加,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。PTX组和模型组相比,PTX组大鼠脑内IL-1β 和TNF-α 浓度均低于模型组大鼠,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。见表5。
注: 与假手术组相比,aP < 0. 05; 与模型组相比,bP < 0. 05
3 讨论
传统中医认为识神是指人的精神意识思维活动,是以人的意志为转移的,大脑的后天活动,本源于大脑却隶属于心,这是由于心主血脉为大脑的识神活动提供了物质基础。目前临床统计表明心血管疾病并发情绪障碍的概率为8% ~ 44%［14］。抗抑郁药对心肌梗死的治疗疗效甚微,因此探求心肌梗死后抑郁相关病理机制尤为重要。目前在急性心梗模型的基础研究中,慢性轻度不可预见性应激抑郁模型是目前较为理想的抑郁动物模型之一［15-16］。根据参考文献,抑郁症动物模型至少应符合3 个标准［17］: ( 1) 表观信度: 例如动物的行为特点看上去是否象人类的抑郁症; ( 2) 内在信度: 引起行为改变的原因和因果关系是否和抑郁症一样; ( 3)预测信度: 对人类有效的抗抑郁药是否能可靠地改变动物的这种行为。本实验结果表明大鼠冠状动脉前降支结扎2 周后,模型组大鼠与正常组和假手术组大鼠相比,蔗糖水偏好显著减少,表明大鼠快感缺乏; 自发行为实验中大鼠的活动总路程、总时间、直立次数均明显减少,表明大鼠的活动度和对外界新鲜环境的好奇度明显下降; 游泳时间和挣扎时间明显减少,不动时间增加,表明大鼠具有绝望行为。以上大鼠产生快感缺乏,活动能力下降,产生绝望行为与抑郁症的核心症状( 心情低落、兴趣缺乏等) 有一定程度的相似性,类似抑郁症患者的症状,因此可以判定大鼠在急性心肌梗死后产生了抑郁行为。
目前心肌梗死后抑郁的发生机制尚未明确,有研究表明,心肌梗死与炎症反应密切相关。心肌局部及全身的炎症反应,影响心肌梗死的病理及预后,并最终导致心肌重塑和疤痕形成。心肌梗死后,由免疫导致的炎症反应,包括补体激活、细胞因子释放、炎症和免疫细胞趋化和浸润,可加重心肌损伤和扩大心肌梗死的范围。前炎症细胞因子的释放与心梗后抑郁的发病病理有关［18-19］。与心肌组织细胞因子浓度升高相平行的是,心梗后脑组织当中细胞因子的浓度也急剧增加［20］。因此本研究可以提出假设在急性心梗使得前炎症细胞因子( 如IL-1β、TNF-α) 被激活并释放入血,随血液循环透过血脑屏障进入脑组织,刺激脑内神经元,小胶质细胞和血管内皮细胞进一步释放前炎症细胞因子如TNF-α 和IL-1β 等,引起脑内炎症从而诱发抑郁的产生。根据上述实验结果,模型组大鼠与假手术组大鼠和正常组大鼠相比,其血浆内和脑内IL-1β 浓度和TNF-α 浓度均明显升高,从而可印证本研究提出的假设。
PTX是甲基黄嘌呤衍生物,是一种非特异性磷酸二酯酶抑制剂,具有抗炎抗纤维化特性,可通过c AMP依赖机制降低促炎细胞因子循环水平,如TNF-α、IL-1β 等［21］。有研究证明PTX可能通过改变促炎细胞因子水平从而衰减抑郁行为。据报道促炎细胞因子可诱发抑郁样行为和细胞凋亡。例如: IL-1β 可提高HPA活性［22］,并且诱发抑郁行为［23-25］,而IL1-β 在抑郁症患者循环浓度升高,且IL-1β 拮抗剂可抑制IL-1β 活性,由此可以认为PTX可减少炎性细胞因子。本实验研究数据表明,PTX可通过抑制炎症因子循环水平而缓解心梗后抑郁的症状,从而印证炎症反应可能是心梗后抑郁发生的可能机制这一猜想。
本研究采用冠状动脉前降支结扎方法建立大鼠急性心肌梗死模型,并通过行为学实验和组织学检测研究表明大鼠在心肌梗死后出现快感缺乏,活动度低下,绝望行为等抑郁行为,且模型组大鼠血浆内和脑内炎症因子IL-1β 和TNF-α 浓度明显升高。并采用PTX予以治疗。结果表明PTX组大鼠与模型组大鼠相比,不但血浆内和脑内炎症因子IL-1β和TNF-α 循环水平浓度降低,且包括蔗糖水偏好显著升高; 活动总路程、总时间、直立次数和直立时间均明显升高,游泳时间和挣扎时间明显升高,不动时间显著减少在内的抑郁行为显著减轻,提示炎症反应可能是心梗后抑郁发生的可能机制。
本实验研究急性心肌梗死后产生的炎症因子通过血液循环进入脑组织从而引起脑内炎症而产生抑郁,但目前研关于炎症因子如何改变血脑屏障通透性的机制仍尚未明确,希望通过建立更详细的实验来研究心梗后抑郁的炎症机制。
摘要：目的 观察心肌梗死后抑郁大鼠行为学及前炎症因子的表达规律,揭示心肌梗死后抑郁发生的机制,为心肌梗死后抑郁的治疗提供药物作用的靶点。方法 采用手术法结扎大鼠心脏冠状动脉左前降支制作大鼠心肌梗死模型,术后用前炎症细胞抑制剂己酮可可碱腹腔注射进行治疗,采用蔗糖水消耗实验,自发行为实验,强迫游泳实验观察大鼠行为学变化,并检测大鼠血清和脑中肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β的含量变化。结果 大鼠急性心肌梗死后2周,与假手术组相比,模型组大鼠的蔗糖水消耗量,及活动总路程、站立时间、活动总时间、游泳时间和挣扎时间减少,不动时间增多,炎症因子肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β均明显增多(P<0.05,或P<0.01)。结论 心肌梗死后大鼠出现活动度下降,快感缺乏,产生绝望行为以及血浆内和脑内炎症因子升高,在使用己酮可可碱后其行为活动度升高及绝望行为减缓,血浆内和脑内炎症因子下降,提示阻断炎症反应过程,可以改善大鼠心肌梗死后的抑郁状态,提示炎症反应可能是心梗后抑郁发生的可能机制。