曲美他嗪对心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3表达的影响

张 斌 陈赛勇 曲 环

(北京大学深圳医院心内科，广东 深圳 518036)

心力衰竭临床表现为肺淤血、腔静脉淤血〔1〕。目前关于心力衰竭的发生发展及病理学机制尚不清楚〔2〕。现有文献报道心力衰竭可能与心肌细胞凋亡有关〔3〕。曲美他嗪为一种改善心肌细胞代谢药物，该药物能提供代谢性心肌细胞保护作用，主要是通过减少细胞内H+、Ca2+、Na+的超载，提高乳酸利用率，减少细胞的酮体产生，有效抑制缺氧所致的细胞酸中毒来实现的。本研究旨在探讨曲美他嗪对心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-3表达的影响。

1 材料与方法

1.1动物模型及分组 清洁级雄性Wistar大鼠45只，购自北京华阜康生物科技有限公司(动物编号：2009-004)，采用投掷硬币的方法分为对照组、模型组、实验组各15只。对照组进行模拟手术，模型组和实验组采用肾上腹主动脉缩窄法建立心力衰竭大鼠模型。

1.2试剂及仪器 试剂：曲美他嗪，20 mg/片，购自瑞阳制药有限公司；Caspase-3鼠抗单克隆抗体，购自美国Santa Cruz公司；细胞色素C蛋白兔抗多克隆抗体，购自美国Santa Cruz仪器；荧光倒置显微镜，购自日本奥林巴斯公司；离心机，购自美国贝克曼公司；酶标仪，购自美国伯乐公司；压力换能器(YP100)上海益联医学仪器发展有限公司生产；多媒体生物信号记录仪(V2.0)，上海宏仁生物器械有限公司产品。

1.3实验方法〔4〕

1.3.1动物造模 对照组行假手术，腹部剑突下切口后，分离腹主动脉，然后关闭腹腔；模型组和实验组：腹部剑突下切口后，分离腹主动脉，用0号丝线穿过左侧肾动脉上方，进行结扎，然后关闭腹腔。

1.3.2凋亡及蛋白检测 用DNA断裂的原位末端标记法(TUNEL)检查凋亡指数(AI)：二氨基联苯胺(DAB)显色液显色，细胞核染成棕褐色为阳性细胞。在高倍视野(×400)下每个标本随机观察6个视野，计算细胞总数和阳性细胞数各取平均值，按公式：AI= 凋亡细胞核数/总细胞核数×100%，计算心肌细胞AI。提取各组心肌细胞总蛋白后，采用Western印迹法检测Caspase-3及细胞色素C蛋白表达水平，并以β-actin为内参进行校正。

1.4统计学处理 采用STATA11.0统计学软件进行方差分析、t检验。

2 结 果

2.1血流动力学指标 实验组左室舒张末压力(LVEDP)显著高于对照组(P<0.05)而显著低于模型组(P<0.05)；左心室压力最大上升和下降速率(±dp/dtmax)显著高于模型组(P<0.05)，而显著低于对照组(P<0.05)，表1。

表1 3组血流动力学指标比较

与对照组比较：1)P<0.05；与模型组比较：2)P<0.05

2.2细胞AI 对照组、实验组和模型组心肌细胞AI分别为(1.87±0.32)%，(22.52±5.29)%和(39.71±12.58)%，实验组低于模型组(P<0.05)，而显著高于对照组(均P<0.05)。

2.3Caspase-3及细胞色素C蛋白表达 实验组心肌细胞Caspase-3蛋白表达(0.12±0.07)明显低于模型组(0.36±0.11，P<0.05)，而显著高于对照组(0.08±0.02，P<0.05)；实验组心肌细胞色素C蛋白表达(0.14±0.08)明显低于模型组(0.38±0.10，P<0.05)，而显著高于对照组(0.10±0.03，P<0.05)。见图1。

图1 3组Caspase-3及细胞色素C蛋白表达

3 讨 论

药理学研究显示曲美他嗪可抑制游离脂肪酸代谢，使游离脂肪酸代谢减少，从而使心肌以葡萄糖代谢为主产生能量，在冠状动脉病变而心肌供氧受到限制时，提高氧的利用度，产生更多的高能磷酸键，以缓解心肌缺血症状，并维持心肌的存活和心脏的功能〔5〕。另外，曲美他嗪使游离脂肪酸代谢产生的乙酰辅酶A减少，从而刺激丙酮酸脱氢酶，间接使葡萄糖氧化得到加强〔6〕。曲美他嗪曲美他嗪可有效降低老年冠心病心力衰竭患者的血清B型尿钠肽水平,提高左室射血分数，增加临床疗效〔7〕。唐艳芬等〔8〕研究认为曲美他嗪能改善大鼠心力衰竭模型神经激素的分泌，改善心功能状态。另一项关于凋亡相关蛋白在曲美他嗪干预的心力衰竭大鼠心肌细胞中的表达的研究显示，曲美他嗪可促进抑凋亡蛋白Bcl-2的表达,抑制促凋亡蛋白Bax的表达,该机制可能参与了曲美他嗪的心保护作用〔9〕。本研究结果提示曲美他嗪可通过抑制大鼠心肌细胞凋亡及Caspase-3表达来改善心脏功能。

1Kovacs SJ.Diastolic function in heart failure〔J〕.Clin Med Insights Cardiol,2015;9(Suppl 1):49-55.

2Yang J,Xu WW,Hu SJ.Heart failure:advanced development in genetics and epigenetics〔J〕.Biomed Res Int,2015;2015:352734.

3Yu J,Yang S,Wang X,etal.Matrine improved the function of heart failure in rats via inhibiting apoptosis and blocking beta3 adrenoreceptor/endothelial nitric oxide synthase pathway〔J〕.Mol Med Rep,2014;10(6):3199-204.

4冯翔宇,李 彤,李秀华,等.曲美他嗪与雷米普利对心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的影响〔J〕.中华老年心脑血管病杂志,2014;16(8):856-9.

5Winter JL,Castro PF,Quintana JC,etal.Effects of trimetazidine in nonischemic heart failure:a randomized study〔J〕.J Card Fail,2014;20(3):149-54.

6Zhou X,Chen J.Is treatment with trimetazidine beneficial in patients with chronic heart failure〔J〕?PLoS One,2014;9(5):e94660.

7范亚坤,赵会颖,梁 芳,等.曲美他嗪对老年冠心病心力衰竭患者心功能的影响〔J〕.河北医药,2012;34(14):2127-8.

8唐艳芬,高 想,张锋莉,等.曲美他嗪对大鼠心力衰竭模型心功能及神经激素的影响〔J〕.中国基层医药,2013;20(7):973-5.

9冯翔宇,李秀华,谢亚芹,等.凋亡相关蛋白在曲美他嗪干预的心力衰竭大鼠心肌细胞中的表达〔J〕.解剖学杂志,2014;37(6):735-8.