心脏型脂肪酸结合蛋白在大鼠心肌损伤坏死模型中的诊断价值

2021-01-27 06:45桂莹晶钱红波张大发
宁夏医学杂志 2021年1期
关键词:肌钙蛋白心肌细胞心肌

桂莹晶,钱红波,张大发,杨 敏

炎症介质的反应不仅影响组织结构的完整性和稳定性,还与动脉粥样硬化的发生和发展密切相关,因此,我们监测炎症相关的标志物能早期识别急性心肌梗死(AMI)的患者。最近一种早期诊断AMI的标志物——心脏型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)备受关注。当心肌组织细胞缺血或缺氧的时候,就会利用脂肪酸供能给心肌细胞,导致细胞内H-FABP迅速升高,所以成为心肌损伤坏死的早期指标[1-2]。本研究SD大鼠通过大鼠心肌坏死模型,监测1、3、6、8 h时间点的H-FABP和肌钙蛋白(cTnI)浓度动态变化,讨论心肌坏死发生后H-FABP浓度的变化趋势并分析H-FABP对心肌坏死的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料:选取雄性Sprauge Dawley(SD)大鼠(健康成年清洁级40只),体重(220±20)g,购于南京青龙山实验动物养殖场。合格证编号:SCXK2009-0001。用RM6240多通道生理信号记录大鼠的Ⅱ导联心电图,并在实验前剔除有异常的大鼠,保留正常大鼠40只。采用上海和丰制药公司的盐酸异丙肾上腺素(ISO)注射液1 mg/2 mL,H-FABP试剂盒由武汉华美生物工程公司提供,cTnI试剂盒由合肥安启生物科技有限公司提供。

1.2 方法:适应性饲养SD大鼠1周,自由取水,室温控制在25 ℃左右,每日饲料约100 g/只,根据随机数字表分成2组:对照组20只,H-FABP组20只。H-FABP组大鼠多点一次性皮下注射ISO10 mg/kg,间隔时间为24 h,并连续3次,通过病理切片、心电图及肌钙蛋白证明建模成功。于最后一次给药后1、3、6、8 h经颈总动脉采取约0.5 mL不抗凝的血液,室温下静置1 h 后析出血浆4 000 g,(15~20)min用离心机离心血液并用移液器吸出血浆装入离心管,标记后送入-80 ℃冰箱立即冻存,用ELISA方法测定血清中cTnI和H-FABP浓度。末次采血后取出心脏用0.9%氯化钠冲洗,然后用4.0%的甲醛固定,采用石蜡包埋等方法制作病理切片,在光镜下观察心肌组织的HE染色切片。对照组给予同等剂量的0.9%氯化钠,其余操作与H-FABP组相同。

2 结果

2.1 大鼠心电图的变化:正常组给药后1、5 min,给药后1、8 h 大鼠的心电图见图1-图5(目录后)。

2.2 大鼠心肌组织的病理和HE染色结果:对照组大鼠心肌组织细胞边界清晰,形态完整,心肌纤维的排列整齐,无炎性细胞浸润,无出血和灶性坏死。H-FABP组大鼠心肌组织细胞可见核固缩、破碎、核溶解,心肌纤维肿胀变性甚至断裂,横纹不清或消失,部分区域可见片状或点状的坏死灶,与对照组相比,心肌细胞质嗜伊红性增强,血管扩张充血,细胞间质内大量中性粒细胞浸润。

2.3 血清H-FABP动态变化:重复测量因素4个时间点的总体间差异有统计学意义(F=23.39,P<0.05);不同分组的总体间差异有统计学意义(F=283.05,P<0.05);2组H-FABP浓度比较在1 h 比较差异无统计学意义(P>0.05),在3、6、8 h时间点差异有统计学意义(P<0.05);重复测量时间与不同分组有交互作用(F=17.06,P<0.05),差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 2组大鼠不同时间血清H-FABP浓度的动态变化

2.4 cTnI重复测量结果:重复测量因素4个时间点的总体间差异有统计学意义(F=89.59,P<0.05);不同分组的总体间差异具有统计学意义(F=184.89,P<0.05);2组cTnI浓度比较在1和3 h时间点差异无统计学意义(P>0.05),在6和8 h时间点两者比较有统计学意义(P<0.05);重复测量时间与不同分组有交互作用(F=46.17,P<0.05),见表2。

表2 2组大鼠不同时间血清cTnI浓度的动态变化

3 讨论

急性心肌梗死是指在冠状动脉病变的基础上,发生冠状动脉血供急剧减少或中断,使相应的心肌严重而持久地急性缺血导致心肌坏死。急性心肌梗死的病理基础是易损斑块的形成,与冠状动脉病变范围和狭窄程度相比较,更能反映急性冠状动脉事件发生的可能性[3-6]。非缺血性或缺血性损伤因素都会使心肌特异性标记物浓度升高,所以早期预测急性心肌梗死预后的可靠度和准确度差,临床价值低。以前评估急性心肌梗死病情预后和严重程度的主要方法是肌钙蛋白,可是临床工作中发现这些标记物不但血清浓度上升比较慢,特异性还不高[5-7],因此需要寻找能动态反映心肌损伤程度的指标并具有心脏敏感性特异性的标记物。这些指标和标记物能早期预测预后和结局[8-9]。

最近H-FABP作为一种心肌特异性的血清指标,浓度的增加可能是急性心肌梗死的独立预测因子[10-11]。H-FABP主要是和心肌细胞内的难溶性长链脂肪酸结合并向酯化和氧化部位运输,用来调节脂肪酸代谢,保护酶和细胞膜不受影响,并能在脂蛋白酯酶的作用下分解出脂肪酸,为心肌的收缩提供能量[12-13]。H-FABP在正常的尿液和血液中含量极低且被迅速清除,很难被检测出来[14]。如果心肌细胞出现损伤或脂肪酸代谢增强,会引起心肌细胞的H-FABP浓度迅速升高。H-FABP的细胞膜通透性高且相对分子量低,可快速从心肌细胞释放到血液,并从尿液中排出。Bank[15]等在研究中用ELISA法检测结扎大鼠的冠状动脉时H-FABP的浓度时发现:当心肌细胞缺血达到15min时,血浆中H-FABP含量是正常组大鼠的7倍,且浓度的动态变化与心肌细胞的损伤严重程度密切相关;与经典的心肌损伤坏死标志物CK或CK-MB相比,漏出到血液中的速率超过任何心肌酶,同时血浆中H-FABP的浓度随着缺血时间的延长动态变化:4小时左右会达到高峰,随后逐渐下降,可作为诊断急性心肌梗死的早期指标。

本研究显示,通过采用异丙肾上腺素制作的心肌损伤坏死模型,以最后一次诱导心肌坏死事件的发生为起始点,通过重复测量的方差分析,在模型中发现H-FABP指标与肌钙蛋白作用类似,H-FABP组浓度与对照组比较明显升高,在术后3 h 比较差异有统计学意义,这个结果与Young[16]研究指出外周血液中H-FABP在急性心肌梗死中2~3 h 内可以快速上升,8 h左右可达到高峰,24 h 内可恢复正常,且含量远高于心绞痛和无冠心病的结果一致,可作为这个模型的重要诊断指标。盐酸异丙肾上腺素与不同的时间点有交互作用,时间点越长,盐酸异丙肾上腺素诱导心肌细胞坏死的作用越来越显著,H-FABP的浓度也在不断升高。本组结果显示,2组肌钙蛋白浓度在6、8 h 时间点比较差异有统计学意义,但是在该模型末次给药后3 h 与对照组相比未见明显升高。由此可见,在以异丙肾上腺素诱导的心肌细胞损伤坏死模型中,H-FABP能诊断心肌细胞的坏死。

但是此次研究无法判断心肌细胞发生坏死的具体时间,还需要大量的临床和实验研究。可以确定的是在给药3 h 时间点H-FABP已经升高但肌钙蛋白差异无统计学意义,可作为比肌钙蛋白检测心肌细胞坏死更早的指标应用于临床工作中。

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