阿托伐他汀联合辅酶Q10对心肌梗死后心力衰竭大鼠丙二醛、超氧化物歧化酶及心肌纤维化的影响

赵东明 杨 萍 孙昕昳 魏 群 杨 杰 (北华大学附属医院心内科，吉林 吉林 320)

阿托伐他汀联合辅酶Q10对心肌梗死后心力衰竭大鼠丙二醛、超氧化物歧化酶及心肌纤维化的影响

赵东明 杨 萍1孙昕昳 魏 群1杨 杰1(北华大学附属医院心内科，吉林 吉林 132011)

目的 观察联合应用阿托伐他汀及辅酶Q10对心肌梗死后心衰大鼠丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)以及心肌纤维化的影响，探讨阿托伐他汀联合辅酶Q10在治疗心衰中的作用。方法 Wistar大鼠氟烷麻醉后，结扎左冠状动脉前降支，术后6 w成功建立心衰模型。将大鼠随机分为4组(每组6只):假手术组、模型组、模型+阿托伐他汀组、模型+阿托伐他汀+辅酶Q10组，给药组均于术后第7周开始给药，其中阿托伐他汀给药浓度为10 mg·kg－1·d－1，辅酶Q10给药浓度为30 mg·kg－1·d－1，连续给药5 w，1次/d。5 w后硫代巴比妥酸法测定血清中MDA含量，黄嘌呤氧化酶法测定血清中SOD活性，光镜观察心肌纤维化的程度。结果 模型+阿托伐他汀组较模型组血清中MDA含量显著减少(P＜0.01)，SOD活性显著增强(P＜0.01)，心肌纤维化程度减轻;模型+阿托伐他汀+辅酶Q10组较模型+阿托伐他汀组MDA含量减少(P＜0.05)，SOD活性增强(P＜0.05)，心肌纤维化程度减轻。结论 阿托伐他汀联合辅酶Q10较单独应用阿托伐他汀能进一步保护心肌，减少心肌梗死后心衰大鼠血清中MDA含量，增加SOD活性，减轻心肌纤维化程度。

阿托伐他汀;辅酶Q10;心力衰竭;丙二醛;超氧化物歧化酶;心肌纤维化

近年研究表明，β-羟甲基戊二酰单酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂(他汀类药物)除具有降脂作用外，一方面具有抗氧化作用〔1，2〕，另一方面通过对HMG-CoA还原酶的抑制而引起辅酶Q10减少。另外，辅酶Q10参与线粒体氧化磷酸化及ATP的产生过程，具有抗氧化应激的作用，因而能够改善心衰病人的心脏功能〔3〕。迄今，国内外尚无针对他汀类药物及辅酶Q10联合作用的基础研究。本研究旨在观察阿托伐他汀联合辅酶Q10对心肌梗死后心衰大鼠丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及心肌纤维化的影响，探讨阿托伐他汀联合辅酶Q10在治疗心力衰竭中的作用。

1 材料与方法

1.1 动物 雌性Wistar大鼠 30只，体重200～220 g，合格证号:SCXK2(吉)200320001，由吉林大学实验动物中心提供。大鼠随机分为手术组(23只)及假手术组(7只)，乙醚吸入麻醉后，手术组参照文献〔4〕方法结扎大鼠左冠脉，假手术组仅穿线不结扎冠脉。冠脉结扎术后72 h死亡4只大鼠，1 w内死亡1只大鼠。手术组从术后第2周至实验结束无大鼠死亡。假手术组1只大鼠死于麻醉意外。

1.2 药物及试剂 阿托伐他汀(立普妥)由辉瑞制药有限公司提供，批号:J20070060。辅酶Q10(能气朗)由卫才(中国)药业有限公司提供，批号:H10930021。上述两种药物均溶于0.5%羧甲基纤维素钠(CMC)中。MAD及SOD测定试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供。

1.3 分组及给药 将6 w后存活的18只手术组Wistar大鼠随机分为模型组、模型+阿托伐他汀组、模型+阿托伐他汀+辅酶Q10组，每组6只。模型+阿托伐他汀组给予阿托伐他汀10 mg/kg灌胃，模型+阿托伐他汀+辅酶Q10组给予阿托伐他汀10 mg/kg及辅酶Q10 30 mg/kg灌胃，假手术组及模型组灌胃给予0.5%CMC。各组分别于术后第7周开始给药，连续给药5 w，1次/d，灌胃容积均为10 ml/kg。

1.4 指标测定 腹主动脉取血3 m l，2 500 r/min离心10 min，取血清置于－70℃保存。按MAD及SOD测定试剂盒要求以硫代巴比妥酸法测定血清中MDA含量，黄嘌呤氧化酶法测定血清中SOD活性。取血完毕后打开胸腔摘取心脏，沿左室长轴中点处垂直于长轴将左室一分为二，心尖侧的梗死区心肌组织用4%多聚甲醛固定，石蜡包埋后以5μm厚切片，进行Masson染色，以光镜观察结果。

2 结果

2.1 血清中MDA含量及SOD活性比较 模型+阿托伐他汀组与模型组比较MAD含量明显增加，SOD活性明显减弱，差别有显著性(P＜0.01)。模型+阿托伐他汀+辅酶Q10组与模型+阿托伐他汀组比较MAD含量减少，SOD活性增高，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 四组大鼠MDA、SOD的比较(±s，n=6)

表1 四组大鼠MDA、SOD的比较(±s，n=6)

与模型组比较:1)P＜0.01;与模型+阿托伐他汀组比较:2)P＜0.05

组别 MDA(μmol/L) SOD(kU/L)12.47±1.41 85.51±1.14模型组 30.31±1.50 47.95±4.24模型+阿托伐他汀组 26.22±1.941) 56.16±5.981)模型+阿托伐他汀+辅酶Q10组 22.28±2.332) 66.27±4.992)假手术组

2.2 Masson染色结果 假手术组心肌细胞排列整齐，细胞间质略有少量绿色胶原纤维。模型组梗死区残留心肌细胞数目少，心肌细胞肥大、排列紊乱，大量心肌细胞被胶原纤维代替。模型+阿托伐他汀组梗死区心肌细胞肥大，部分被胶原纤维代替，胶原纤维呈分支状与心肌细胞相间，程度比模型组轻。模型+阿托伐他汀+辅酶Q10组梗死区心肌细胞肥大，较少部分被胶原纤维代替，胶原纤维呈分支状与心肌细胞相间，程度比模型+阿托伐他汀组轻。见图1。

图1 各组大鼠梗死区心肌组织M asson染色结果(×200)

3 讨论

氧化应激是导致心血管系统结构功能异常的重要原因之一，是心力衰竭发生、发展的重要因素之一。他汀类药物除具有降脂作用之外，尚有一系列独立于降脂以外的多效性作用，目前已有研究支持他汀类药物具有很强的抗氧化作用〔5〕。辅酶Q10通过减轻氧化应激和增加三磷酸腺苷的产生能够提高心脏的收缩功能。本实验中，对心衰大鼠应用阿托伐他汀后发现血清中MAD含量明显增加，SOD活性明显减弱，提示阿托伐他汀具有抗氧化应激作用，这与既往的研究结果一致。对心衰大鼠联合应用阿托伐他汀及辅酶Q10后，MAD含量进一步增加，SOD活性进一步减弱，提示两种药物联合应用较单独应用阿托伐他汀的抗氧化应激作用进一步增强。阿托伐他汀是经典的降脂药物之一，其药理作用通过抑制HMG-CoA还原酶(胆固醇合成途径的限速酶)实现，而HMG-CoA还原酶是合成辅酶Q10的关键酶，因此，应用阿托伐他汀会引起辅酶Q10的减少，目前的研究〔6〕也证明了这一点。本研究表明这两种药物联合应用后能充分发挥协同作用，其抗氧化应激作用明显较单独应用阿托伐他汀增强。

心力衰竭时心肌细胞和细胞外基质发生重塑。正常情况下基质的合成和降解受到严格调节，处于一种动态平衡中;但在左心室的重塑过程中，细胞外基质(ECM)的合成增加而降解减少，结果使ECM总量增加，产生纤维化，导致心肌间质重构〔7〕。有研究表明压力超负荷性左室肥大时，心肌间质胶原合成增加，间质的空间构筑发生重建，这是左室重构的病理基础之一〔8〕。氧化应激和炎性因子在多种疾病所致的纤维化进程中起着重要作用。离体心肌细胞研究表明，补充抗氧化剂谷胱甘肽可使心肌胶原沉积减轻，左室功能改善〔9〕。Stas等〔10〕用盐皮质激素受体阻断剂能改善高血压大鼠心肌的氧化应激和纤维化，减轻心肌结构和功能的改变，而不依赖于血压的降低。本研究的Masson染色结果表明模型+阿托伐他汀组较模型组心肌纤维化程度减轻，这与既往的研究结果一致〔11〕;模型+阿托伐他汀钙+辅酶Q10组较模型+阿托伐他汀组心肌纤维化程度进一步减轻，这表明两种药物联合应用后能充分发挥协同作用，其减轻心肌纤维化的作用明显较单独应用阿托伐他汀增强。本研究亦提示阿托伐他汀及阿托伐他汀+辅酶Q10减轻心肌纤维化的作用可能与它们的抗氧化应激作用有关，而其中的具体机制尚有待于进一步研究。

1 Wassmann S，Laufs U，Baumer AT，et al.Inhibition of geranylgeranylation reduces angiotensin II-mediated free radical production in vascular smooth muscle cells:involvement of angiotensin AT1 receptor expression and Rac1 GTPase〔J〕.Mol Pharmacol，2001;59:646-54.

2 Wassmann S，Laufs U，Muller K，et al.Cellular antioxidant effects of atorvastatin in vitro and in vivo〔J〕.Arterioscler Thromb Vasc Biol，2002;22(2):300-5.

3 BelardinelliR，Tiano L，Littarru GP.Oxidative stress，endothelial function andcoenzyme Q10〔J〕.Biofactors，2008;32(1-4):129-33.

4 Campbell DJ，Kladis A，Valentijn AJ.Effects of losartan on angiotensin and bradykinin peptides and converting enzyme〔J〕.Cardiovasc Pharmacol，1997;80(3):158A.

5 Maack C，Kartes T，Kilter H，et al.Oxygen free radical release in human failingmyocardium is associated with increased activity of racl-GTPase and represents a target for statin treatment〔J〕.Circulation，2003;108:1567-74.

6 Ashton E，Krum H.Effect of statins on coenzyme Q10(CoQ10)plasma levels in patients with chronic heart failure(CHF)〔J〕.Heart，Lung Circ，2008;17S:S1-S209.

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8 张 萍，何国祥，迟路湘，等.心肌胶原变化与左心室功能关系的实验研究〔J〕.心脏杂志，2002;14(1):13-8.

9 BourraindeloupM，Adamy C，Candiani G，et al.N-acetylcysteine treatment normalizes serum tumor necrosis factor-alpha level and hinders，the progression of cardiac injury in hypertensive rats〔J〕.Circulation，2004;110(14):2003-9.

10 Stas S，Whaley-ConnellA，Habibi J，et al.Mineralocorticoid receptor blockade attenuates chronic overexpression of the renin-angiotensin-aldosterone system stimulation of reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase and cardiac remodeling〔J〕.Endocrinology，2007;148(8):3773-80.

11 Rikitake Y，Kawashima S，Takeshita S，etal.Anti-oxidative properties of fluvastatin，an HMG-CoA reductase inhibitor contribute to prevention of atherosclerosis in cholesterol-fedrabbits〔J〕.Atherosclerosis，2001;154(1):87-96.

R541.6

A

1005-9202(2011)12-2254-03

1 吉林大学中日联谊医院心内科

杨 萍(1959-)，女，博士，博士生导师，教授，主要从事心血管疾病研究。

赵东明(1971-)，男，在读博士，主要从事心力衰竭的机制及治疗的相关研究。

〔2011-01-15收稿 2011-03-20修回〕

(编辑 徐 杰)