毛玉婷 张涵明 黄楠雯 张倩璇 王秀平 李旭伟 刘行海
(1.川北医学院麻醉学系,四川 南充 637000;2.川北医学院临床医学系,四川 南充 637000;3.川北医学院机能实验中心,四川 南充 637000)
饮酒对营养性肥胖大鼠心肌功能的影响*
毛玉婷1张涵明2黄楠雯2张倩璇2王秀平2李旭伟3Δ刘行海3
(1.川北医学院麻醉学系,四川 南充 637000;2.川北医学院临床医学系,四川 南充 637000;3.川北医学院机能实验中心,四川 南充 637000)
目的:研究不同浓度的白酒对大鼠心肌酶以及心肌结构的影响。方法:将50只SD大鼠随机分为五组:高脂对照组,20%白酒高脂组,40%白酒高脂组,60%白酒高脂组,空白对照组,每组10只。以高脂饲料喂养建立SD大鼠营养性肥胖模型,用不同浓度白酒和生理盐水对各组进行灌胃1周,摘眼取血检验血清磷酸肌酸激酶杂化型CK-MB,取其心脏制作切片。结果:20%白酒组,40%白酒组,60%白酒组CK-MB值与高脂对照组、空白对照组CK-MB值比较升高(P<0.05)。高脂白酒组心肌标本出现少量炎细胞浸润,水肿,胞浆聚集,肌丝断裂,横纹消失现象,可判断为梗死前病变。结论:饮酒对营养性肥胖大鼠心肌细胞损伤具有剂量依赖性。
白酒;营养性肥胖;心肌功能;心肌梗死(MI)
白酒(Alcohol)是一种常见酒类饮料,适度饮酒有利于改善心血管功能,降低心肌梗死的发病率。营养性肥胖也称单纯性肥胖,是指由于营养摄入过多导致的原发性肥胖。相关实验表明,长期对普通小鼠灌入大量白酒导致GOT含量增高,并且有比较严重的病理变化[1]。基于现代社会人类肥胖的发展趋势和饮酒的习惯,本实验建立营养性肥胖大鼠模型,从心肌CK-MB,病理切片形态改变上进一步探究白酒对心肌的作用及影响。
1.1 材料
1.1.1 实验试剂
20%白酒(100 ml,60℃白酒泸州老窖-珍品50 ml加蒸馏水200 ml);40%白酒(100 ml,60℃白酒泸州老窖-珍品50 ml加蒸馏水50 ml);60%白酒(60℃白酒泸州老窖-珍品50 ml,泸州老窖股份有限公司);生理盐水;普通饲料;高脂饲料(每100 g中:5 g豆粉,5 g干酪素,5 g蛋黄粉,12 g猪油,2 g盐,10 g奶粉,5 g花生,5 g蔗糖,1 g麻油,50 g普通饲料)[2];戊巴比妥钠(北京普博斯生物有限公司),1%肝素(上海陆安生物科技有限公司),10%甲醛。
1.1.2 实验仪器
电子计重秤(宁波浙衡称重设备制造有限公司),全自动生化分析仪(美国贝克曼库尔特5821),离心机(安徽中科KDC-4)。
1.1.3 实验动物
49日龄雌性SD大鼠50只,体重200± 5 g,由川北医学院动物实验中心提供。
1.2 方法
1.2.1 分组与建模
将50只SD大鼠随机分为五组:高脂对照组,20%白酒高脂组,40%白酒高脂组,60%白酒高脂组,空白对照组,每组10只。高脂饲料喂养高脂对照组,20%白洒高脂组,40%白酒高脂组,60%白酒高脂组。普通饲料喂养空白对照组。实验大鼠自由进食和饮水,过渡期1 w,实验期4 w。实验期内,定期对高脂对照组,白酒高脂组和空白对照组大鼠称重。当高脂对照组和白酒高脂组体重超过空白对照组体重的20%判定营养性肥胖大鼠建模成功[3]。
1.2.2 给药
用20%,40%,60%白酒对相对应白酒组灌胃,用生理盐水对高脂对照组和空白对照组灌胃,每只4 ml,一天一次,持续一周。
1.2.3 指标测定
于实验第8天对每组大鼠进行麻醉后,摘眼取血,每只4 ml,血液标本放入离心管中经过10000 r·min-1,10 min离心后用滴管吸出血清,送入全自动血液生化分析仪中分析CK-MB数值。取出各组大鼠心脏标本,置于10%甲醛溶液中固定3 d后取出,切取部分,石蜡包埋后切片,HE染色,对比观察结构变化。
1.3 统计学处理
2.1 高脂组和空白对照组体重
0%、20%、40%、60%白酒高脂组体重比较(P>0.05);0%、20%、40%、60%白酒高脂组分别与空白对照组体重比较(P<0.05);空白对照组自身体重比较,(P>0.05),见表1。
表1 高脂组与空白组体重对比
注:与对照组相比,*P<0.05。
2.2 高脂组和空白对照组CK-MB值
通过SNK法分析0%、20%、40%、60%、空白组CK-MB,组间CK-MB比较,20%、40%、60%组CK-MB较高脂空白组和空白对照组升高(P<0.01),见表2。
表2 高脂组与空白组CK-MB对比
注:与对照组相比,*P<0.01。
2.3 各组心肌组织病理切片染色结果
高脂对照组病理切片显组织基本正常;20%白酒组病理切片显示细胞水肿,其他正常;40%白酒组病理切片显示细胞水肿,有少量肌丝断裂,横纹消失现象;60%白酒组病理切片显示细胞水肿,胞浆聚集,大量肌丝断裂,横纹消失,有少量炎细胞浸润;空白对照组切片显示组织正常。
(a)高脂对照组 (b)20%白酒组
(c)C.40%白酒组 (d)60%白酒组
(e)空白对照组
肥胖(Obesity)表现为体内脂肪异常或过多的堆积,已被世界卫生组织确定为疾病的一种,并与2型糖尿病、心血管疾病、高血压、中风及某些癌症的发生发展密切相关,还可加速衰老[4]。对肥胖及其并发症的发生发展、治疗药物的作用及机制的研究需要首先建立成功的肥胖动物模型。以高营养饲料喂养幼年SD大鼠,建立的高营养饮食诱导型肥胖大鼠是常用的动物模型。本实验在相同周期内白酒组大鼠体重平均数较空白对照组体重平均数相比增加大于20%,建立营养性肥胖模型成功。其衡量标准以体重为主。已有实验研究表明,不同剂量白酒对大鼠心肌损伤标志物及心肌组织的影响具有相关性[5]。通过查阅相关研究文献,可以从组织及细胞生物学水平对其进行深入研究[6],通过电生理[7],免疫机制[8]对酒精性中毒大鼠心肌组织及功能影响的研究基础上,提出单纯营养性肥胖大鼠心肌组织细胞与酒精性中毒之间的联系。通过动物实验的研究结果为临床上预防肥胖性酒精性心肌病提供理论基础和实验依据[9]。肌酸激酶通常存在于脊椎动物的心脏,骨骼肌以及脑等组织的细胞质和线粒体中,其同工酶主要为CK-MB,CK-MM,CK-BB,其中CK-MB主要分布于心肌中,对心肌梗死早期诊断灵敏度高,若发生损伤其值会增高。。CK-MB在肌钙蛋白未出现前是AMI诊断的金标准,具有很高的阴性排除价值[10]。在AMI早期诊断灵敏度高,其阳性检出率为100%,具有高度的特异性,其特异性为92%-100%[11]。 研究表明,心肌梗死患者CK-MB明显增高,CK-MB与AMI梗死范围呈正相关,且存在明显界限,患者的梗死范围越大,其生化指标越高[12]。且AMI发病6小时后CK-MB显著升高,发生再梗死是CK-MB与其他酶学指标相比具有良好的灵敏性[13]。本实验选择此酶学指标,测得数据可以显示心脏在小量白酒作用下CK-MB较空白对照组轻度增高,中量白酒下中度增高,大量白酒作用下CK-MB值增高加重,而对于高脂对照组在生理盐水作用下CK-MB值未见增高。从病理切片,也可观察到当白酒浓度加大,出现的病理损伤严重度加大,并且在白酒低浓度就出现了损伤,但由于给予白酒时间较短,出现心肌梗死前改变,未给予白酒处理的高脂对照组未出现病理损伤。
综上所述,白酒对营养性肥胖大鼠心肌损伤具有剂量依耐性。有单纯性肥胖的人应该减少白酒摄入。但白酒对单纯性肥胖的影响的具体机制还需进一步研究。
1 刘利兵,刘水冰,商立军,等. 乙醇对小鼠心肌的影响[J]. 心脏杂志, 2004, 16(5): 435-436.
2 杨爱君,崔雁,叶卉初,等. 营养性肥胖动物模型的建立[J]. 临床和实验医学杂志, 2005, 4(9): 156-157.
3 常乐,刘思,许婧. 单纯性肥胖大鼠模型的建立[J]. 医学信息, 2014, 27(2): 23-23.
4 崔明霞,高徘,闵光宁,等. 造模持续时间对大鼠高营养性肥胖模型制备的影响[J]. 中国药理学通报, 2008, 24(3): 412-416.
5 杜峰,毛华,乔更生,等. 不同剂量白酒对大鼠心肌影响的研究[J]. 中国医药, 2011, 6(8): 905-907.
6 丁宁,程勇前,卿松,等. 大鼠急性酒精性肝损伤肝细胞凋亡及其发病机制研究[J]. 广西医学, 2013, 35(11): 1502-1504.
7 孙婧,李玉明. 乙醇对心肌细胞电生理特性的影响[J]. 武警医学报, 2004, 13(4): 326-328.
8 黄河清,周祥,陈建昌,等. 酒精对大鼠心肌组织自噬相关基因及蛋白表达的影响[J]. 中国血液流变学杂志, 2013, 23(1): 12-15.
9 张志华,杨滨海. 酒精中毒致心力衰竭及心脏骤停一例[J]. 中华内科杂志, 2003, 42(6): 381-381.
10 蒋知新,李美芹,衣志勇,等. H-FABP、NT-proBNP、cTnT和CK-MB在急性心肌梗死早期诊断中的价值比较[J]. 临床军医杂志, 2012, 40(3): 529-531.
11 万学红,卢雪峰,等编. 诊断学[M]. 第八版. 北京: 人民卫生出版社, 2013, 390-393.
12 范洪起. CKMB,CTNT,CTNI指标变化与急性心肌梗死范围的相关性研究[J]. 海南医学院学报, 2014, 20(5): 602-604.
13 魏美芳,吴翔,李静,等. 血清TpP, hs-CRP, CKMB, cTNI在急性心肌梗死中的诊断意义[J]. 中国心血管病研究杂志, 2005, 3(2): 86-87.
Effects of drinking on myocardial function in nutritional obesity rats*
Mao Yu-ting1, Zhang Han-ming2, Huang Nan-wen2,Zhang Qian-xuan2, Wang Xiu-ping2, Li Xu-wei3Δ, Liu Xing-hai3
(1.Department of Anesthesiology, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000;2.Department of Clinical Medicine, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000;3.Functional Experiments Center, School of Preclinical Medicine, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000)
Objective:To study the effects of different concentrations of alcohol on cardiac enzymes and cardiac structure in rats. Methods: Fifty SD rats were randomly divided into five groups: hyperlipidemia rats control group, hyperlipidemia rats group with 20% alcohol intake, hyperlipidemia rats group with 40% alcohol intake, hyperlipidemia rats group with 60% alcohol intake, normal control group. The nutritional obesity rat model was established by feeding high-fat diet. Intragastric administration of different concentrations of alcohol and saline were performed for each group for 1 week, then blood tests were done to detect CK-MB value by taken out of the eyes, and myocardial histological slices were made and observed. Results: The value of CK-MB increased significantly in hyperlipidemia rats groups with 20%, 40%, 60% alcohol intake compared with hyperlipidemia rats control group, normal control group(P<0.05). Myocardial slices of alcohol groups showed a small amount of inflammatory cellinfiltration, edema, cytoplasmic aggregation, filament breakage and disappearance of transverse striation. These can be considered as preinfarction lesions. Conclusion: This study shows that the effects of alcohol on cardiac pathology injury depend on the concentration of alcohol in nutritional obesity rat models.
Alcohol; Nutritional obesity; Ventricular function; Myocardial infarction
川北医学院2014年大学生科研项目
毛玉婷,女,川北医学院麻醉学系本科2012级学生,Email:940744231@qq.com。
Δ通讯作者:李旭伟,男,讲师,主要从事机能实验学教学及电生理科研工作,Email:lxwhi@qq.com。
2015-3-30)