酒精性心肌病模型大鼠缝隙连接蛋白异常表达的机制

王冬梅 赵然尊 石 蓓 徐 娟 龙仙萍

(遵义医学院第一附属医院心血管内科，贵州 遵义 563000)

酒精性心肌病模型大鼠缝隙连接蛋白异常表达的机制

王冬梅 赵然尊 石 蓓 徐 娟 龙仙萍

(遵义医学院第一附属医院心血管内科，贵州 遵义 563000)

目的 探讨缝隙连接蛋白(Cx)异常表达在酒精性心肌病大鼠发病中的作用。方法 50只清洁级SD大鼠随机分为对照组、模型组、U0126低剂量、中剂量和高剂量组(n=10)。采用4.0%乙醇(1次/d，持续12 w)复制酒精性心肌病模型，分析U0126治疗后各组大鼠心功能变化及Cx的表达变化。结果 酒精性心肌病大鼠心功能及左心室指数和心脏指数存在明显异常，且U0126能够有效改善大鼠心功能和异常的心脏指数(P<0.05)；血清Cx40、Cx43和Cx45蛋白表达明显降低(P<0.01)，而Ras、Raf、MEK、ERK1/2、基质金属蛋白酶(MMP)2、MMP9和MMP10的表达明显升高，U0126能有效恢复上述蛋白的异常表达(P<0.05)。结论 大鼠酒精性心肌病的发病过程与Cx及MMPs异常表达有关，且可能是药物治疗的靶点。

酒精性心肌病；缝隙连接蛋白；基质金属蛋白酶

长期酒精摄入能够引起机体全身性病理改变，导致器官功能异常，如酒精性脂肪肝、酒精性低血糖、神经戒断综合征、胃黏膜急性损伤等〔1,2〕。酒精性心肌病是过量饮酒引起的心脏功能异常，严重影响患者的生活质量，目前其发病率有逐年升高的趋势〔3,4〕，但目前其发病机制尚不明确，临床上也缺乏特效的治疗手段。缝隙连接蛋白(Cx)是细胞间物质和信息交流的重要通道，也是心脏功能维系和心肌组织损伤的重要蛋白〔5,6〕。本研究拟分析酒精性心肌病大鼠Cx异常表达的机制。

1 材料与方法

1.1 动物及分组 清洁级雄性SD大鼠购自上海斯莱克实验动物中心，体重220～250 g。所有大鼠适应性饲养1 w，自由饮水。50只大鼠随机分为对照组、模型组、U0126低、中、高剂量组(n=10)。

1.2 模型复制 除对照组外，其余各组大鼠每日自由饮用体积分数为4.0%的乙醇水溶液，持续12 w复制酒精性心肌病大鼠模型。对照组每日饮用纯化水。对照组和模型组大鼠给予生理盐水灌胃治疗，U0126低、中、高剂量组大鼠分别给予1、10、100 mg/kg的U0126灌胃治疗。

1.3 试剂及仪器 Cx40、Cx43检测试剂盒购自R&D公司；Cx45蛋白检测试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司；Ras、Raf蛋白检测试剂盒购自Amresco公司；丝裂原细胞外信号调节激酶(MEK)蛋白检测试剂盒购自Sigma公司；细胞外调节蛋白激酶(ERK)1/2蛋白检测试剂盒购自Santa Cruz公司；基质金属蛋白酶(MMP)2、MMP9蛋白检测试剂盒购自Omega公司；MMP10检测试剂盒购自IBL公司；冷冻离心机购自Eppendorf公司；酶标仪购自ABI公司；U0126购自Sigma公司。

1.4 检测指标 分析各组大鼠心功能左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张末期压(LVEDP)、左心室内压最大上升率(+dp/dtmax)、左心室内压最大下降速率(-dp/dtmax)及心脏指数变化，并检测心肌组织Cx40、Cx43和Cx45蛋白及Ras、Raf、MEK、ERK1/2、MMP2、MMP9和MMP10的表达变化。

1.5 统计学分析 采用SPSS19.0软件行方差分析、χ2检验。

2 结 果

2.1 各组大鼠心功能变化及U0126的干预分析 模型组大鼠心功能及左心室指数和心脏指数存在明显异常，U0126能够有效改善大鼠心功能和异常的心脏指数(P<0.05)，见表1。

表1 各组大鼠心功能变化及U0126的干预分析

与对照组相比:1)P<0.05；与模型组相比:2)P<0.05，3)P<0.01；下表同

2.2 各组大鼠血清Cx40、Cx43、Cx45表达变化及U0126的干预分析 模型组大鼠血清Cx40、Cx43和Cx45蛋白表达明显降低(P<0.01)，且U0126能够有效改善上述蛋白的异常表达(P<0.05)，见表2。

2.3 各组大鼠心肌组织Ras和Raf蛋白表达变化及U0126的干预分析 模型组大鼠心肌组织Ras和Raf蛋白表达明显升高(P<0.01)，且U0126能够有效改善上述蛋白的异常表达(P<0.05)，见表3。

2.4 各组大鼠心肌组织MEK及ERK1/2蛋白表达变化及U0126的干预分析 模型组大鼠心肌组织MEK及ERK1/2蛋白表达明显升高(P<0.01)，且U0126能够有效改善上述MEK及ERK1/2蛋白的异常表达(P<0.05)，见表4。

2.5 各组大鼠心肌组织MMPs表达变化及U0126的干预分析 模型组大鼠心肌组织MMP2、MMP9和MMP10蛋白表达明显升高(P<0.01)，且U0126能够有效改善上述异常表达(P<0.05)，见表5。

表2 各组大鼠血清Cx40、Cx43、Cx45 表达变化及U0126的干预分析

表3 各组大鼠心肌组织Ras和Raf蛋白表达变化及 U0126的干预分析

表4 各组大鼠心肌组织MEK及ERK1/2蛋白 表达变化及U0126的干预分析

表5 各组大鼠心肌组织MMPs 表达变化及U0126的干预分析

3 讨 论

本研究发现酒精性心肌病大鼠心功能及左心室指数和心脏指数存在明显异常，且U0126能够有效改善大鼠心功能和异常的心脏指数；而且大鼠酒精性心肌病的发病过程与Cx及MMPs异常表达有关，且可能是药物治疗的靶点。

Cx是心肌组织损伤和药物改善心脏功能过程的重要参与蛋白，也是心肌细胞间物质和能量交换的主要通道〔7，8〕。在研究硫化氢对糖尿病大鼠心肌纤维化及Cx43表达影响的研究中发现，Cx43表达与大鼠心肌纤维化过程密切相关，且硫化氢改善心肌组织异常与其调控Cx43表达异常有关〔9〕。以往的研究也发现转录因子TBX3及Cx43等表达参与了小鼠胚胎心发育的生理学过程〔10〕，且麝香保心丸对心力衰竭大鼠的心肌保护作用与其改善心肌重构和Cx43、Cx45的异常表达密切相关〔11〕。肖婷等〔12〕也发现硫化氢对糖尿病大鼠心肌纤维化治疗效果与其调节大鼠心肌组织中Cx40、Cx45表达异常有关。袁勇华等〔13〕也发现黄芪对扩张型心肌病大鼠心肌Cx43表达的影响是其治疗扩张型心肌病的重要机制。本研究也发现Cx表达异常是酒精性心肌病发病的重要过程。MMPs家族是心肌组织细胞外基质重构的关键蛋白，也是心肌功能异常及心脏损伤的重要生物大分子〔14，15〕。在分析急性心肌梗死PCI治疗后血清MMP9、C反应蛋白变化及意义的研究中发现，MMP9是PCI治疗心肌梗死效果的重要蛋白〔16〕，且康心饮治疗缺血性心肌病大鼠效果与其调节心肌组织中MMP2、MMP9及TIMP2的表达有关〔17〕。以往的研究也发现阿托伐他汀对糖尿病心肌病患者的治疗效果与血清MMP2水平变化密切相关〔18〕，且大剂量瑞舒伐他汀对急性心肌梗死患者的心功能改善作用也与MMP9的表达恢复有关〔19〕。本研究提示MMPs也是药物干预酒精性心肌病的重要潜在靶点。

因此，大鼠酒精性心肌病的发病过程与Cx及MMPs异常表达有关，且可能是药物治疗的靶点。

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11 吴志雄,江振涛,罗 健,等.麝香保心丸对心力衰竭大鼠心肌重构及缝隙连接蛋白Cx43和Cx45的影响〔J〕.中成药,2015;18(6):1329-32.

12 肖 婷,罗 健,吴志雄,等.硫化氢对糖尿病大鼠心肌纤维化及CX40和CX45表达的影响〔J〕.中国老年学杂志,2015;35(21):6025-7.

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〔2016-06-15修回〕

(编辑 徐 杰)

贵州省科学技术基金资助(No.20132326)

石 蓓(1964-)，女，硕士，主任医师，主要从事心血管内科方向的研究。

王冬梅(1977-)，女，硕士，副主任医师，主要从事心血管内科方向的研究。

R54

A

1005-9202(2017)04-0820-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.04.015