西地那非对阿霉素心肌病的保护作用的实验研究

张新莉+刚丽+张健

【摘要】 目的 探讨西地那非对小鼠阿霉素所致心肌病的保护作用及其机制。方法 选取32只雄性10周龄C57BL/6J小鼠， 随机分为阿霉素组（DOX组）与阿霉素加西地那非组（DOX+SIL组）， 每组16只。DOX组单一腹腔内注射阿霉素15 mg/kg；DOX+SIL组单一腹腔内注射阿霉素的同时， 给予西地那非10 mg/kg 灌胃。正常饲养2周后计算存活小鼠心室体重比， 并对其进行心脏超声检查；采用酶联免疫吸附试验（ELISA）法检测心肌组织中环磷酸鸟苷（cGMP）的表达情况。结果 2周后DOX组存活16只小鼠， DOX+SIL组存活16只小鼠， DOX组心室体重比、左室舒张末期内径（LVEDD）、左室收缩末期内径（LVESD）、左室射血分数（LVEF）和短轴缩短率（FS）、cGMP分别为（0.41±0.15）%、（3.270±0.260）mm、（2.560±0.097）mm、（47.90±0.01）%、（18.53±1.10）%、（0.051±0.006）mmol/L， 与DOX+SIL组的（0.32±0.05）%、（2.900±0.180）mm、（2.180±0.120）mm、（53.70±0.16）%、（26.50±1.70）%、（0.940±0.006）mmol/L比较差异均具有统计学意义（P<0.05）。结论 西地那非对阿霉素所致心肌病具有保护作用， 可能通过cGMP通路， 明显改善阿霉素诱导的小鼠左心室功能障碍。

【关键词】 阿霉素；心肌病；西地那非；纤维化

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2017.27.118

【Abstract】 Objective To investigate the protective effect of sildenafil on doxorubicin induced cardiomyopathy in mice and its mechanism. Methods A total of 32 male 10 week old C57BL/6J mice were randomly divided into doxorubicin group （DOX group） and doxorubicin and sildenafil group （DOX+SIL group）， with 16 mice in each group. DOX group received single intraperitoneal injection of doxorubicin 15 mg/kg， and DOX+SIL group received gavage administration of sildenafil 10 mg/kg， on the basis of intraperitoneal injection of doxorubicin. After 2 weeks of normal feeding， ventricular weight ratio of the surviving mice was calculated and the heart ultrasonic examination was performed. The expression of cyclic guanosine monophosphate （cGMP） in the myocardium was detected by enzyme linked immunosorbent assay （ELISA）. Results After 2 weeks， DOX group had survived mice， and DOX+SIL group had survived mice. DOX group had statistically significant difference in ventricular weight ratio， left ventricular end diastolic diameter （LVEDD）， left ventricular end systolic diameter （LVESD）， left ventricular ejection fraction （LVEF） and fraction shortening （FS） and cGMP respectively as （0.41±0.15）%， （3.270±0.260）mm， （2.560±0.097）mm， （47.90±0.01）%， （18.53±1.10）% and （0.051±0.006）mmol/L， comparing with （0.32±0.05）%， （2.900±0.180） mm， （2.180±0.120） mm， （53.70±0.16）%， （26.50±1.70）% and （0.940±0.006）mmol/L in DOX+SIL group （P<0.05）. Conclusion Sildenafil shows protective effect for doxorubicin induced cardiomyopathy， ang it can significantly improve doxorubicin induced left ventricular dysfunction in mice through the cGMP pathway.

【Key words】 Doxorubicin； Cardiomyopathy； Sildenafil； Fibrosis

阿霉素是目前廣泛应用于临床的广谱抗肿瘤药物， 其作用机理为抑制肿瘤细胞核苷酸的生成， 促使肿瘤死亡， 因此阿霉素对于不同生长期的肿瘤细胞均具有抑制作用。临床较多应用于淋巴瘤、乳腺癌、肉瘤等疾病的治疗。虽然化疗药物可以对肿瘤细胞起到杀灭的作用， 但同时对于正常细胞和身体组织脏器也有着一定的副作用[1]。阿霉素的心脏副作用是常见的副反应之一， 其副作用存在积累性和剂量依赖性， 短期副作用轻者可有心电图和轻微的临床症状， 重者可能发生致命性的心力衰竭、心律失常等。经过多年的临床应用显示阿霉素的远期心脏并发症发生率亦较高。该药物副作用机制尚未完全明了， 目前认为其发病机理为自由基形成、线粒体损伤等[2]。西地那非是5型磷酸二酯酶（PDE5）抑制剂， 研究显示西地那非可以改善血管内皮细胞功能， 扩张血管， 增加心输出量， 降低阿霉素对于心肌细胞的损伤[3]。本研究通过对阿霉素诱导小鼠心肌病模型应用西地那非治疗， 观察西地那非对于阿霉素所致心肌病的效果， 为临床应用进一步提供依据， 现报告如下。endprint

1 材料与方法

1. 1 实验动物 选取32只雄性10周龄C57BL/6J小鼠[购自大连医科大学实验动物中心， 许可证号：SCXK（辽）2008-0002]， 随机分为阿霉素组（DOX组）与阿霉素加西地那非组（DOX+SIL组）， 每组16只。

1. 2 药品、试剂与仪器 盐酸阿霉素购自海正辉瑞制药有限公司（国药准字H33021980）， 西地那非购于广州白云山制药股份有限公司（国药准字H20143255）， ELISA试剂盒购自武汉博士得生物公司， 超声心动仪购自美国ALOKA公司。

1. 3 溶液配制 用生理盐水溶解阿霉素， 终浓度为1 mg/ml， 西地那非溶于二甲基亚砜（DMSO）溶液中， 用生理盐水稀释， 终浓度为1 mg/ml。

1. 4 方法

1. 4. 1 给药方法 DOX组：单一腹腔内注射阿霉素15 mg/kg。DOX+SIL组：单一腹腔内注射阿霉素的同时， 给予西地那非10 mg/kg， 1次/d灌胃， 共2周。

1. 4. 2 动物模型处理 观察两组小鼠精神活动状态2周， 对存活小鼠进行心脏超声检查， 称体重， 用1%戊巴比妥钠麻醉小鼠， 将小鼠仰卧固定于操作板， 无菌操作下， 暴露心脏， 取出心脏， 剪去残余的大血管及心耳， 冰生理盐水冲洗干净， 称心室重量， 将心脏分两等分， 一部分心脏置于普通EP管中， -80℃保存。另一部分置于10%甲醛固定。

1. 5 观察指标

1. 5. 1 小鼠一般情况分析 每天观察两组小鼠存活情况， 观察两组小鼠体重变化情况， 并计算两组小鼠心室体重比。

1. 5. 2 心功能检查 2周后对存活小鼠进行心脏超声检查， 检测指标主要包括LVEDD、LVESD、LVEF和FS， 其中， FS（%）=[（LVEDD-LVESD）/LVEDD]×100%。

1. 5. 3 ELISA检测 对两组心脏进行ELISA检测， 检测两组小鼠心肌组织中cGMP的表达情况。

1. 6 统计学方法 采用SPSS19.0统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 采用t检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2周后DOX组存活16只小鼠， DOX+SIL组存活16只小鼠， DOX组心室体重比、LVEDD、LVESD、LVEF、FS、cGMP

分别为（0.41±0.15）%、（3.270±0.260）mm、（2.560±0.097）mm、

（47.90±0.01）%、（18.53±1.10）%、（0.051±0.006）mmol/L， DOX+SIL组心室体重比、LVEDD、LVESD、LVEF、FS、cGMP分别为（0.32±0.05）%、（2.900±0.180）mm、（2.180±0.120）mm、

（53.70±0.16）%、（26.50±1.70）%、（0.940±0.006）mmol/L， 两组心室体重比、LVEDD、LVESD、LVEF、FS、cGMP比较差异均具有统计学意义（P<0.05）。见表1。

3 讨论

阿霉素损伤心脏的机理尚未完全明了， 目前认为阿霉素可以降低心肌细胞生理功能， 直接损伤心肌细胞， 同时还可以减少心肌小节的蛋白质数量， 使心脏发生病理性改变， 诱发心力衰竭、心律失常的发生。本研究通过联合西地那非可以降低LEVDD和LVESD的升高， 可以看出西地那非对于阿霉素的心脏损伤作用具有一定的预防作用， 与目前国内研究具有一致性[4， 5]。药理学研究结果表明西地那非可以升高心肌缺血小鼠模型中体内的cGMP浓度， 抗心脏缺血， 保护心肌， 阻止阿霉素诱发心肌细胞损伤、坏死[6-8]。本研究结果表明， 西地那非可以通过减弱阿霉素诱导的心肌变性， 减轻阿霉素诱导的左心室功能障碍， 对阿霉素心肌病具有保护作用。

参考文献

[1] 高伟， 顾红， 胡大一， 等. 2015年先天性心脏病相关性肺动脉高压诊治中国专家共识. 中国介入心脏病学杂志， 2015， 23（2）：61-69.

[2] 刘洪智， 戚本玲， 曹林生， 等. 多西环素逆转阿霉素心肌病大鼠心脏间质纤维化的实验研究. 中国药理学通报， 2007， 23（11）：1506-1510.

[3] 罗惠兰， 何作云. 心肌肥大时转化生长因子β_1表达的意义及与cAMP、cGMP的关系. 解放军医学杂志， 2000， 25（4）：267-269.

[4] 贺莉， 肖建明， 付晖， 等. 卡维地洛对阿霉素心肌病兔氧化应激的影响. 临床心血管病杂志， 2012（2）：107-110.

[5] 蔡巍， 陳珊. 1， 6-二磷酸果糖对阿霉素引起大鼠心肌细胞内游离钙和肌浆网Ca2+-ATP酶活性改变的影响. 中国病理生理杂志， 2004， 20（6）：941-943.

[6] 张蜀武. 西地那非通过长效慢性抑制一氧化氮合酶发挥心血管系统保护效应. 中华男科学杂志， 2008（8）：763.

[7] 范医东. 西地那非（万艾可）减缓小鼠心肌缺血并改善左心室功能的研究. 现代泌尿外科杂志， 2008（6）：483.

[8] 张晓波. 西地那非的心血管保护作用. 现代泌尿外科杂志， 2008（3）：235.

[收稿日期：2017-07-25]endprint