心肌梗死大鼠趋化因子CXC配体5表达及辣椒素的心脏保护作用

曹翔 李晶 于海涛 于海波 薛晴

(佳木斯大学 1第一附属医院,黑龙江 佳木斯 154002；2基础医学院；3基础医学院2016级临床医学7班)

由各种原因形成冠状动脉内闭塞而致心肌持久严重的缺血缺氧，造成心肌细胞坏死、凋亡，从而表现为心肌梗死(MI)。而坏死后的心肌细胞通常会释放多种细胞因子，同时伴随炎细胞浸润和趋化等现象。也可以说，MI进展的关键决定因素之一就是炎症反应。而实质为蛋白质的趋化因子在炎症反应发生时可诱导炎细胞浸润、定向迁移和活化，促进血管新生。本研究观察MI建模成功后大鼠血清及心肌趋化因子CXC配体(CXCL)5表达变化并分析辣椒素的心肌细胞保护作用。

1 材料与方法

1.1实验动物与饲养环境 经佳木斯大学伦理委员会批准，30只健康雄性成年 Sprague-Dawlay 大鼠来自哈尔滨医科大学实验动物中心〔SYXK(黑) 2015-001〕，依随机数字原则分为假手术组、模型组、辣椒素组各10只，均给予相同喂养时间，普通饮食，饮水自由，实验室温度维持在26℃左右并通风良好。

1.2仪器和主要试剂 成都泰盟公司生产的小动物呼吸机及BL-420F生物机能实验系统；哈药集团生产的注射用青霉素；天津市大茂化学试剂厂的水合氯醛；美国ADL公司生产的CXCL5 试剂盒；辣椒素购自武汉红禾杉生物科技有限公司；全自动生化分析仪等。

1.3动物分组与模型制备 假手术组：手术线只穿过左冠状动脉前降支，不结扎，行生理盐水灌胃；模型组：结扎前降支，生理盐水灌胃；辣椒素组：穿线并结扎左冠状动脉前降支后用辣椒素灌胃，浓度10 mg/L，剂量0.4 ml。每组灌胃4 w，按照0.1 ml/kg计算用量。具体造模操作步骤：经腹腔用水合氯醛(4%)麻醉，按照0.5 ml/100 g剂量，剪毛备好皮后固定(仰卧位)于手术台上，同时连接引导电极描记心电图曲线，开胸前的准备工作是经口气管插管，并与小动物呼吸机相连，调节好潮气量和呼吸频率。可从4、5 肋间隙(左侧)打开胸腔暴露心脏，结扎前要破坏心包膜，防止心包积液发生，后结扎前降支(左冠状动脉)，可见心尖颜色由鲜红转为白色，心电图变化是ST段抬高明显〔1〕。见图1。

图1 模型组心电图示ST段显著抬高

1.4描记心电图 用成都泰盟公司的BL-420F生物机能实验系统进行，麻醉稳定后固定好，大鼠四肢用1 ml注射器针头插入，后连接相应颜色电极(右上肢-白色；左下肢-红色；右下肢-黑色)。

1.5血清及心肌CXCL5表达 每组均收集血清和心肌组织，酶联免疫吸附试验(ELISA)检测CXCL5表达变化，依据试剂盒说明严格进行操作。

1.6统计学方法 采用SPSS15.0软件进行单因素方差分析。

2 结 果

模型组CXCL5水平较假手术组明显增加；而辣椒素组较模型组显著降低(P<0.05)，见表1。

表1 各组血清及心肌CXCL5水平

与假手术组比较：1)P<0.05；与辣椒素组比较：2)P<0.05

3 讨 论

MI发病主要机制是血管内皮损伤及功能失常，而血栓形成或心肌细胞坏死多是由于炎细胞及因子的释放刺激血管壁，加速了斑块的不稳定及管壁硬化〔2～4〕。而趋化因子可以激活和募集梗死组织中中性粒细胞〔5〕。在炎症反应级联激活放大过程中发挥关键作用的是趋化因子介导炎症细胞激活、浸润与细胞表面的受体结合发挥作用〔6，7〕。其中，CXCL5在细胞凋亡、生长、发育等过程中发挥重要作用，有学者研究证实，CXCL5不仅具有粒细胞趋化，还可以促进血管生成，促进和诱导炎症反应的发生〔8〕。本研究结果说明MI发生和病情进展与CXCL5高表达密切相关。分析可能与CXCL5促进炎症反应有关。在心电导联中ST段抬高是由于心室去极后，健康心肌和受损心肌间存在电位差，有电荷移动而形成的，并且抬高的幅度决定了缺血程度。本研究结果符合缺血心肌受损心电图的表现。作为生物碱的辣椒素是辣椒中主要成分之一〔9〕，其具有强抗氧化作用，在镇痛〔10〕、止痛〔11〕、止痒、癌症预防〔12〕、关节炎〔13〕、戒毒、减肥等疾病中发挥了特殊作用。本研究结果表明，辣椒素作用于瞬时感受器电位离子通道蛋白(TRPV)1受体这个靶点，在高温条件下抑制胆固醇生成有害有毒物质及加快分解和排泄方式减少毒物堆积，促进血液循环。辣椒素还具有心脏保护作用，如增加血流量和心肌收缩能力。辣椒素可作为新型心肌细胞保护药物。综上，血清和心肌中CXCL5浓度变化与MI病情进展密切相关，可作为临床诊断和病程评估的重要依据。辣椒素有望成为全新的改善心功能药物。