不同剂量中介素对心肌梗死后大鼠心功能的影响

心力衰竭是各种心血管疾病发展的终末阶段，近年来，医学界已经认识到慢性心力衰竭发生发展的主要病理基础是心室重构，心肌梗死后心室重构是影响慢性心力衰竭发病率和死亡率的决定因素，故阻断心室重构是预防心力衰竭不容忽视的一个重要环节。左心室心肌细胞外基质成分和结构的改变是心力衰竭时心室重构的重要原因。基质金属蛋白酶(MMPs)是一组能特异地降解细胞外基质成分的Zn2+依赖的酶家族[1]，存在于心肌中并能降解所有心脏基质成分的基质金属蛋白酶，是左心室重构发生的重要推动力[2-3]。有研究显示，中介素(intermedin，IMD)在生理及病理状态下的心血管系统稳态调节中发挥着重要的作用。IMD对多种因素造成的心血管损伤如高血压、动脉粥样硬化、心肌缺血和心肌梗死等均有良好的抵抗作用。IMD能明显改善异丙肾上腺素诱导的大鼠心肌损害，减轻心内膜下局灶性坏死、炎性细胞浸润程度，改善心功能。本研究观察基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达及不同剂量IMD对心肌梗死后大鼠心功能的影响。

1 材料与方法

1.1 主要试剂与仪器 IMD购自美国PhoenixPharmaceuticalINC公司；动物模BL-420F+生物机能实验系统(成都泰盟科技有限公司)；核蛋白提取试剂盒购自美国Pierce公司；TKR-200C型号小动物呼吸机(江西特力麻醉呼吸设备有限公司)；心电监护仪(江西特力麻醉呼吸设备有限公司)。

1.2 动物模型制作及分组 选取体重200～250 g 的SD雄性大鼠60只，由宁夏医科大学动物中心提供。3%水合氯醛溶液10 mL/kg腹腔给药麻醉，气管插管并给予小动物呼吸机辅助呼吸，暴露心脏，于左心耳和肺动脉圆锥之间，距主动脉根部2 mm处，用6-0号眼科线结扎左冠状动脉前降支近端制成急性心肌梗死(AMI)模型[2，4]。结扎后半小时左右左室壁变紫，并出现活动减弱，同时心电图ST段抬高，证明结扎成功。将大鼠随机分为AMI模型组、低剂量IMD组、中剂量IMD组、高剂量IMD组，每组15只大鼠。AMI模型组注射生理盐水1.5 mL/d，共28 d。低剂量IMD组、中剂量IMD组、高剂量IMD组分别按照20 nmol/kg、40 nmol/kg、60nmol/kg剂量皮下注射，每天1次，共28 d。

1.3 导管法测量血流动力学参数 治疗28 d后，分别测量各组大鼠血流动力学参数。用生物机能测量仪BL-420F+型检测大鼠心率、左心室舒张末期压(LVEDP)、左心室收缩压(LVSP)，以反映左室功能。

1.4 明胶酶谱法检测心肌MMP-2、MMP-9的活性 取梗死的心肌组织，按照核蛋白抽提试剂盒说明书提取心肌组织样品总蛋白；BCA试剂盒进行蛋白定量；用微量加样器取样品15 μL加入到各个泳道，12%聚丙烯酰胺凝胶电泳；电泳后将凝胶置于孵育液中37 ℃孵育24 h；在经染色液染色3 h，脱色液A、B、C分别脱色，显示出MMP-9(92 kD)及MMP-2(72 kD)为位于蓝色背景上的透亮带。

2 结 果

2.1 动物存活情况 造模成功后28 d内，AMI模型组大鼠存活12只，死亡3只，死亡率为20.0%；低剂量IMD组存活13只，死亡2只，死亡率为13.3%；中剂量IMD组、高剂量IMD组均存活14只，各死亡1只，死亡率均为6.7%。与AMI模型组比较，不同剂量IMD治疗组死亡率明显降低(P<0.05)。

2.2 各组血流动力学参数比较 4组间心率比较差异无统计学意义(P>0.05)。与AMI模型组比较，低剂量IMD组、中剂量IMD组、高剂量IMD组LVSP均明显升高(P<0.01)，LVEDP均明显降低(P<0.01)；高剂量IMD组LVSP明显高于低剂量IMD组和中剂量IMD组(P<0.05)，不同剂量IMD治疗组LVEDP比较差异无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

表1 各组血流动力学参数比较(±s)

与AMI模型组比较，1)P<0.01；与高剂量IMD组比较，2)P<0.05

2.3 各组心肌组织中MMP-2和MMP-9活性比较 与AMI模型组比较，低剂量IMD组、中剂量IMD组、高剂量IMD组MMP-2和MMP-9活性明显降低(P<0.01)；中剂量IMD组和高剂量IMD组降低较低剂量IMD组更明显，差异有统计学意义(P<0.01)。详见表2。

表2 各组心肌组织中MMP-2和MMP-9活性比较(±s)

与AMI模型组比较，1)P<0.01；与低剂量IMD组比较，2)P<0.05

3 讨 论

心室重构是指心室由于心肌损伤或负荷增加所产生的大小、形状、室壁厚度和组织结构等一系列变化，是病变修复和心室整体代偿及继发的病理生理反应过程。心力衰竭时左心室心肌细胞外基质结构和成分的改变是心室重构的重要原因。胶原是心脏的主要细胞外基质，研究发现心力衰竭时基质金属蛋白酶被激活，降解心肌细胞基质的胶原成分，破坏胶原网的结构，使心肌细胞之间的连接趋于松散。基质金属蛋白酶是左心室重构发生的重要推动力[2-3]。

美国学者Roh等[4]和日本学者Takei等[5]用系统进化分析法发现了降钙素基因相关肽(CGRP)超家族的一个新成员——中介素。IMD是一种内源性心脏-肾脏保护因子，在多种组织中发挥广泛生物学效应，具有降低血压、扩张冠状动脉、抗心脏缺血/再灌注损伤、调节水和电解质平衡、调节垂体激素分泌等生物学效应。IMD在心血管系统有较强的抑制细胞增殖及抗损伤作用[6]。这些研究表明，IMD具有多重心血管保护效应。

本研究表明，与AMI模型组大鼠比较，IMD各剂量组大鼠心肌组织中MMP-2、MMP-9活性明显降低，中剂量及高剂量IMD组降低更明显。结果表明IMD能够抑制大鼠心肌梗死后心室重构。

哺乳动物及人的心脏和肺组织中均存在IMD基因、蛋白的表达[4]。因此可能具有直接的心血管作用。本研究表明IMD能降低大鼠死亡率，随着IMD剂量的增加死亡率明显降低；同时IMD能够改善大鼠心肌梗死后心功能，主要表现在增加LVSP，降低LVEDP，高剂量IMD对LVSP改善更明显，且对大鼠心率无明显影响。但其心血管保护机制尚不清楚。

综上所述，AMI后大鼠心肌中MMP-2、MMP-9活性明显升高，IMD能够降低MMP-2、MMP-9活性，抑制大鼠心肌梗死后心室重构，改善大鼠心肌梗死后心功能，且随着剂量的增加其作用更明显，但对大鼠心率无明显影响。