养心通脉方对心衰大鼠心肌横管重构及其相关蛋白Junctophilin-2和caveolin-3的影响

梁逸强，岑倩，朱涛，庞延，葛惠琴，赵璇

（广西中医药大学第一附属医院心血管科，广西 南宁 530023）

心力衰竭（heart failure, HF）是老年人病残率和病死率升高的主要原因。在心力衰竭发展中，伴随着心肌肥厚性重构变化，心肌细胞的横管（transverse tubule, TT）系统亦发生重构性改变。本课题拟通过观察养心通脉方对以腹主动脉缩窄致心力衰竭大鼠模型EF值的影响，横管幂频值（transverse tubule power, TTpower），心肌组织JP-2（Junctophilin2, JP-2）、Cav-3（caveolin-3, Cav-3）蛋白表达的影响，研究其作用机制。

1 资料与方法

1.1 实验动物、仪器、药物 SPF级雄性SD大鼠60只，体质量200 g-250 g，购于并饲养于广西中医药大学实验动物中心。主要仪器：激光共聚焦显微镜；Langendorf灌流系统；GE Vivid7型超声仪；电泳仪等。主要药物与试剂：养心通脉方药物组成：红参、白术、麦冬、五味子、川芎、当归、远志、炙甘草各10 g，黄芪30 g，丹参15 g，木香3 g。卡托普利（Captopril），12.5 mg/片。兔多克隆抗JP2抗体、大鼠抗Cav-3抗体购自美国Sigma公司。

1.2 方法 采用腹主动脉不完全结扎建立心力衰竭大鼠模型。将造模动物分为假手术组、模型组、养心通脉方组和卡托普利组，每组15只。假手术组15只动物开腹后仅分离腹主动脉，但不结扎。其余3组采用不完全结扎建立心力衰竭大鼠模型。13周后，利用压力超负荷形成大鼠心衰模型。于术后13周末开始给药，假手术组、模型组给予蒸馏水灌胃5周，心力衰竭组给予养心通脉方、卡托普利连续用药灌胃5周。养心通脉方干预结束后，各组分别于第18周末取材及进行相关指标的检测。包括：心脏超声检测左心室的EF值，心肌横管成像检测横管幂频值（TTpower），Western blot检测JP-2与Cav-3蛋白表达。

1.3 统计学处理 采用SPSS 18.0进行分析，计数资料采用率（%）表示，组间比较采用χ2检验；计量资料采用均数±标准差（Mean±SD）表示，组间比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

大鼠EF值、左室横管power值与假手术组比较，模型组EF值、左室横管power值明显下降（P＜0.01）；与模型组比较，卡托普利组及养心通脉方组EF值、左室横管power值上升明显（P＜0.05）。大鼠JP-2与Cav-3蛋白表达与假手术组比较，模型组比较蛋白表达明显下降（P＜0.01）；与模型组比较，卡托普利组及养心通脉方组JP-2与Cav-3蛋白表达上升明显（P＜0.05）（表1）。

3 讨论

随着中国人口老龄化加剧，心力衰竭（HF）患病率及死亡率呈明显升高趋势。虽然人们对心衰病理生理机制进行了深入研究，但心衰症状顽固，治疗难度大，预后仍较差。因此，心力衰竭仍是心血管疾病领域需要解决的重要课题。随着对HF发病机制的深入研究，人们逐渐认识到，导致HF发生发展的基本机制是心肌重塑。在心衰发展中，伴随着心肌组织学上肥厚性重构变化，心肌细胞的横管系统亦发生重构性改变[1,2]。

横小管是骨骼肌和心肌细胞明暗带交界处细胞膜陷入细胞内环绕肌原纤维而形成的小管。许多重要的蛋白和离子通道集中在横管。横管决定心肌细胞的功能。横管参与心肌细胞电信号传导[3]。横小管重构作为心肌重塑的重要组成部分，在心肌肥大向心力衰竭转化期间的起着重要作用。实验表明，在多种不同病因引起的心力衰竭中可以观察到横管结构的缺失和紊乱。临床研究发现，在人发生心衰时心室肌细胞的横管出现扩张。Wei等[4]发现心力衰竭的自发性高血压大鼠心肌细胞的横管系统发生结构性破坏，而这种横管系统的结构破坏可以直接导致心肌细胞钙致钙释放功能异常，从而导致心肌收缩功能减弱。横管与肌质网超微结构的改变，造成钙释放过程失稳及兴奋-收缩耦联效率下降及兴奋-收缩耦联时间延长，从而导致心力衰竭的发生。许多细胞膜蛋白集中于心肌细胞的横管。横管与肌质网的耦联处不仅有多种蛋白（如RyR、LCC等）形成耦联结构复合体，还有junctophilins、JP-2、Cav-3等多种结构蛋白和钙结合蛋白。在心肌肥厚和心力衰竭过程中，JP-2的表达水平显著降低，并且二联体结构受到损害；而人为降低JP-2的表达量也可导致心肌肥厚和心力衰竭[5]。caveolae是质膜上直径大约50 nm-100 nm的泡状凹陷，其大量分布在肌细胞，成纤维细胞，脂肪细胞，内皮细胞。目前发现caveolin有三种同型异构体，为caveolin-1、caveolin-2、caveolin-3。它们的表达具有组织特异性，caveolin-3特定地表达在骨骼肌、心肌、平滑肌细胞中。已有报道caveolin-3表达的异常和心肌功能失调相关。敲除Cav-3的小鼠会出现心肌肥厚，心肌扩张和射血分数下降。

表1 养心通脉方对压力超负荷大鼠横管重构的影响 （Mean±SD , n=8）

中医一般将心衰纳入“喘证”、“痰饮”等范畴。笔者认为心衰的基本病机为本虚标实，本虚以气虚、气阴两虚、阳虚为主，标实以淤血、水饮居多，临床表现多为虚实夹杂。养心通脉方具有益气养阴，活血祛瘀，理气止痛，养心安神的功能。本实验采用了压力超负荷致心力衰竭模型，观察了养心通脉方对压力负荷大鼠横管重构的影响。研究表明，养心通脉方可以改善心力衰竭大鼠EF值，改善左室横管幂频值（TTpower），增强JP-2与Cav-3蛋白表达，从而改善左室横管重构。

综上所述，养心通脉方可以改善心功能，改善左室横管重构，增强JP-2与Cav-3蛋白的表达，在一定程度上能够延缓压力超负荷大鼠横管重构，从而起到抗心力衰竭的作用。