韩 冰,吴 琪,陈 颖
(菏泽医学专科学校,山东 菏泽274000)
急性心肌梗死患者常在心梗部位的周边区域出现梗死后交感神经重构现象,导致心肌中去神经支配和神经过度支配的区域共存,严重者可诱发心律失常甚至导致心源性猝死。研究表明,多种植物多糖包括枸杞多糖可有效降低体内炎性因子的水平,这种显著的抗炎特性能够有效抑制与炎症相关的损伤[1]。同时,心肌梗死后的炎症反应会导致或加重交感神经重构现象,进而加重心律失常或心源性猝死的发生概率[2],炎症反应参与交感神经重构的可能机制为炎症反应促进心肌梗死后局部心肌NGF水平增加[3]。本研究通过对大鼠左冠状动脉前降支穿线结扎,制备心肌梗死动物模型,观察枸杞多糖对心肌梗死后交感神经重构的影响。现报道如下。
1.1 实验动物与器材 雄性SD大鼠;生理盐水(恒宁医疗器械有限公司,规格10 mL:90 mg);伊诺肝素钠注射液(北京双鹭药业股份有限公司,规格1.0 mL:10000AxaIU);枸杞多糖(海益斯生物科技有限公司,规格10 g:1g);心脏电生理刺激仪(上海涵飞医疗器械有限公司,DF-5A);一抗TH、GAP43抗体(上海雅吉生物科技有限公司,0.1 mL/0.2 mL);二抗生物素标记羊抗兔IgG(郑州德宁生物技术有限公司,规格1 mg);低温高速离心机(上海赫田科学仪器有限公司,TG16B)。
1.2 方法 雄性2月龄SD大鼠60只,分为心肌梗死模型组、枸杞多糖组和假手术组,各组大鼠体重、月龄比较,差异无统计学意义(P>0.05)。心肌梗死模型组和枸杞多糖组均开胸对左冠状动脉前降支穿线结扎,造成相应供血区心肌组织缺血梗死;假手术组仅开胸后左冠脉前降支下穿线,但不结扎。枸杞多糖组每日一次以1 g/kg枸杞多糖灌胃,心肌梗死组和假手术组每日一次相同剂量生理盐水灌胃,连续3周。
1.3观察指标(1)室性心律失常易感性:将双极起搏电极插入到大鼠心脏梗死周边区,电极间距3 mm,给予短阵高频刺激。采用S1S2程序进行刺激,观察各组心率失常诱发率(诱发率=诱发室性心率失常大鼠数/本组大鼠总数×100%),既心率失常易感性。(2)免疫组化检测:切取心肌组织,厚约0.3 cm。多聚甲醛固定,梯度酒精脱水,二甲苯置换,石蜡包埋,切成5μm厚的切片。一抗采用兔抗大鼠抗体(分别为TH抗体,GAP43抗体),二抗采用生物素标记羊抗兔IgG,DAB显色。对不同组TH和GAP43染色的阳性神经纤维进行密度分析,判断交感神经重构情况。神经密度采取计算机图像处理系统和Image-Pro Plus软件进行分析。(3)Western Blot测定:检测心肌梗死周围组织NGF的蛋白表达。取梗死周边区心肌组织约50 mg,经匀浆离心后,取上清液。采用SDSPAGE电泳;转至PVDF膜;封闭工作液封闭;PBS缓冲液洗膜;加入一抗孵育(兔抗大鼠NGF抗体,GAPDH抗体)1 h;PBS缓冲液洗膜;加入二抗孵育(羊抗兔二抗)30 min;PBS缓冲液洗膜;滴加辣根过氧化物酶(HRP)工作液;配置发光液,采用ECL显影;拍照;以GAPDH为内参,进行半定量分析。
1.4 统计学处理 采用SPSS20.0统计软件进行数据处理,计量资料用±s表示,组间比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 室性心律失常易感性 模型组室性心率失常诱发率为85.1%,假手术组为15.3%,两组比较,差异有统计学意义(P<0.05);枸杞多糖组室性心率失常诱发率为62.6%,与模型组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.2 神经纤维密度 假手术组、心梗模型组及枸杞多糖 组GAP43密 度 分 别 为(867±119)μm2/mm2、(3243±501)μm2/mm2、(2767±593)μm2/mm2,三组比较,差异有统计学意义(P<0.05);假手术组、心梗模型组及枸杞多糖组TH密度分别为(632±201)μm2/mm2、(2988±436)μm2/mm2、(2128±576)μm2/mm2,三组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.3 各组大鼠NGF蛋白表达比较 假手术组、心梗模型组及枸杞多糖组NGF平均光密度值分比为(0.11±0.04)、(0.56±0.13)及(0.41±0.08)。三组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
研究发现,发生心肌梗死后,在心梗部位的周边区域,神经轴突往往不均匀过度再生且分布发生改变,导致去神经支配和神经过度支配的区域共存,称为心肌梗死后交感神经重构。这种神经密度和空间分布的改变是心肌梗死后发生心律失常甚至猝死的重要原因[4]。
心肌梗死后交感神经重构现象导致神经功能亢进,心肌兴奋性和心率失常易感性增加。本研究中,通过结扎大鼠左冠状动脉前降支来制备心肌梗死模型,并程序性刺激各组大鼠心肌组织,结果,模型组室性心律失常诱发率高于假手术组,说明心肌梗死后心肌组织发生病理性改变,神经重构与电重构互相影响,增加了心律失常和猝死发生的可能性。枸杞多糖组室性心率失常诱发率低于模型组,说明枸杞多糖对降低梗死后心肌组织的兴奋性进而降低心律失常发生率有一定作用。
GAP43参与神经细胞生长、突触发育形成和神经细胞再生,可反映神经组织生长情况;TH是儿茶酚胺类激素合成的关键酶,多分布在交感神经轴突胞质中,可反映心室交感神经水平。本研究中,运用免疫组化检测各组大鼠梗死心肌组织周边区GAP43与TH阳性神经纤维的密度,发现模型组较假手术组阳性神经纤维密度明显增多,而枸杞多糖组较模型组神经纤维密度有所下降,说明枸杞多糖可抑制心肌梗死后交感神经的再生,减轻交感神经重构。另外,心肌梗死时心肌缺血损伤刺激机体炎症反应的发生,巨噬细胞大量释放NGF。NGF的正常表达可有效修复损伤神经,但过度表达则会导致神经纤维过度再生,诱发交感神经重构,因此抑制NGF表达可一定程度上减少交感神经再生,避免加重神经重构。本研究中,通过Western Blot检测各组大鼠NGF蛋白的表达情况,发现模型组大鼠梗死周围区NGF蛋白表达显著高于假手术组,而枸杞多糖组大鼠梗死周围区NGF蛋白表达低于模型组,说明枸杞多糖对于减少NGF释放进而减轻交感神经重构具有一定作用。
综上所述,枸杞多糖可抑制大鼠心肌梗死后缺血心肌的交感神经重构,对于因交感神经异常再生而引起的功能亢进有一定的改善作用,可维护心肌电生理的稳定性,降低心肌梗死后心律失常的发生率。