大鼠應(yīng)激性心肌病初發(fā)及復(fù)發(fā)模型的制備研究.pdf

1、應(yīng)激性心肌病(Stress Cardiomyopathy，SCM)是一種逐漸被人們認(rèn)識(shí)的急性心臟綜合征，其臨床特征包括可逆性左心室功能障礙和局部室壁運(yùn)動(dòng)異常及類似急性心肌梗死的心電圖ST-T改變和輕度心肌酶升高，但大部分無冠狀動(dòng)脈的阻塞性病變，多見于老年女性，且發(fā)病前多有情感和生理上的誘因。SCM作為一種新認(rèn)識(shí)的綜合征，其病例報(bào)告的數(shù)量迅速增加，但對(duì)其發(fā)病機(jī)制、規(guī)范治療尚缺充分的認(rèn)識(shí)和證據(jù)。故進(jìn)一步研究、認(rèn)識(shí)該疾病有重要的臨床意義及社會(huì)

2、價(jià)值。
　　SCM特征性形態(tài)學(xué)改變?yōu)樾募獠渴冶谶\(yùn)動(dòng)消失呈氣球樣膨脹，心基底部運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，此為典型SCM，約占85％，如室壁運(yùn)動(dòng)異常不在心尖部，而在其他部位的則為非典型SCM，非典型SCM中大部分表現(xiàn)為心尖部運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，而心基底部心肌運(yùn)動(dòng)消失，即“倒Takotsubo心肌病”(inverted TTC)，還有小部分累及左心中部或其他節(jié)段。SCM復(fù)發(fā)時(shí)室壁運(yùn)動(dòng)異常的部位（類型）不一定與首次發(fā)病時(shí)一致。SCM多樣化的臨床表現(xiàn)提示該病涉及多因

3、素、多方面的病理生理機(jī)制，針對(duì)短暫性可逆性左心功能障礙，目前提出幾種假說:(1)交感神經(jīng)過度興奮和兒茶酚胺毒性介導(dǎo)的心肌頓抑;(2)雌激素水平降低，削弱了其心臟保護(hù)作用;(3)心肌脂肪酸代謝異常，脂肪酸的β氧化被抑制，從而對(duì)心肌供能的不足影響心肌的收縮功能;(4)冠狀動(dòng)脈痙攣;(5)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障;(6)急性左室流出道梗阻。其中兒茶酚胺介導(dǎo)的神經(jīng)源性心肌毒性被認(rèn)為是最可能的機(jī)制。在身體或情緒壓力應(yīng)激狀態(tài)下，產(chǎn)生內(nèi)源性兒茶酚胺;Witt

4、stein等研究顯示SCM患者的血漿腎上腺素、去甲腎上腺素水平比正常人高7-34倍，較急性心肌梗死患者(killipⅢ)高2-3倍;另外，注射外源性兒茶酚胺如腎上腺素和疾病條件下如分泌兒茶酚胺的嗜鉻細(xì)胞瘤均可誘導(dǎo)類似室壁運(yùn)動(dòng)異常，支持著兒茶酚胺毒性假說。
　　哺乳動(dòng)物左心室β受體和交感神經(jīng)由心尖到心基底存在梯度性分布，心尖部β受體的密度最高而交感神經(jīng)分布最少，故推測(cè)心尖部對(duì)兒茶酚胺較敏感使該部分容易受累，且循環(huán)中高水平的腎上腺素發(fā)

5、揮著最為關(guān)鍵的作用，高水平的腎上腺素可通過β2受體耦聯(lián)抑制性G蛋白(inhibitory G protein，Gi)信號(hào)通路發(fā)揮負(fù)性肌力作用，心尖部β2受體密度較基底部高易出現(xiàn)頓抑，表現(xiàn)為典型SCM。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究上，高劑量腎上腺素（β1、β2和α激動(dòng)劑）、異丙腎上腺素（β1、β2激動(dòng)劑）可成功誘發(fā)典型SCM動(dòng)物模型，支持β2受體心尖部的高密度分布與典型SCM存在一定關(guān)系。研究顯示β1只能耦聯(lián)興奮性G蛋白(stimulαtory G p

6、rotein，Gs)產(chǎn)生正性肌力作用，而β2受體可耦合Gs和Gi，因此，去甲腎上腺素不能介導(dǎo)Gi通路產(chǎn)生負(fù)性肌力作用。Paur等通過給大鼠靜脈注射高劑量的腎上腺素成功誘發(fā)典型SCM，而同樣高劑量的去甲腎上腺素（β1、α激動(dòng)劑）卻不能成功造模。但Redfors等實(shí)驗(yàn)研究表明采用去甲腎上腺素腹腔注射可誘發(fā)出非典型SCM。
　　目前研究多用異丙腎上腺素、腎上腺素誘發(fā)模型建立，因異丙腎上腺素與腎上腺素生物學(xué)效應(yīng)相似，以異丙腎上腺素造模的研

7、究占多數(shù)，然而異丙腎上素是人工合成兒茶酚胺衍生物，并非人體內(nèi)源性兒茶酚胺，去甲腎上腺雖與腎上腺素同為內(nèi)源性激素，但在去甲腎上腺素造模上存在一定的爭(zhēng)議，甚少采用去甲腎上腺素造模;且國內(nèi)外研究中對(duì)SCM復(fù)發(fā)造模的探索尚屬空白;對(duì)SCM左心區(qū)域性節(jié)段改變是否決定于左心腎上腺素受體的梯度分布尚無明確答案，鑒于此，本課題采用去甲腎上腺素探索制備大鼠SCM模型及復(fù)發(fā)模型，同時(shí)探索異丙腎上腺素復(fù)發(fā)造模的建立與之作比較，并以此初步研究SCM的表現(xiàn)類型與

8、左心α1、β1、β2受體分布的關(guān)系，以期為今后進(jìn)一步研究SCM發(fā)病機(jī)制，明確發(fā)病類型，防治該病奠定一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　第一部分 去甲腎上腺素制備大鼠應(yīng)激性心肌病模型的劑量研究
　　目的：
　　探索應(yīng)用去甲腎上腺素(NA)制備大鼠應(yīng)激性心肌病(SCM)模型的最適劑量，為進(jìn)一步開展實(shí)驗(yàn)研究奠定基礎(chǔ)。
　　方法：
　　30只雄性SD大鼠(300-350 g)按隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分成5個(gè)組，分別接受NA1，2，3，

9、4，5 mg/KG腹腔注射用于探索最適劑量。給藥90 min后檢測(cè)大鼠心率、肛溫，并采用超聲心動(dòng)圖觀察室壁運(yùn)動(dòng)，以出現(xiàn)左室功能障礙，心尖節(jié)段（典型）或非心尖節(jié)段（非典型）室壁運(yùn)動(dòng)失活判定成功造模。1周后復(fù)查超聲心動(dòng)圖，觀察室壁運(yùn)動(dòng)恢復(fù)情況。
　　結(jié)果：
　　(1)NA劑量≥2mg/KG可誘發(fā)出節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)異常的SCM模型且1周內(nèi)可自行恢復(fù)正常。其中4 mg/Kg組成功率最高66.67％（4/6只），共有4只大鼠造模成功（典

10、型SCM1只，非典型SCM3只）。
　　(2)隨著NA劑量的增加，2h死亡率、大鼠肛溫及心率隨之增加，5 mg/Kg組2h內(nèi)半數(shù)致死。
　　結(jié)論：
　　(1)應(yīng)用NA腹腔注射可成功制備典型與非典型SCM模型，4 mg/Kg為造模的最適劑量。
　　(2)該制備方法簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，支持兒茶酚胺毒性效應(yīng)為SCM的發(fā)病機(jī)制的假說。
　　第二部分 應(yīng)激性心肌病初發(fā)、復(fù)發(fā)模型制備及發(fā)病機(jī)制初探
　　目的：

11、　　探討應(yīng)用去甲腎上腺素(NA)及異丙腎上腺素(ISO)制備SCM復(fù)發(fā)模型的可能性，比較兩者造模類型的特點(diǎn)，為今后研究該病提供良好的動(dòng)物模型;同時(shí)初步探討左室心肌腎上腺素α1、β1、β2受體分布與典型及非典型SCM發(fā)生的關(guān)系。
　　方法
　　60只雄性SD大鼠(300-350 g)分成兩部分用于本研究。
　　(1)應(yīng)用去甲腎上腺素制備初發(fā)及復(fù)發(fā)SCM模型的研究。根據(jù)第一部分研究結(jié)果確定去甲腎上腺素4mg/KG為最適劑量

12、，45只接受4mg/KG去甲腎上腺素腹腔注射進(jìn)行初發(fā)造模及1周后復(fù)發(fā)造模，給藥90min后采用超聲心動(dòng)圖分別對(duì)心尖段、心中間段、心基底段行M超檢測(cè)比較各節(jié)段的運(yùn)動(dòng)波幅，測(cè)量短軸縮短率(FS％)，判斷造模結(jié)果，成功初發(fā)造模的大鼠，取典型、非典型各5只處死取心肌組織行病理檢查（該組標(biāo)記為初發(fā)造模組），余下的正常喂養(yǎng)，于第7天復(fù)查超聲，將室壁運(yùn)動(dòng)恢復(fù)正常的大鼠按類型取出總數(shù)的2/3于第8天進(jìn)行復(fù)發(fā)造模，成功復(fù)發(fā)造模的大鼠處死取心肌組織行病理檢

13、查(即為:復(fù)發(fā)造模組）;其余1/3為作為恢復(fù)組，予生理鹽水腹腔注射用作復(fù)發(fā)對(duì)照后處死取心肌組織行病理檢查。對(duì)左心室基底段、心尖段心肌組織行HE染色及腎上腺素能受體α1、β1、β2免疫組化染色，觀察病理形態(tài)改變及受體表達(dá)情況，評(píng)價(jià)動(dòng)物模型，比較急性期與恢復(fù)期病理變化，比較運(yùn)動(dòng)減弱節(jié)段與運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)節(jié)段的心肌損傷程度;采用Image-ProPlus圖像軟件分析半定量的方法比較各實(shí)驗(yàn)組間心基底段與心尖段α1受體、β1受體、β2受體表達(dá)的比值，研究

14、NA大鼠SCM的表現(xiàn)類型與左心室α1、β1、β2受體解剖分布的關(guān)系。
　　5只予等量的生理鹽水腹腔注射作為正常對(duì)照組，完成超聲檢測(cè)后處死取心肌組織行病理檢查。
　　(2)應(yīng)用異丙腎上腺素制備SCM模型的研究。10只接受50 mg/KG異丙腎上腺素腹腔注射進(jìn)行造模，成功造模后正常喂養(yǎng)1周復(fù)查超聲心動(dòng)圖，于第8天對(duì)室壁運(yùn)動(dòng)恢復(fù)正常的大鼠予復(fù)發(fā)造模。
　　結(jié)果：
　　(1) NA初發(fā)造模大鼠中，造模成功26只，總成功率

15、為57.8％，非典型SCM21只（20只為倒章魚簍型的非典型SCM;1只表現(xiàn)為中間節(jié)段型SCM），占81％，典型5只，占19％。成功造模大鼠7d內(nèi)異常運(yùn)動(dòng)的室壁可自行恢復(fù)正常(各節(jié)段FS％與正常組相比P＞0.05)，其中10只非典型SCM大鼠復(fù)發(fā)模型誘導(dǎo)成功率為30.0％(3/10)，且均成功轉(zhuǎn)變?yōu)榈湫蚐CM，轉(zhuǎn)型率為100％(3/3);
　　(2)HE染色見成功造模大鼠心肌纖維均有不同程度的心肌纖維變性、水腫、收縮帶壞死，未見明

16、顯的心肌細(xì)胞凋亡壞死。初發(fā)造模組中心肌運(yùn)動(dòng)減弱段（典型SCM的心尖+非典型SCM心基底段）比心肌運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)段（典型SCM的心肌基底段+非典型SCM心尖段）收縮帶壞死嚴(yán)重（Z=-2.145，P=0.043＜0.05）;恢復(fù)組見心肌纖維變性、水腫基本恢復(fù)，可見少量炎癥細(xì)胞浸潤及零星收縮帶壞死。
　　(3)正常對(duì)照組α1、β1、β2受體心基底段與心尖段的比值分別為0.87，1.12，0.85（中位數(shù)），與其他各組的比值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

17、(P＞0.05)。
　　(4)10只接受50 mg/kg ISO造模的大鼠中成功初發(fā)造模6只，成功率60％，均為典型SCM，一周后復(fù)發(fā)造模見6只大鼠中有5只成功復(fù)發(fā)，復(fù)發(fā)成功率為83％(5/6)，類型與初發(fā)時(shí)類型一致為典型SCM，類型轉(zhuǎn)變率為0％。
　　結(jié)論：
　　(1)去甲腎上腺素及異丙腎上腺素均可用于初發(fā)或復(fù)發(fā)SCM模型的制備。
　　(2)初發(fā)造模時(shí)，NA造模以非典型SCM為主，ISO造模以典型SCM為主;復(fù)

18、發(fā)造模時(shí)，室壁運(yùn)動(dòng)異常的部位（類型）不一定與首次發(fā)病時(shí)一致，NA復(fù)發(fā)造模SCM類型可改變，ISO復(fù)發(fā)造模類型未見改變。
　　(3)運(yùn)動(dòng)減弱節(jié)段心肌損傷程度較嚴(yán)重，但1周后運(yùn)動(dòng)功能可恢復(fù)至正常，而心肌組織仍可見零星收縮帶壞死。
　　(4)大鼠左心腎上腺素受體存在解剖學(xué)梯度分布差異，β2受體、α1受體的優(yōu)勢(shì)區(qū)域在心尖部（密度高），β1的優(yōu)勢(shì)區(qū)域在心基底部（密度高），這種梯度分布差異不是直接影響SCM發(fā)病類型的決定因素，具體機(jī)制尚