心肌梗死大鼠心肌基質(zhì)金屬蛋白酶及其組織抑制因子的表達和藥物的影響.pdf

1、研究背景：心肌梗死(心梗)是嚴重危害人類健康的常見疾病，心室重構(gòu)是決定心梗患者心功能及其預后的主要因素之一。心室重構(gòu)是心臟基質(zhì)成分合成和降解失衡的結(jié)果，可引起心肌纖維化和進行性心室擴張，最終導致心力衰竭。近年來，基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinases，MMPs)在心梗后心室重構(gòu)中的作用日益引起人們關(guān)注。MMPs是一類蛋白水解酶，能降解所有心臟基質(zhì)成分，生理條件下是維持心臟膠原纖維網(wǎng)穩(wěn)定的重要因素，心臟基質(zhì)降解是

2、心室重構(gòu)的主要因素之一。體內(nèi)MMPs受多種因素調(diào)節(jié)，例如炎癥因子增強其活性，金屬蛋白酶組織抑制因子(tissueinhibitorsofmetalloproteinases，TIMPs)抑制其酶活性。心梗后MMPs的調(diào)節(jié)平衡迅速被打破，大量MMPs合成和釋放，心臟基質(zhì)降解明顯增強，從而引發(fā)心室基質(zhì)重構(gòu)系列事件。MMPs成員眾多，各成員作用機制不一；且MMPs調(diào)節(jié)機制復雜，各成員的調(diào)節(jié)機制也常不同。盡管目前有關(guān)MMPs的各種研究繁多，但對

3、MMPs各個成員在心室重構(gòu)中發(fā)揮的獨特作用，及其相應的調(diào)節(jié)機制仍不甚清楚。β受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(Angiotensinconvertingenzymeinhibitor，ACEI)血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(AngiotensinⅡblockade，ARB)在大規(guī)模臨床試驗中證明能降低死亡率，延緩心室重構(gòu)和心力衰竭的發(fā)生，但它們對MMPs/TIMPs的影響也不清楚。 目的：為了明確心梗后心肌MMPs/TIMPs變化規(guī)

4、律及其與炎癥因子的關(guān)系，以及β受體阻滯劑、ACEI和ARB對它們的干預作用，我們擬建立大鼠心梗模型，然后采用超聲心動圖和血流動力學檢測技術(shù)觀察心室結(jié)構(gòu)和心功能變化，再采用免疫組化、酶譜法、Western-blotting、熒光定量PCR等方法，從基因轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)水平了解梗死后不同時間點的多種MMPs/TIMPs同工酶的變化、MMPs/TIMPs與炎癥因子的關(guān)系，并觀察β受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑和血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(Angi

5、otensinⅡblockade，ARB)對MMPs/TIMPs和心室重構(gòu)、心功能的影響。 方法：結(jié)扎大鼠冠狀動脈前降支，建立大鼠心梗模型，設1、3、7、14、42d五個時間點，設立假手術(shù)組。超聲心動圖測定左室前壁厚度、左室后壁厚度、室壁增厚率、左室舒張末內(nèi)徑、射血分數(shù)；多導生理儀測定BPs、BPd、MBP、HR、LVEDP、+dp/dtmax和-dp/dtmax，酶譜法測定梗死區(qū)MMP-2，MMP-9活性；免疫組織化學法測MM

6、P-2、MMP-9和TIMP-2的蛋白表達；Western-blotting測定TIMP-1、TIMP-2蛋白表達。實時熒光定量PCR檢測TNF-a、IL-1β、MMP-2，-9，-13，-14、TIMP-1、TIMP-2mRNA變化。另將心梗大鼠分為卡維地洛、福辛普利、氯沙坦治療組，于心梗后第1d開始給藥，分別給予卡維地洛(10mg/kg.d)、福辛普利(10mg/kg.d)、氯沙坦(15mg/kg.d)，給藥42d后測定上述指標，與

7、心梗組比較上述MMPs/TIMPs與炎癥因子指標的變化。 統(tǒng)計學方法：所有統(tǒng)計分析均采用SPSS12.0軟件完成，實驗數(shù)據(jù)均以x±s表示，組間均數(shù)比較均采用方差分析，MMPs、TIMPsmRNA與IL-1β、TNF-αmRNA及LVEDP的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析，P＜0.05為有統(tǒng)計學差異。 結(jié)論： 1.大鼠心梗后梗死區(qū)變薄、左心室擴張、左室收縮和舒張功能進行性下降。 2.心肌組織MMP-2

8、mRNA和酶活性在心梗14天達高峰，而MMP-9mRNA和酶活性在心梗3天達高峰。提示MMP-9主要在心梗早期參與心室重構(gòu)，而MMP-2在心梗中后期參與心室重構(gòu)。 3.MMP-2和MMP-9主要來源于心肌細胞、成纖維細胞和巨噬細胞。 4.TIMP-1mRNA在心梗后第一天達高峰，維持至42天，而其蛋白表達只在第14天出現(xiàn)；TIMP-2mRNA在心梗后第7天達高峰，而其蛋白表達在第14天出現(xiàn)，維持到42天。表明TIMP-1

9、mRNA與MMP-9mRNA變化一致，而TIMP-2mRNA與MMP-2mRNA變化一致，這提示他們之間有相互調(diào)控關(guān)系。TIMP1，TIMP2的轉(zhuǎn)錄與蛋白表達具有分離現(xiàn)象，其機制有待進一步研究 5.心梗后心肌組織中IL-1β、TNF-a基因轉(zhuǎn)錄升高并且其心梗后第一天表達與MMP9和TIMP1mRNA的表達相關(guān)，提示IL-1β、TNF-a可能參與MMP9，TIMP1的調(diào)控和心室重構(gòu)。 6.卡維地洛、福辛普利、氯沙坦治療后，