瑞舒伐他汀對大鼠肥厚心肌組織PPARγ和NF-κB蛋白表達(dá)的影響

李 萍 江 珊 (遼寧醫(yī)學(xué)院，遼寧 錦州 200)

研究證實(shí) PPARγ 介入了心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展過程〔1，2〕，PPARγ激活抑制心肌細(xì)胞肥大和纖維化的作用與降低NF-κB的活性有關(guān)。他汀類藥物是目前臨床應(yīng)用最廣泛最有效的調(diào)脂藥物，還具有抗炎、抗氧化、改善血管內(nèi)皮功能、穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊等多項(xiàng)非降脂依賴性心血管保護(hù)效應(yīng)，并且可以調(diào)控多條不同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，抑制心肌肥厚的發(fā)展，減輕心室重構(gòu)，改善心室收縮和舒張功能〔3〕。但是他汀類能否通過影響PPARγ的活性，達(dá)到抑制心肌肥厚作用的報(bào)道有限。本實(shí)驗(yàn)旨在探討瑞舒伐他汀對肥厚心肌細(xì)胞PPARγ和NF-κB的影響及其抑制心肌肥厚，改善心功能的機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 動物及分組 健康雄性SD大鼠40只，體重200～250 g，由遼寧醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供。喂養(yǎng)1 w后，隨機(jī)分為正常對照組、模型組、瑞舒伐他汀組、卡托普利組，每組10只。

1.2 模型制備及給藥方法 參照文獻(xiàn)〔4〕的模型制作方法，使用異丙腎上腺素(Iso)制作大鼠心肌肥厚模型，除正常對照組外，其余各組大鼠背部皮下注射Iso，第1，2，3天上午分別給ISO 20，10，5 mg/kg，第4 ～10 天給3 mg/kg，正常對照組背部皮下注射等體積的生理鹽水，建立心肌肥厚模型。模型制備成功后，瑞舒伐他汀組灌胃給予瑞舒伐他汀4 mg/kg，每日1次;卡托普利組灌胃給予卡托普利50 mg/kg，每日1次，正常對照組和模型組每天給予等體積生理鹽水灌胃，持續(xù)4 w。

1.3 血流動力學(xué)指標(biāo)監(jiān)測 各組大鼠于停藥24 h后稱重(BW)，腹腔注射20%的烏拉坦(4 ml/kg)麻醉，于頸部偏右側(cè)開縱行切口，分離右側(cè)頸總動脈，經(jīng)右頸總動脈插管至左心室，連接BL-420E生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，測定左心室收縮壓(LVSP)、左心室舒張末壓(LVEDP)、左心室壓力上升及下降最大速率(±dp/dtmax)。

1.4 心臟重量參數(shù)測定 處死大鼠，沿左右肋軟骨打開胸腔，快速取出心臟，去除心臟周圍結(jié)締組織，用冰生理鹽水洗凈，濾紙吸干后稱心臟重量(HW);剖取心臟，將左右心房和右心室剪去，稱左心室重量(LVW)。計(jì)算心臟重量指數(shù)(HWI)和左心室重量指數(shù)(LVWI)，HWI=HW/BW，LVWI=LVW/BW。

1.5 觀察指標(biāo) 行心肌組織病理形態(tài)學(xué)觀察，并采用Western印跡法檢測心肌組織細(xì)胞核PPARγ和p65蛋白表達(dá)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件，數(shù)據(jù)以s表示，多組間比較采用方差分析，各組間比較采用q檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 大鼠血流動力學(xué)結(jié)果比較 與正常對照組比較，模型組大鼠LVEDP明顯升高(P ＜0.01)，而LVSP和±dp/dtmax明顯降低(P＜0.01);與模型組比較，瑞舒伐他汀組和卡托普利組LVDEP明顯降低(P＜0.05和P＜0.01)，而LVSP和±dp/dtmax明顯升高(P＜0.05和P＜0.01);但瑞舒伐他汀組與卡托普利組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)，見表1。

表1 各組血流動力學(xué)結(jié)果比較( s，n=10)

表1 各組血流動力學(xué)結(jié)果比較( s，n=10)

與正常對照組比較：1)P＜0.01;與模型組比較：2)P＜0.05，3)P＜0.01

組別 LVSP(mmHg)LVEDP(mmHg)+dp/dtmax(mmHg/s)-dp/dtmax(mmHg/s)155±19 3.94±0.34 9 326±282 8 855±342模型組 122±181) 5.13±0.361)7 885±3601)7 645±3941)瑞舒伐他汀組 145±202) 4.80±0.312)8 304±4192)8 130±4922)卡托普利組 148±213) 4.51±0.243)8 638±4403)8 397±4063)正常對照組

2.2 大鼠HWI、LVWI比較 模型組大鼠HWI、LVWI明顯高于正常對照組(P＜0.01);瑞舒伐他汀組和卡托普利組HWI、LVWI均明顯低于模型組(P＜0.01);但瑞舒伐他汀組與卡托普利組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表2。

2.3 心肌組織病理形態(tài)學(xué)改變 光鏡下觀察：正常對照組心肌細(xì)胞形態(tài)正常，心肌纖維排列整齊，未見心肌組織纖維化;模型組與正常對照組相比，心肌細(xì)胞排列稀疏、紊亂，出現(xiàn)肌束斷裂，纖維組織大量增生，間質(zhì)明顯水腫;瑞舒伐他汀組、卡托普利組與模型組比較，心肌肥厚程度明顯減輕，心肌細(xì)胞排列規(guī)則，纖維組織增生程度減輕，間質(zhì)輕度水腫。

2.4 心肌細(xì)胞核PPARγ和p65蛋白表達(dá)比較 與正常對照組比較，模型組PPARγ表達(dá)明顯降低(P＜0.01)，p65表達(dá)明顯增加(P＜0.01);與模型組比較，瑞舒伐他汀組和卡托普利組PPARγ表達(dá)明顯升高(P＜0.01)，p65表達(dá)明顯降低(P＜0.01);但瑞舒伐他汀組和卡托普利組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05)，見表3，圖1、圖2。

表2 大鼠HWI、LVWI比較( s，n=10)

表2 大鼠HWI、LVWI比較( s，n=10)

與正常對照組比較：1)P＜0.01;與模型組比較：2)P＜0.01

組別 HWI(mg/g)LVWI(mg/g)2.97±0.1 1.89±0.09模型組 3.59±0.121) 2.53±0.081)瑞舒伐他汀組 3.36±0.112) 2.30±0.072)卡托普利組 3.29±0.122) 2.25±0.092)正常對照組

表3 大鼠心肌細(xì)胞核PPARγ和p65蛋白表達(dá)( s，n=10)

表3 大鼠心肌細(xì)胞核PPARγ和p65蛋白表達(dá)( s，n=10)

與正常對照組比較：1)P＜0.01;與模型組比較：2)P＜0.01

p65組別 PPARγ

圖1 4組大鼠細(xì)胞核PPARγ蛋白表達(dá)

圖2 4組大鼠細(xì)胞核p65蛋白表達(dá)

3 討論

心肌肥厚是高血壓、心肌梗死、心臟瓣膜病、心肌病等共同的病理生理過程，是引起心血管疾病發(fā)生率和死亡率顯著升高的獨(dú)立危險(xiǎn)因素〔5〕。Iso作為β腎上腺素受體激動劑，可使心肌收縮力增強(qiáng)，心率加快，膠原纖維增生，引起心肌肥厚和心臟纖維化〔6〕。本研究通過皮下注射Iso建立心肌肥厚模型，結(jié)果顯示模型組大鼠LVEDP、HWI、LVWI明顯高于正常對照組，LVSP和±dp/dtmax明顯降低，表明大鼠出現(xiàn)心肌肥厚，心功能降低，心肌肥厚模型制作成功。

本實(shí)驗(yàn)顯示，心肌肥厚模型中，心肌組織中PPARγ蛋白表達(dá)較空白對照組明顯降低，NF-κB亞基p65蛋白表達(dá)增加，表明PPARγ參與了心肌肥厚的負(fù)性調(diào)節(jié)過程，PPARγ表達(dá)減少，對心肌肥厚的抑制作用減弱，導(dǎo)致心肌肥厚發(fā)生，而p65表達(dá)增加，促進(jìn)炎癥反應(yīng)和心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展。研究證實(shí)，PPARγ激活能夠抑制心肌細(xì)胞肥大和纖維化，改善左室重構(gòu)和恢復(fù)心功能，其改善心肌肥厚的作用與抑制炎癥過程的激活和炎癥因子的產(chǎn)生關(guān)系極為密切。PPARγ是一種由配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子，在脂肪組織中高度表達(dá)，具有多種生物學(xué)效應(yīng)，在脂肪細(xì)胞分化、糖、脂代謝以及炎性反應(yīng)中具有重要作用〔7〕。PPARγ 在人類及大鼠心臟均有較高表達(dá)〔8，9〕。Yamamoto 等〔10〕研究發(fā)現(xiàn)，PPAR激活不但能降低壓力負(fù)荷引起的體外培養(yǎng)的心肌細(xì)胞體積、蛋白質(zhì)含量和BNP mRNA表達(dá)，還能抑制AngⅡ或腎上腺素誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大和蛋白質(zhì)合成。齊穎新等〔11〕在高血壓大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，長期壓力負(fù)荷過重導(dǎo)致大鼠心肌代償性肥厚，肥厚心肌中PPARγ表達(dá)水平顯著降低，提示PPARγ表達(dá)受抑制參與了高血壓心肌肥厚的發(fā)生。PPARγ對心肌肥厚的影響，主要與降低NF-κB的活性有關(guān)，內(nèi)分泌-細(xì)胞因子引起的心室重構(gòu)、心室肥厚的信號通路最終都經(jīng)過NF-κB〔12〕，NF-κB 可調(diào)節(jié)多種參與炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子表達(dá)，抑制心肌肥厚的發(fā)展。

研究表明，他汀類可以抑制心肌肥厚，延緩肥厚心臟向心衰的轉(zhuǎn)變。目前國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道，在壓力負(fù)荷增加導(dǎo)致心肌肥厚過程中，Atorvastatin干預(yù)抑制了 NF-κB激活，并防止了PPARγ蛋白表達(dá)的降低，抑制心肌肥厚的發(fā)生〔13〕;在自發(fā)性高血壓大鼠中，阿托伐他汀通過增加心肌組織PPARγ表達(dá)，有效逆轉(zhuǎn)心肌肥厚，改善心功能〔14〕。本研究中，心肌肥厚模型經(jīng)瑞舒伐他汀干預(yù)后PPARγ蛋白表達(dá)增加，p65表達(dá)減少，表明瑞舒伐他汀可以提高肥厚心肌組織PPARγ表達(dá)，PPARγ與NF-κB存在負(fù)向調(diào)節(jié)關(guān)系，PPARγ表達(dá)增加抑制p65表達(dá)，從而抑制心肌肥厚的發(fā)展。瑞舒伐他汀通過上調(diào)肥厚心肌組織PPARγ表達(dá)，抑制NF-κB等信號通路，從而抑制人外周血單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-1、IL-6和TNF-α等炎性細(xì)胞因子，抑制炎癥細(xì)胞趨化及黏附，降低心肌組織中的炎癥反應(yīng)，抑制了心肌肥厚的發(fā)展，這一作用可能是瑞舒伐他汀抑制心肌肥厚，改善心功能的機(jī)制之一，也提示他汀類藥物可能存在更多調(diào)脂以外的作用，但瑞舒伐他汀究竟通過何種機(jī)制上調(diào)PPARγ表達(dá)是我們需要進(jìn)一步探討的內(nèi)容。

本研究表明瑞舒伐他汀通過提高心肌組織PPARγ的表達(dá)，降低NF-κB表達(dá)，從而抑制炎癥反應(yīng)，抑制心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展。因此，他汀減輕炎癥反應(yīng)，抑制心肌肥厚的作用可能部分通過PPARγ途徑，這為他汀類藥物在心肌肥厚的治療上提供了新的理論依據(jù)。

1 Frey N，Katus H，Olson EN，et al.Hypertrophy of the heart：a new therapeutic target〔J〕?Circulation，2004;109：1580-9.

2 Simko F.Statins：a perspective for left ventricular hypertrophy treament〔J〕.Eur J Clin Invest，2007;37：681-91.

3 Liu J，Shen Q，Wu Y.Simvastatin prevents cardiac hypertrophy in vitro and vivo via JAK/STAT pathway〔J〕.Life Sci，2008;82：991-6.

4 周裔忠，祝善俊，于林君.心肌肥厚的PTEN負(fù)性調(diào)控與卡托普利干預(yù)對其影響的實(shí)驗(yàn)研究〔J〕.中華心血管病雜志，2005;33(Z1)：738-42.

5 Gradman H，Alfayoumi F.From left ventricular hypertrophy to congestive heart failure：management of hypertensive heart disease〔J〕.Prog Cardiovasc Dis，2006;48：326-41.

6 Errami M，Galindo L，Tassa T，et al.Doxycycline attenuates isoproterenoand Transverse aortic banding-induced cardiac hypertrophy in mice〔J〕.J Phamacol Exp Ther，2008;32：1196-203.

7 Cuzzocrea S，Pissno B，Dugo L，et al.Rosiglitazone，a ligand of the peroxisome proliferator-activated receptor-γ，reduce acute inflammation〔J〕.Eur J Pharmacol，2004;32(2)：457-66.

8 Mehrabi MR，Thalhammer T，Haslmayer P，et al.The peroxisome proliferator-activated receptor gamma(PPARγ)is highly expressed in human heart ventricles〔J〕.Biomed Pharmacother，2002;56：407-10.

9 葉 平，方 紅，賀艷麗，等.非諾貝特和吡格列酮對心肌細(xì)胞腫瘤壞死因子-α表達(dá)的影響及機(jī)制探討〔J〕.中國藥學(xué)雜志，2004;39(4)：258-60.

10 Yamamoto K，Ohki R，Lee RT，et al.Peroxisome proliferator-activated receptor gamma activators inhibit cardiac hypertrophy in cardiac myocytes〔J〕.Circulation，2001;104：1670-5.

11 齊穎新，牛小麟，趙忠良，等.高血壓對大鼠心肌PPARγ表達(dá)水平的影響及其意義〔J〕.生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展，2004;31(10)：941-5.

12 Li Y，Ha T，Gao X，et al.NF-κB activation is required for the development of cardiac hypertrophy in vivo〔J〕.Am J Physiol Heart Circ Physiol，2004;287：1712-20.

13 Planavila A，Rodriguez-Calvo R，Jove M，et al.Peroxisome proliferatoractivated receptor beta/delta activation inhibits hypertrophy in neonatal rat cardiomyocytes〔J〕.Cardiovasc Res，2005;65：832-41.

14 陳紅娟，陳君柱，王興祥，等.阿托伐他汀對自發(fā)性高血壓大鼠心肌組織PPARs表達(dá)的影響〔J〕.中國病理生理雜志，2008;24：1069-73.