大鼠心肌缺氧缺血再灌注损伤及心肌重塑的相关研究

中华妇幼临床医学杂志（电子版）２００９年２月第５卷第１期Ｃｈｉｎ　Ｊ　Ｏｂｓ／Ｇｙｎｅ＆Ｐｅｄｉａｔｒ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｄｉｔｉｏｎ），Ｆｅｂｕａｒｙ　２００９，Ｖｏ１．５，Ｎｏ．１　・２１・　

大鼠心肌缺氧缺血再灌注损伤及　

心肌重塑的相关研究　

徐书珍　王彩霞　赵炜　初建芳　

【摘要】　目的　观察窒息大鼠心肌缺氧缺血再灌注损伤后，心肌组织基质金属蛋白酶（ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔａｌ１ｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅｓ，ＭＭＰｓ）、转化生长因子一ｐ１（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ—ｐ１，ＴＧＦ—ｐ１）的表达与损伤修复　及窒息后心肌重塑的相关性。方法模拟大鼠常压窒息模型，制作缺氧缺血再灌注损伤大鼠动物模型。将　６Ｏ只７　ｄ－－１０　ｄ　Ｗｉｓｔａｒ鼠，随机分成窒息组（ｎ一４５）和对照组（Ｄ组，ｎ一１５，不窒息处理）。窒息组根据窒息　后复氧时间不同分为Ａ，Ｂ，Ｃ组（分别为复氧后１　ｄ，７　ｄ，１４　ｄ），每组各１５只。快速定量检测血清心肌肌钙　蛋白Ｉ（ｃａｒｄｉａｃ　ｔｒｏｐｏｎｉｎ　Ｉ，ｃＴｎ　Ｉ），Ｍａｓｓｏｎ染色测定胶原组织容积测算（ｃｏｌｌａｇｅｎ　ｖｏｌｕｍｅ　ｆｒａｃｔｉｏｎ，ＣＶＦ），　同时利用ＨＥ染色观察心肌组织病理学改变，免疫组化法测定心肌组织基质金属蛋白酶一３，一９的活性；免疫　组化法进行定性及半定量分析心肌转化生长因子一８１的表达。结果　血清心肌肌钙蛋白Ｉ呈一过性增高，　Ａ组明显高于Ｄ组（Ｐ％０．０１）；Ｂ，Ｃ组下降，与Ｄ组比较，差异无显著意义（Ｐ＞Ｏ．０５）。心肌组织基质金属　蛋白酶一３活性呈驼峰样增高，与Ｄ组比较，Ａ，Ｂ，Ｃ组均升高，以Ｂ组升高最显著（Ｐ＜０．０５）。基质金属蛋　白酶９活性Ａ，Ｂ，Ｃ组呈逐渐升高趋势，与Ｄ组比较，差异有显著意义（Ｐ＜０．０５）。窒息后，Ａ，Ｂ，Ｃ组胶原　组织容积测算值逐渐升高，Ａ组与Ｄ组比较，差异无显著意义（Ｐ＞Ｏ．０５）；Ｂ，Ｃ组与Ｄ组比较，差异有显著　意义（Ｐ＜Ｏ．Ｏ１），且ｃ组最高。Ａ，Ｂ，ｃ组转化生长因子一Ｂ　表达，随窒息时间延长而升高明显，Ａ组与Ｄ组　比较，差异无显著意义（Ｐ＞０．０５）；Ｂ，Ｃ组与Ｄ组比较，差异有显著意义（Ｐ＜０．０１）。胶原组织容积与转化　生长因子～８　表达呈正相关（ｒ一０．５７４，Ｐ＜０．Ｏ１）；基质金属蛋白酶一３，一９与胶原组织容积呈正相关（ｒ一　０．４８２，０．６７９；Ｐ＜０．０５）。结论新生鼠窒息后造成缺氧缺血再灌注损伤，心肌组织基质金属蛋白酶一３，一９　激活，转化生长因子一ｐ　表达增强，继发胶原组织容积增高。基质金属蛋白酶一３，一９与转化生长因子一８　，可　能参与心肌与缺氧缺血再灌注损伤的自我修复损伤后心肌重塑。　【关键词】基质金属蛋白酶；　转化生长因子一８　；　心肌胶原容积；　心肌重塑；　再灌注损伤　

Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　Ｓｔｕｄｙ　Ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　Ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ　Ａｎｏｘｉａ　ｌｓｃｈｅｍｉａ　Ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ　Ｉｎｊｕｒｙ　ａｎｄ　Ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ　Ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｉｎ　Ａｓｐｈｙｘｉａｔｅｄ　Ｎｅｗｂｏｒｎ　Ｒａｔｓ．　ＸＵＳｈｕ—ｚｈｅｎ，ＷＡＮＧ　Ｃａｉ—ｘｉａ，ＺＨＡＯ　Ｗｅｉ，ＣＨＵＪｉａｎ—ｆａｎｇ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐｅｄｉａｔｒｉｃｓ，Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０１　１，Ｃｈｉｎａ．（Ｃ０ｒｒＰｓ　０　ｇ　ａｕｔｈｏｒ：ＸＵ　Ｓｈｕ—　ｚｈｅｎ，Ｅｍａｉｌ：ｘｕｓｈｕｚｈｅｎＯ０１＠１６３．ＣＯＴｒＺ）　【Ａｂｓｔｒａｃｔ］　Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　Ｔｏ　ｏｂｓｅｒｖｅ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅｓ（ＭＭＰｓ）ａｎｄ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ—Ｇ１（ＴＧＦ－Ｉ；１）ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｎ　ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ　ｒｅｐａｉｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｆｔｅｒ　ａｎｏｘｉａ　ｉｓｃｈｅｍｉａ　ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ　ｉｎｊｕｒｙ　ｉｎ　ｒａｔｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ　Ｔｈｅ　ａｎｏｘｉａ　ｉｓｃｈｅｍｉａ　ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ　ｉｎｊｕｒｙ　ａｎｉｍａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｓ　ｓｅｔ　ｕｐ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ．Ｓｉｘｔｙ　Ｗｉｓｔａｒ　ｒａｔｓ　ｗｅｒｅ　ｒａｎｄｏｍｌｙ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　４　ｇｒｏｕｐｓ：ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　Ａ，Ｂ，Ｃ（ａｔ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｄａｙ，ｔｈｅ　ｓｅｖｅｎｔｈ　ｄａｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｏｕｒｔｅｅｎｔｈ　ｄａｙ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ　ａｎｏｘｉａ　ｉｓｃｈｅｍｉａ　ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ　ｉｎｊｕｒｙ）　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｇｒｏｕｐ（ｗｉｔｈｏｕｔ　ａｎｙ　ａｓｐｈｙｘｉａ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）（１　５　ｒａｔｓ　ｆｏｒ　ｅａｃｈ　ｇｒｏｕｐ）．Ｔｈｅ　ｂｌｏｏｄ　ｓｅｒｕｍ　ｃａｒｄｉａｃ　ｔｒｏｐｏｎｉｎ　Ｉ（ｃＴｎ　Ｉ）ｗａｓ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｒａｐｉｄ　ｑｕａｎｔｉｆｙｉｎｇ．Ｍａｓｓｏｎ　ｓｔａｉｎｉｎｇ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｃｏｌｌａｇｅｎ　ｖｏｌｕｍｅ　ｆｒａｃｔｉｏｎ（ＣＶＦ），ａｎｄ　ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ　ｈｉｓｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｔｅｓｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ＨＥ　ｓｔａｉｎｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ　ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔａ１１ｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ　３，９　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｗａｓ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｓｓａｙ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ—ｐｌ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ　ｗｅｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｓｓａｙ　ａｎｄ　ｓｅｍｉｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　Ｓｅｒｕｍ　ｃａｒｄｉａｃ　ｔｒｏｐｏｎｉｎ　Ｉ　ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌｉｔｙ　ｒａｉｓｅｄ，ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　Ａ　ｗｅｒｅ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｇｒｏｕｐ（Ｐ＜Ｏ．０１），ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　Ｂ　ａｎｄ　Ｃ　ｄｅｃｌｉｎｅｄ（Ｐ＞Ｏ．０５）；ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ－３　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　Ａ，Ｂ　ａｎｄ　Ｃ　ｗｅｒｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｇｒｏｕｐ，ｒｅａｃｈｉｎｇ　ａ　ｐｅａｋ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　Ｂ（Ｐ＜０．０５）．Ｔｈｅ　ｍｅｔａ１ｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ一９　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　Ａ，Ｂ　ａｎｄ　Ｃ　ｗｅｒｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｇｒｏｕｐ（Ｐ＜０．０５）．　Ｃｏｌｌｅｇｅｎ　ｖｏｌｕｍｅ　ｆｒａｃｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ａｆｔｅｒ　ａｓｐｈｙｘｉａ（Ｐ＞Ｏ．０５，Ｐ＜Ｏ．０５，Ｐ＜０．０５，　

作者单位：２６６０１１青岛，青岛市市立医院小儿科　通讯作者徐书珍（Ｅｍａｉｌ：ｘｕｓｈｕｚｈｅｎ００１＠１６３．ｃｏｒｎ）　・论著・

　中华妇幼临床医学杂志（电子版）２００９年２月第５卷第１期Ｃｈｉｎ　Ｊ　Ｏｂｓ／（；ｙｎｅ＆Ｐｅｄｉａｔｒ（Ｅｌｅｅｔｒｏｎｉｃ　Ｆｘｔｉｔｉｏｎ），Ｆｅｂｕａｒｙ　２００９，Ｖｏ１．５，Ｎｏ．１　

ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ）ａｎｄ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　Ｃ　ｒｅａｃｈｅｄ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｌｅｖｅ１．Ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ一８１　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｉｍｅ（Ｐ￣０．０５，Ｐ＜Ｏ．Ｏ１，Ｐ＜Ｏ．０１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ）．Ｃｏｌｌｅｇｅｎ　ＶＯ１Ｕｍｅ　ｆｒａｃｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ—Ｂ１（ｒ＝０．５７４，Ｐ＜０．０１）．Ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔａｌ１ｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ一３，一９　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｃｏｌｌｅｇｅｎ　ｖｏｌｕｍｅ　ｆｒａｃｔｉｏｎｓ（ｒ一０．４８２，０．６７９；　Ｐ＜Ｏ．０５）．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　Ｔｈｅｒｅ　ｈａｓ　ａｎｏｘｉａ　ｉｓｃｈｅｍｉａ　ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ　ｉｎｊｕｒｙ　ｉｎ　ｒａｔｓ　ｍｙｏｃａｒｄｉｕｍ．Ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ａｓｐｈｙｘｉａ，ｔｈｅ　ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ　３，　一９　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ａｒｅ　ａｃｔｉｖｉｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ－￣ｌ　ａｒｅ　ｅｎｈａｎｃｅｄ，ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ　ｃｏｌｌａｇｅｎｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅ．　Ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔａ１ｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ一３，９，ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ—ｐｌ　ｍａｙ　ｒｅｌａｔｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ　ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ａｎｏｘｉａ　ｉｓｃｈｅｍｉａ　ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ　ｉｎｊ　ｕｒｙ．　［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］　ｍａｔｒｉｘ　ｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅｓ（ＭＭＰｓ）；ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ—Ｇ１（ＴＧＦ－￣１）；　ｃｏｌｌａｇｅｎ　ｖｏｌｕｍｅ　ｆｒａｃｔｉｏｎ（ＣＶＦ）；　ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ　ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ；　ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ　ｉｎｊｕｒｙ　

新生儿窒息是围生期新生儿死亡的主要原因之　

一。新生儿窒息后组织器官血流灌注不足导致低氧血　

症，使葡萄糖有氧代谢转为无氧酵解，ｊ三磷酸腺苷　（ａｄｅｎｏｓｉｎｅ—ｔｒｉｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ＡＴＰ）产生锐减，细胞膜离　

子泵产生功能障碍，Ｎａ。。，Ｃａ　大量内流，造成细胞水　肿、坏死。缺氧缺血还可导致细胞凋亡　。当窒息给　

氧复苏时，血管痉挛解除发生再灌注，氧自由基生成进　

一步增多，微血管病变导致中性粒细胞聚集、炎性介质　（肿瘤坏死因子、白介素和血小板活化因子等）释放，使　

心肌细胞损伤加重，导致缺氧缺血性损伤，最终导致心　

脏扩大、心力衰竭。自２０世纪７０年代提出缺血再灌　

注损伤（ｉｓｃｈｅｍｉｃ　ｒｅｐｅｒｆｕｓｉｏｎ　ｉｎｊｕｒｙ，ＩＲＩ）以来，ＩＲＩ已　成为心血管医师的研究热点。ＩＲＩ过程中，是否存在　

心肌问质重塑，国内外文献报道较少。本研究通过动　物实验研究窒息复苏过程中基质金属蛋白酶（ｍａｔｒｉｘ