C5siRNA对心肌缺血损伤大鼠血流动力学的影响

　　　　 作者：成玲俐 吴素华 苏德苹 唐凯 张瑞

【摘要】 目的 研究C5siRNA对大鼠心肌缺血损伤的血流动力学的影响。方法 30只SpragueDawley (SD)大鼠随机分为假手术组，对照组和C5siRNA干预组。结扎对照组和干预组大鼠的冠状动脉(以下简称冠脉)前降支近端制备急性大鼠心肌缺血模型，在冠脉前降支支配的中心区分别注射0.9%氯化钠液和C5siRNA，1 h后松扎，测定血流动力学指标及血清乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CKMB)变化。结果 与模型组比较，C5siRNA对心肌缺血大鼠血流动力学指标均有一定的改善趋势，尤其对左心室收缩压(LVSP)、±dp/dtmax等指标在某些时间点影响显著(P&<0.05)，C5siRNA对心率(HR)影响则不明显。C5siRNA对严重的心肌缺血引起的血清LDH和CKMB同工酶升高有明显降低作用，尤其是与模型组CKMB相比(P&<0.05)。结论 C5siRNA对大鼠急性心肌缺血具有保护作用，对心肌缺血大鼠血流动力学指标有一定的改善趋势。

【关键词】 补体5;RNA干扰;大鼠;心肌缺血;血流动力学

　　【Abstract】 Objective To study the impact of C5siRNA on the hemodynamics status of acute myocardial ischemia rats.Methods Thirty healthy SpragueDawley rats were randomly pided into sham，model and C5siRNA groups.The rat of model and C5siRNA groups were established by ligating the left anterior descending coronary artery.The rats were infused with 100 μl/kg of C5siRNA into vein in C5siRNA group and equal quantity of normal saline in ischemiareperfusion (IR) group after ligating the LAD 20 min for 30 min and then performing reperfusion for 120 min.The parameter of dynamics，LDH and CKMB in serum were measured.Results C5siRNA improved the parameter of dynamics，such as the left ventricular systolic pressure (LVSP)，the left ventricular maximum pressure rate of change (± dp/dtmax)，and the left ventricular enddiastolic pressure (LVEDP)，and there was significant difference at some time(compare with model group，P&<0.05)，but no impact on heart rate.Compare with model group，serum LDH and CKMB in C5siRNA group were diminished significantly(P&<0.05).Conclusions C5siRNA may improve the parameter of dynamics and protect the rats suffering from acute myocardial ischemia.

　　【Key words】 Rat;Myocardial ischemiareperfusion;RNA interfere;Haemodynamics

　　心肌缺血时可使补体系统迅速激活，激活后的补体蛋白经过一系列酶促反应生成大量中间产物，如补体早期激活产物C3b，补体晚期激活产物C5a，C5b9，膜攻击复合物(MAC)等，早期激活产物在免疫调理、吞噬病原体和免疫反应中起重要作用，而晚期激活产物是心肌损伤的主要和关键活性物质，因此阻断补体激活途径能在一定程度上减轻心肌损伤。本研究通过复制大鼠急性心肌缺血(AMI)模型，利用RNA干扰(RNAi)C5产生，探讨C5siRNA如何改善AMI过程中心脏功能，从而为基础研究及临床实践提供依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料 携带C5siRNA的慢病毒(美国Santa Cruz公司)，使用前用0.9%氯化钠液稀释。动物人工呼吸机DH150(浙江大学医学仪器厂)。BECKMAN　Synchron CX5自动血液生化分析仪(美国)。BL420S生物信号采集与处理系统(四川泰盟科技公司)。清洁级，质量220～260 g，雄性SD大鼠〔广州中医药大学实验动物中心，合格证号：SCXK(粤)20080020〕。

　　1.2 动物模型制备及分组 参照文献〔1〕和预实验所得C5siRNA的大鼠给药剂量为100 μl/kg。SD大鼠随机分为假手术组(给予0.9%氯化钠液)，心肌缺血模型组(给予0.9%氯化钠液)和C5siRNA干预组(给予冠脉前降支支配的中心位置心肌内注射100 μl，100 μg/kg大鼠)，每组各10只。大鼠腹腔注射20%的乌拉坦(0.6 ml/100 g大鼠)麻醉并仰卧固定于手术板上。置右颈总动脉导管到颈总动脉和左心室并与压力换能器相连，经放大器测量股动脉血压和左心室内压。标准Ⅱ导程导联与放大器相连，记录心电图，用心电R波计算心率(HR)。插气管接人工呼吸机，胸部去毛消毒，沿锁骨中线纵行切开皮肤约2 cm，在第3或4肋间钝性分离肌层，打开胸腔，以扩胸器扩大胸腔，剪开心包，在动脉圆锥与左心耳之间，左心耳下缘约3 mm处结扎左冠状动脉前降支实施心肌缺血4 h。

　　1.3 检测指标 以生物机能实验系统记录缺血前、缺血再灌注(I/R)后30、60、90、120、180和240 min下述各项指标：左室内压峰值(LVSP)、左室舒张末期压(LVEDP)、左室内压上升/下降最大变化速率(±dp/dtmax)、HR。缺血4 h，腹腔静脉取血2 ml，离心，取血清，以全自动生化分析仪检测血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶同工酶(CKMB)含量。

　　1.4 统计学处理 数据均以x±s表示，采用SPSS 13.0统计软件进行方差分析及组间检验。

　　2 结 果

　　2.1 C5siRNA对缺血大鼠血流动力学的影响 假手术组的手术前后血流动力学指标LVSP、LVEDP、±dp/dtmax、HR变化无明显影响。大鼠开胸结扎冠脉后，模型对照组和C5siRNA组LVSP、LVEDP、±dp/dtmax均发生变化，大鼠LVSP随缺血时间的长短发生变化(F=4.851，P=0.000)，而3组间无显著差异(F=3.253，P=0.067)。大鼠LVEDP不随缺血时间长短发生变化(F=1.421，P=0.215)，3组间差异显著(F=6.091，P=0.012)。处理因素和时间之间没有交互作用(F=1.343，P=0.262)，反映3组间差异不随时间发生变化。C5siRNA组显著低于模型组(P=0.036)，而假手术组与其他两组之间均无显著差异(P=0.095，0.108)。3组的左室内压峰值无显著差异(F=0.728，P=0.499)，而+dp/dtmax则随缺血时间发生变化(F=4.857，P=0.004)。对各时间点进行两两比较发现缺血前和缺血后30 min显著高于缺血后60 min及以上各时间点。3组大鼠的平均dp/dtmax无显著差异(F=0.400，P=677)，但dp/dtmax随缺血时间发生变化(F=13.017，P=0.000)，而且时间和分组因素之间存在交互作用(F=5.828，P=0.000)，即3组大鼠随时间的变化趋势有所不同。单独分析每组随时间的变化情况发现：假手术组dp/dtmax随时间发生变化(P=0.033)，缺血后180 min达到最低，显著低于缺血后30和60 min(P=0.041，0.038)，而缺血后90 min亦低于缺血后60 min(P=0.033)。模型组dp/dtmax随时间发生变化(P&<0.001)，缺血前和缺血后30 min显著高于其他各时间点(P&<0.05)，而C5siRNA组各时间点无显著差异(P=0.059 9)。大鼠HR不随缺血时间发生变化(F=0.461，P=0.487)，3组间无显著差异(F=2.773，P=0.094)。见表1。表1 各组大鼠各时间点血流动力学指标及HR的变化比较

　　2.2 各组大鼠血清酶(LDH，CKMB)水平比较 表2显示3组LDH和CKMB水平均存在显著差异(P&<0.001)。两两比较发现：模型组LDH和CKMB水平高于假手术组(P&<表2 各组大鼠LDH及CKMB水平比较

　　3 讨 论

　　实验发现补体系统参与I/R损伤〔2〕。由于C5与心肌梗死面积有直接关系，是导致细胞死亡的直接因素，在心肌损伤机制中发挥重要作用。RNAi是近年发展起来的研究转录后剪切的一种实验方法。它将目的基因所对应的双链RNA导入生物体，导致相应的mRNA降解，从而使目的基因沉默〔3〕。本实验利用RNAi技术选择性阻断了补体晚期激活产物C5的表达而抑制补体激活，这样既可达到减轻心肌损伤的目的，又可保留机体必要的免疫功能。实验结果提示，C5siRNA对AMI模型大鼠心脏功能各项指标均有一定改善作用。其中，血流动力学方面，±dp/dtmax和LVEDP是3项重要指标〔4〕。AMI左心室功能状态是一项影响近期及远期预后的重要因素。+dp/dtmax反映左室收缩功能，LVEDP和dp/dtmax反映左室舒张功能。AMI发生较早、程度较严重的病理生理变化是左心室舒张功能的损伤，即dp/dtmax降低、LVEDP升高。本实验中3组的血流动力学均发生变化，大鼠LVSP、LVEDP、±dp/dtmax与心肌缺血时间的长短有关，缺血时间越长，LVSP、LVEDP、±dp/dtmax变化越明显，但处理因素和时间之间没有交互作用，反映3个处理组之间的差异不随时间发生变化，3组间的LVSP、LVEDP、±dp/dtmax无显著差异，且±dp/dtmax之间的比较支持上述结果。大鼠HR不随缺血时间发生变化，3组大鼠的平均HR亦无显著差异。本实验的结果说明缺血大鼠血流动力学从短时观察变化不大，疑与神经体液调节有关。因此，从另一方面讲，C5的RNAi对心肌缺血的大鼠的血流动力学改善短时影响不大，血流动力学短时变化指标并不能很好地作为判断心肌缺血改善一个指标。LDH和CKMB等是评价心肌缺血损害程度较客观的指标〔5〕。本实验结果说明了C5siRNA对AMI大鼠有保护心肌缺血损伤作用。

参考文献

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