雷米普利对实验性心衰大鼠的抗氧化作用

　　　　 作者：魏群 宋显晶 杨杰 赵东明 杨萍

【摘要】 目的 研究雷米普利通过抗氧化作用改善大鼠心衰的作用机制。方法 结扎大鼠左冠状动脉前降支造模成功并饲养6 w的16只存活大鼠随机分为模型组及雷米普利组，每组8只，另随机选9只作为假手术组(麻醉开胸后只穿刺不结扎，1只死于麻醉意外)，连续灌胃给药4 w后测定全血黏度，检测血清超氧化物歧化酶(SOD)活性，血清丙二醛(MDA)、脂质过氧化物(LPO)、游离脂肪酸(FFA)含量，并通过HE染色观察梗死区心肌组织形态学变化。结果 雷米普利可明显降低MDA、LPO及FFA含量，提高SOD活性，并能减轻梗死区心肌细胞肥大及间质纤维化。结论 雷米普利改善左室重构的作用机制可能与其增强抗氧化酶活性，减少自由基对心肌的氧化损伤有关。

【关键词】 雷米普利;大鼠;心衰;氧自由基

　　【Abstract】 Objective To investigate the antioxidation effects of ramipril on experimental heart failure in rats.Methods The rat model of heart failure was established by left anterior descending coronary artery deligation.After 6 w， 24 surviving rats were pided into sham，model and ramipril groups at random，8 rats in each，and were treated with medicines by intragastric administration respectively. At 10 w， the blood viscosity were recorded， the activities of serum superoxide dismutase (SOD) and the content of serum malondialdehyde (MDA)， lipid peroxidation (LPO)， free fatty acid (FFA) were observed. Furthermore， myocardial pathological changes in infarction zone were observed by light microscope after HE dyeing.Results Ramipril decreased significantly the contents of MDA in serum， LPO and FFA， increased the serum SOD 　activity.It also reduced cadiocyte hypertrophy and interstitial fibrosis in infarction. Conclusions Ramipril has protective effects on heart failure，which may be related to scavenging the oxygen free radicals formed during heart failure.

　　【Key words】 Ramipril; Rat; Heart failure; Free radicals

　 心脏是一个代谢器官，当心肌缺血缺氧时代谢受到严重损伤后产生大量的氧自由基(OFR)，动物实验及临床资料均证实氧化应激与心衰的发展有密切相关。OFR不但可以直接导致心肌细胞死亡，还可以调控细胞的信号转导通路或作用于核酸水平，改变遗传物质的表达，启动细胞凋亡导致心肌细胞数目减少。同时OFR可刺激间质胶原酶活化，分解胶原蛋白，破坏间质胶原网络，刺激体内各种生长因子的表达，促进胶原的合成，最终导致心衰〔1〕，心衰又与心室重构形成恶性循环。心室重构包括心肌细胞重塑和间质重塑〔2〕，其中循环和组织的肾素血管紧张素系统(RAS)激活是影响心室重构的最主要原因，而血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)作为RAS最重要的效应分子在心室重构中起着主要作用。雷米普利是新一代强效和长效的血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)，因有高度亲脂性和与血管紧张素转换酶(ACE)结合的高度亲和性，故其对组织渗透力强，容易进入心脏、血管壁和肾脏等靶器官。目前ACEI已成为治疗高血压的一线药物，尤其雷米普利较其他ACEI效果更佳，可通过抑制心肌局部AngⅡ的生成改善心室肌重构，并对急性心肌梗死(AMI)及缺血再灌注损伤的心肌具有抗氧化作用，但对心衰大鼠是否具有抗氧化应激作用尚未完全明确。本实验通过研究雷米普利对AMI后心衰大鼠氧自由基、过氧化脂质代谢、心肌组织形态学及血液流变学的影响及其可能机制，探讨ACEI改善心室重构的多重途径。

　　1 材料与方法

　　1.1 动物 Wistar大鼠，30只，体重200～220 g，雌性，合格证号：SCXK(吉)20030001，由吉林大学实验动物中心提供。

　　1.2 药品和试剂 雷米普利由北京安万特制药有限公司提供，批号:C7002，溶于0.5%羧甲基纤维素钠(CMC)中;丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、脂质过氧化物(LPO)及游离脂肪酸(FFA)测定试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供。

　　1.3 动物模型 大鼠左冠脉结扎参照文献〔3〕方法，乙醚吸入麻醉后，仰卧位固定于手术台，剪去胸前鼠毛，75%酒精消毒，先用10号缝线在开胸部位做一荷包，自左侧3～4肋间开胸，打开心包膜，暴露心脏。模型组(21只)于左冠状动脉前降支，以0号线结扎冠脉;假手术组(9只)仅穿线不结扎。术后将心脏送回胸腔，并挤出胸腔内的血液和气体，迅速收拢荷包关闭胸腔，整个开胸时间不超过30 s。术后常规给予腹腔注射青霉素20万U/kg抗炎7 d。冠脉结扎术后48 h死亡4只大鼠，1 w内死亡1只大鼠。从术后第2周至实验结束再无大鼠死亡。假手术组1只大鼠死于麻醉意外。

　　1.4 分组及给药 将6 w后存活的造模后的大鼠16只随机分为模型组及雷米普利组，每组8只。雷米普利组灌胃给予雷米普利3 mg/kg，假手术组及模型组均灌胃给予0.5%CMC。各组分别于术后第7周开始给药，连续给药4 w，每日1次，灌胃

　　容积均为10 ml/kg。

　　1.5 观察指标测定 给药结束后，各组大鼠以3%戊巴比妥钠30 mg/kg腹腔注射麻醉，腹主动脉取血3 ml，置于预先加入肝素抗凝的试管中，从中取出1 ml加入LBYN6A旋转式血液黏度仪，按文献〔3〕方法测定全血低切(10/s)、中切(80/s)及高切(160/s)黏度;剩余血液以2 500 r/min离心10 min，取上层血清，置于-70℃保存。按试剂盒方法测定血清SOD活性、LPO及MDA含量;按一次提取比色法设定FFA含量。

　　1.6 心肌组织HE染色 各组动物取心肌左前壁心尖上方5 mm处的组织，HE染色，切片于光学显微镜下观察。

　　1.7 统计学方法 实验数据以x±s表示，采用SPSS11.0软件进行t检验。应用oneway ANOVA方差分析，多组间的相关性比较采用t检验，多组间的两两比较采用费希尔的LSD法。

　　2 结 果

　　2.1 对心衰大鼠血清MDA、SOD、LPO、FFA的影响 与假手术组比较，模型组大鼠血清MDA、LPO及FFA含量明显升高，SOD活性明显降低(P<0.01或P<0.001)。与模型组比较，雷米普利组可显著降低血清MDA、LPO及FFA含量，提高SOD活性(P<0.01或P<0.001)。见表1。

　　2.2 对心衰大鼠全血低、中、高切变率黏度的影响 与假手术组比较，模型组大鼠在低切10/s、中切80/s及高切160/s时血黏度明显升高(P<0.01)。与模型组比较，雷米普利组在低切10/S、中切80/S及高切160/S均能明显降低血黏度(P<0.01或P<0.001)。见表1。

　　2.3 大鼠心肌组织HE染色观察 假手术组心肌细胞完整，肌纤维排列整齐，未见梗死病灶。模型组心肌纤维部分断裂，排列紊乱，心肌细胞呈不同程度变性及肥大，间质可见大量纤维组织。雷米普利组可减轻梗死区心肌细胞肥大及间质纤维化。见图1。表1 雷米普利对实验性心衰大鼠血清生化指标及全血低、中、高切变黏度的影响

　　3 讨 论

　　有研究表明OFR参与了缺血性心脏病所致的心力衰竭〔4，5〕，OFR是体内氧分子的不完全代谢产物，在正常的生理状态下，因机体内存在着一系列的自由基清除系统，故不易发生OFR蓄积和脂质过氧化损伤而保持动态平衡。体内过多的OFR与心肌细胞膜系统的不饱和脂肪酸反应发生脂质过氧化损伤，影响膜的完整性、通透性与流动性;改变膜结合酶的脂质微环境，酶的活性巯基氧化，酶活力下降;改变膜上离子通道的功能，离子转运障碍，心肌电兴奋异常;肌质网Ca2+摄取障碍，细胞内Ca2+超载，心肌收缩舒张功能失调;线粒体膜损伤甚至崩解，细胞色素氧化酶活性降低，氧化磷酸化障碍，能源枯竭;溶酶体膜损伤可致细胞自溶;破坏核酸结构，影响转录、翻译和复制，最终导致细胞死亡〔6〕。正常心肌以消耗FFA为主要能源。在心衰时心肌的有氧氧化过程障碍，对脂肪酸的氧化和对乳酸的再利用减少，使血中FFA显著增高，FFA过高会造成心肌损害，增加心肌耗氧量，加重心肌缺血〔7〕。MDA及LPO是OFR引发脂类过氧化反应的产物，其含量高低反映OFR水平和脂质过氧化的强度。缺血心肌产生的OFR可进入到血循环而使外周血中OFR含量增多。因此，可通过FFA、LPO含量及内源性抗氧化酶SOD活性变化间接评定心衰时能量代谢及OFR对机体造成的损伤程度。

　　本研究表明，雷米普利能明显降低实验性心衰大鼠血清FFA、MDA、LPO含量，升高血清SOD活性。提示雷米普利可通过抑制脂质过氧化过程，并同时提高内源性抗氧化酶活性而减轻OFR对心肌的损伤，具有抗氧化作用。其机制考虑为除直接抑制AngⅠ转化为AngⅡ从而阻断了AngⅡ的病理生理学效应，阻断心肌肥厚的形成过程，使心肌供血改善，还可能与其对激肽激肽酶系统的作用有关。近年来研究发现AngⅠ和AngⅡ的肽酶水解产物——Ang(17)具有与AngⅡ相拮抗的生理效应〔8〕。ACEI在阻断AngⅠ向AngⅡ转化的同时，使AngⅠ转化为Ang(17)的量增多，Ang(17)通过抑制内皮ACE活性或与ACE竞争结合也可减少缓激肽的降解。Ang(17)与缓激肽具有协同扩血管作用，Paula等在实验中发现Ang(17)可使缓激肽扩血管作用增强2～10倍，呈剂量效应关系，且为Ang(17)所特有〔9〕。同时ACEI还可抑制缓激肽的降解，缓激肽能促进一氧化氮(NO)及前列环素释放，改善血管内皮功能;抑制间质胶原蛋白沉积及成纤维细胞增生。

　　血液黏度是衡量血液流变性的指标，黏度越高，流动性越小，越易堵塞血管形成血栓。血液黏度主要由红细胞容积、血浆黏度、红细胞聚集性和红细胞变形性等内在因素决定〔10〕。心衰时，由于膜磷脂大量降解，花生四烯酸产生增多，经代谢产生前列环素、血栓烷A2、白三烯及血小板活性因子等炎症介质，引起毛细血管通透性增加，血浆成分外渗，导致红细胞容积明显增高，促使红细胞之间相互作用。同时能量代谢障碍，ATP大量消耗，使ATP含量降低，红细胞形态异化，呈钝锯齿状;另一方面细胞内Ca2+超载、自由基增多、心肌组织无氧酵解，乳酸含量增加，导致代谢性酸中毒，均使红细胞内黏度升高，导致红细胞膜变形性显著降低〔11〕。本实验表明，模型组全血低切、中切及高切黏度均明显增加，提示AMI后心衰大鼠伴有血液黏度的增高。雷米普利能明显降低全血黏度，说明其不仅能抑制红细胞聚集，而且能降低红细胞的脆性，增强其变形性，提示其可能通过改善血流状态防止血栓形成，这对于降低冠心病心绞痛患者发生AMI的危险性具有益处。此作用是否与降低纤维蛋白原的产生有关，有待进一步研究。

参考文献

　1 苗 雅.心力衰竭中的超氧化应激损伤〔J〕.心脏杂志，2002;14(1)：646.

　　2 孙亚欣，尹永杰，杨 文，等.缺血性心脏病心肌重构的病理基础〔J〕.中国实验诊断学，2005;9(1)：567.

　　3 Tao ZW，Hang YW，Xia Q，et al.Combined effects of ramipril and angiotensin Ⅱ receptor blocker TCVl on rat congestive heart failure after myocardial infarction〔J〕.Chin Med J(Engl)，2005;118(2)：14654.

　　4 Mc Murray J，Mclay J，Chopra M，et al.Evidence for enhanced free radical activity in chronic congestive heart failure secondary to coronary artery disease〔J〕.Am J Cardiol，2004;15(5)：1261.

　　5 Hori M，Gotoch K，Kitakaze M，et al.Rolel of oxygenderived free radicals in myocardial edema and ischemia in coronary microvascular embolization〔J〕.Circulation，2005;84(2)：828.

　　6 Prasad K，Kalra J.Oxygen free radicals and heart failure〔J〕.Angiology，1988;39(5):41720.

　　7 李 艳，张纯洁，林孟戈.生物化学检验——理论与临床〔M〕.北京：人民卫生出版社，2003：305.

　　8 曾武涛，马 虹.血管紧张素2(127)的研究进展〔J〕.国外医学·内科学分册.2001：28(2)：779.

　　9 风 华.血管紧张素转换酶抑制剂对缓激肽系统的作用〔J〕.安徽医药，2002;6(3)：234.

　　10 郑德先，吴克复，楮建新，等.现代实验血液学研究方法与技术〔M〕.北京：北京医科大学，中国协和医科大学联合出版社，1999：223.

　　11 唐 康，张均田.脑缺血损伤机制和治疗策略研究进展〔J〕.中国新药杂志，2000;12：809.