论文部分内容阅读
目的:探讨伪原薯蓣皂苷(PPD)对双侧卵巢切除(OVX)诱导的载脂蛋白E基因敲除(apoE-/-)小鼠心脏功能损伤的保护作用。方法:(1)选取8周龄,SPF级,雌性,apoE-/-C57BL/6J小鼠,OVX前进行为期一周(第0周)的稳定,稳定期间给予正常饮食和水,小鼠自由进食。在第1周将小鼠随机分为假手术组(Sham组)、OVX模型组(OVX组)、OVX后给予高剂量PPD组(OVX+PPD 1组)、OVX后给予中剂量PPD组(OVX+PPD 2组)、OVX后给予低剂量PPD组(OVX+PPD 3组)和OVX后给予17β-雌二醇(E2)组(OVX+E2组),每组8只。PPD溶解于DMSO制成储备液,存放与冰箱-20℃备用。三溴乙醇(8 ml/kg)麻醉后取卧位固定,酒精擦拭消毒,在背部肋缘下中线左右两侧1 cm处,纵向切口1 cm,找到被脂肪组织包绕的红褐色卵巢,结扎子宫角后予以双侧卵巢切除,缝合伤口。Sham组除不切除卵巢和结扎子宫角外其余步骤均与OVX组相同。之后给予高胆固醇饮食(1.25%胆固醇),为期12周。在最后4周,隔天给予:(1)Sham组:腹腔注射(i.p.)含0.1%DMSO的生理盐水;(2)OVX组:腹腔注射(i.p.)含0.1%DMSO的生理盐水;(3)OVX+PPD1组:腹腔注射(i.p.)4 mg/kg的PPD;(4)OVX+PPD2组:腹腔注射(i.p.)2 mg/kg的PPD;(5)OVX+PPD3组:腹腔注射(i.p.)1 mg/kg的PPD;(6)OVX+E2组:肌肉注射(i.m.)0.5 mg/kg的E2。第13周停止给药。(2)小鼠心脏取血,制备血浆,酶标仪波长510 nm处测定吸光度值,测定血浆总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)含量。(3)结合TC、TG检测结果,以2 mg/kg为PPD最佳给药剂量,进行后续实验。小鼠麻醉后,右前肢连接负极(-),左后肢连接正极(+),开启生物信号采集系统监测,用心电记录Ⅱ导联心电图,检测时间持续30 min(截取部分),获得P-R间期、QRS间期、R波及心率的数据。(4)小鼠麻醉后,用电动理发器进行整个胸腹部剃毛,为了保证毛发除尽,使用脱毛膏二次涂抹剃毛。胸腹部皮肤酒精擦拭消毒后,固定于超高分辨率小动物超声仪,选择RMV7078探头进行超声心动监测。探头切迹朝向小鼠头部位置,逆时针旋转30°至45°,获得心脏胸骨旁长轴切面EKV,存成动画形式,进行描记测量。检测左心室舒张期内径(LVIDd)、左心室收缩期内径(LVIDs)、舒张期间内室间隔(IVSd)、收缩期间内室间隔(IVSs)、舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、舒张期后壁厚度(PWTd)、收缩期后壁厚度(PWTs)、射血分数(EF)、左室短轴缩短率(FS)。(5)进行开胸手术取出心脏,测量心脏湿重,拍摄心脏照片。(6)检测血浆中超低密度脂蛋白胆固醇/中间密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C/IDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)浓度。酶标仪波长450nm处测定VLDL-C/IDL-C吸光度值,546 nm处测定LDL-C、HDL-C吸光度值。(7)实时定量RT-PCR法检测心房利钠因子(ANF)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)的mRNA表达水平。使用Trizol试剂分离总RNA,PrimeScript?RT Master Mix试剂盒合成cDNA。之后进行实时聚合酶链反应。使用荧光定量PCR分析软件Applied Biosystems Primer Express Software(version 2.0)进行分析。结果:(1)不同剂量PPD和E2给药4周后血脂浓度结果显示,与Sham组相比,OVX组小鼠血浆中TC浓度并没有显著差异,TG含量增加,增加45.57%(P<0.05)。给予不同剂量PPD后,OVX+PPD1组与OVX组相比TC浓度显著降低(P<0.05),TG浓度无显著性降低;OVX+PPD2组与OVX组相比TC浓度显著降低,降低了26.94%(P<0.05),TG浓度显著降低,降低了69.12%(P<0.05);OVX+PPD3组与OVX组相比TC、TG浓度均无显著性降低。PPD(2 mg/kg)作用与E2类似。(2)超声心动图数据显示,与Sham组相比,OVX组小鼠的LVIDd、LVIDs、IVSd、IVSs分别升高了6.67%、4.31%、5.19%、17.24%;与OVX组相比,OVX+PPD组小鼠LVIDd和LVIDs分别降低了10.25%和16.12%(P<0.05),而IVSd和IVSs分别升高了9.88%和5.88%。与Sham组相比,OVX组小鼠EDV、ESV分增加11.11%和9.54%(P<0.05);PPD则能抑制OVX对二者的影响,使其较OVX组小鼠分别降低19.99%和31.53%(P<0.05)。而对于PWTd、PWTs、EF、FS等指标OVX+PPD组分别较OVX组增加了15.87%、7.89%、6.09%、11.21%。(3)心电图检测结果显示,与Sham组相比,OVX组小鼠心率降低42.80%(P<0.05),而PPD则能抑制OVX对心率的影响,心率增加了75.94%(P<0.05);对于P-R间期和QRS间期,与Sham组相比,OVX组的P-R间期和QRS间期分别增高了14.52%和47.62%(P<0.05),PPD则能抑制OVX对二者的影响,使P-R间期和QRS间期分别较OVX组降低了19.72%和41.94%(P<0.05)。(4)四组小鼠的心脏,称量湿重,用解剖显微镜观察并拍摄照片。与Sham组相比,OVX组小鼠的心脏重量显著增加(P<0.05)。给予PPD后,与OVX组相比,小鼠的心脏重量的增加有所逆转(P<0.05)。(5)小鼠血浆中载脂蛋白含量显示与Sham组相比,OVX组小鼠血浆中载脂蛋白(VLDL-C/IDL-C、LDL-C、HDL-C)浓度并没有显著差异。但给予PPD后,与OVX组相比血浆中VLDL-C/IDL-C浓度显著降低40.87%(P<0.05),LDL-C和HDL-C浓度降低,分别降低4.56%和21.74,但并无显著性差异。(6)实时定量RT-PCR结果显示,与Sham组相比,OVX显著增加了apoE-/-雌鼠TNF-α、IL-1β、IL-6、ANF的mRNA水平(P<0.05);而给予PPD后这种升高作用明显降低,与OVX组相比,TNF-α、IL-1β、IL-6、ANF的mRNA表达水平分别降低了54.43%、51.29%、21.05%、34.98%(P<0.05)。结论:(1)使用1、2、4 mg/kg的PPD,对OVX引起的血脂含量的紊乱起到了不同程度的逆转作用,由于中剂量(2 mg/kg)PPD效果最为显著,与E2作用效果最相似,因此我们确定2 mg/kg PPD为最佳给药剂量,以进行接下来的研究。(2)由超声心动及心电图数据可知,建模后长期高胆固醇饮食导致小鼠心脏压力超负荷,心脏的结构和功能出现异常,造成了小鼠代偿性心肌肥厚。而给予PPD后小鼠心率和心脏兴奋的紊乱得到了改善,心房开始兴奋到心室开始兴奋所需的时间和两个心室兴奋传播过程的电位变化时间缩短,心脏壁厚度和内室间隔明显减小,心肌收缩能力增强,心脏每搏输出血量增多,与给予E2也显示出类似的效果。由此证明PPD能有效缓解OVX后胆固醇饮食诱导的心脏功能的损伤。(3)小鼠OVX对VLDL-C/IDL-C、LDL-C、HDL-C的影响并不具有显著性差异,虽然PPD和E2都能显著下调VLDL-C/IDL-C,但也无法明确的解释其是如何调控血浆载脂蛋白以达到心脏保护作用的。因此,PPD对心脏损伤的缓解作用可能无法用血浆载脂蛋白来解释。(4)OVX后炎症因子TNF-α、IL-6和IL-1β及心肌细胞肥大标志物ANF的mRNA表达水平异常升高,而PPD则能有效的降低其mRNA表达水平,作用与E2相似,考虑PPD通过消炎作用逆转OVX的心脏损伤作用。总之,PPD对OVX诱导的apoE-/-小鼠心脏功能损伤具有保护作用。