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目的:房颤(Atrial Fibrillation,AF)是临床上较常见的一种心律失常,是指规则有序的电活动丧失,代之以快速无序的颤动波,是指严重的心房电活动紊乱。房颤可诱发栓塞、脑卒中等并发症,具有极高的致死、致残率,临床上1/3的脑卒中是由房颤诱发,对房颤的有效防治具有重要的临床意义。本课题通过复制氯化钙-乙酰胆碱(CaCl2-ACh)诱导的大鼠房颤模型,观察并研究三七总皂苷(Panax Notoginseng Saponins,PNS)对房颤的干预作用,同时探索其可能的效应相关机制,以期为基于三七总皂苷的房颤治疗药物的临床应用与治疗方案优化提供科学的实验和理论依据。 方法:本课题分为两部分:1.复制房颤动物模型:(1)模型制备:实验选用体重为250±50g的SD雄性大鼠,采用CaCl2-ACh尾静脉注射的方法进行房颤模型制备。(2)分组与给药:将实验动物随机分为正常组、模型组。模型组采用CaCl2-ACh混合液尾静脉注射复制大鼠房颤模型,连续造模18天。正常组尾静脉注射同等体积的生理盐水作为对照。(3)动态心电图监测:腹腔埋入植入子,手术后动物康复3天,进行尾静脉注射造模并开始24h实时监测心电图监测,持续18天。2.PNS抗房颤干预效应机制研究:(1)模型制备:实验选用体重为250±50g的SD雄性大鼠,采用CaCl2-ACh尾静脉注射的方法进行房颤模型制备。(2)分组与给药:将实验动物随机分为正常组、模型组、PNS低剂量治疗组(50 mg/kg bw)、PNS高剂量治疗组(150 mg/kg bw),模型组、PNS低、高治疗组接受CaCl2-ACh尾静脉注射进行房颤模型制备,在此基础上,各PNS治疗组腹腔注射PNS进行干预,正常对照组和模型组腹腔注射0.9%生理盐水作为对照。PNS连续治疗11天后进行后续的分析。(3)体表心电图监测:尾静脉造模给药和PNS治疗给药后30min,采用10%水合氯醛(3ml/kg bw)腹腔注射进行麻醉后进行体表心电图监测,持续30min。(4)病理学检测:石蜡包埋心脏组织,切片后进行苏木素-伊红(H&E)染色、Massons trichrome染色,光镜下观察大鼠心肌形态学改变以及胶原沉积。(5)胶原及细胞外基质形成相关基因表达:大鼠心肌组织进行总RNA抽提及逆转录后,采用荧光实时定量PCR(Real-t ime PCR)分析心肌组织胶原及细胞外基质形成相关基因(Col1a1,Col1a2,Col3a1,Col5a2,Timp1及Fbn1)的mRNA表达水平。(6)血清炎症相关因子及氧化应激标志物水平分子分析:分离大鼠血清后,采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠血清IL-8,IL-10,IL-17A,IFN-γ,ROS,MDA,AOPP及SOD等炎症相关细胞因子及氧化应激标志物的水平。 结果:1.复制房颤动物模型:动态心电图监测结果显示:正常组未见房颤及期前收缩,模型组可见房颤及期前收缩心电图改变。从造模第4天开始,房颤持续时间明显上升,且房颤及期前收缩等心律失常在给予造模药物后30-60min时间段内频发,以此确定后期实验从造模第4天开始给予PNS治疗,在给予造模药物及PNS治疗后30min后监测大鼠心电图,监测时间为30min。2.PNS抗房颤干预效应机制研究:(1)体表心电图监测结果显示:在给予造模药物及PNS治疗后30min后监测大鼠心电图,监测时间为30min,正常组心电图未见异常改变,模型组可见房颤与期前收缩;与模型组相比,PNS低剂量治疗组房颤持续时间及期前收缩发生率降低,但无统计学意义,PNS高剂量治疗组房颤持续时间及期前收缩发生率显著性降低(P<0.05)(2)心肌组织病理学分析:H&E染色结果提示:正常组大鼠心肌未见异常改变;模型组心房组织和心室组织可见损伤,主要表现为心肌组织局部灶性坏死、部分心肌细胞间质水肿及胶原纤维沉积;PNS低剂量治疗组心房组织和心室组织可见心肌细胞排列紊乱、部分心肌细胞坏死,PNS高剂量治疗组心房组织和心室组织心肌组织形态基本正常,仅见少量炎性细胞浸润。等级秩和检验结果显示:PNS高剂量治疗能显著减轻大鼠心肌组织损伤,提示高剂量PNS具有心肌保护的作用。Massons trichrome染色及染色阳性面积比例计算结果显示,与正常组相比,模型组心房组织和心室组织可见心肌间质胶原沉积(P<0.05);与模型组相比,PNS低剂量治疗组心肌间质胶原沉积未见显著减少,PNS高剂量治疗组心肌间质胶原沉积显著减少(P<0.01)。(3)基因表达分析:Real-time PCR结果显示,与正常组相比,模型组心房组织Col1a2,Col3a1,Col5a2,Timp1及Fbn1基因的mRNA表达水平显著升高(P<0.05);与模型组相比,PNS低剂量治疗组上述基因的表达水平降低,但无统计学意义,PNS高剂量治疗组上述基因的mRNA表达水平显著降低(P<0.05)。此外,与正常组相比,模型组心室组织Col1a1,Col1a2,Col3a1,Col5a2,Timp1及Fbn1基因的mRNA表达水平显著上升(P<0.05);与模型组相比,PNS高剂量治疗组Col1a1及Col3a1基因的mRNA表达水平显著下降(P<0.05)。(4)血清炎症相关因子及氧化应激标志物水平分析: ELISA结果显示,与正常组相比,模型组血清中IL-8,IL-10,IL-17A,IFN-γ,ROS,SOD,AOPP及MDA水平显著升高(P<0.05);与模型组相比,PNS低剂量治疗组的血清中上述因子水平降低,但无统计学意义,PNS高剂量治疗组血清上述细胞因子水平显著降低(P<0.05) 结论:(1)成功复制了CaCl2-ACh诱导的大鼠房颤模型。(2)三七总皂苷具有显著抗CaCl2-ACh诱导的房颤及期前收缩的效应。(3)三七总皂苷具有抗房颤相关心肌损伤及纤维化改变的效应。三七总皂苷的心肌保护效应可能是其抗房颤作用的途径之一。(4)三七总皂苷抑制整体炎症反应及氧化应激的效应可能部分地解释其抗房颤的作用。