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急性心肌梗死(Acute myocardial infarction,AMI)后继发的左室重构和慢性心功能不全严重影响AMI患者的预后。目前尚没有特异性抑制左室重构的治疗措施。因此,积极探索治疗左室重构的方法对于改善AMI患者的预后具有重要意义。本研究拟观察鹿红方对AMI后左室重构和心功能的影响,探索治疗左室重构的新方法,并基于心脏干细胞进行机制研究。 目的: 1.观察鹿红方对AMI患者左室重构和心功能的影响; 2.研究鹿红方对缺血缺氧模型下心脏干细胞(cardiac stem cells,CSCs)抗凋亡能力的影响,探讨鹿红方抑制AMI后左室重构的机制; 3.研究鹿红方对缺血缺氧模型下CSCs自噬和SDF-1/CXCR4信号通路的影响,探讨鹿红方提高缺血缺氧模型CSCs抗凋亡能力的机制。 方法: 1.鹿红方对AMI患者左室重构和心功能影响的临床研究: 纳入2014年9月至2015年9月在我院住院的AMI患者共70例。经6周引导期后随机分配患者至鹿红组和对照组,每组各35例。对照组采用血管紧张素转换酶抑制剂雅施达+醛固酮拮抗剂螺内酯+基础治疗;鹿红组在对照组治疗方案基础上加用鹿红方。干预期6个月。分别于基线和治疗后采用心脏核磁技术检测患者左室舒张末容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收缩末容积(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、左室射血分数(left ventricularejection fraction,LVEF)、左室舒张末内经(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDD)、左室收缩末内经(left ventricular end-systolic diameter,LVESD)、室间隔厚度(interventricular septum thickness,IVST)、左室后壁厚度(left ventrieularposterior wall thickness,LVPWT),室壁运动积分指数(wall motion score index,WMSI)以及瘢痕组织比例。并记录治疗前后中医证候积分、明尼苏达心力衰竭生活质量量表(minnesota living with heart failure questionnaire,MLHFQ)积分以及主要心血管不良事件(major adverse cardiovascular events,MACE)的发生率。 2.鹿红方对缺血缺氧模型下CSCs抗凋亡能力影响的实验研究: 二步法分离、培养CSCs。水提法制备鹿红方浸膏粉。取第三代(P3) CSCs,分为对照组(正常培养)与造模组(三气培养箱+无血清培养基制备氧糖剥夺模型)。各造模组分模型组(不予有效干预措施)和鹿红方(LHF)100、200、500、1000μg/mL组。各组予相应干预措施后采用CCK-8法和流式细胞术测定细胞凋亡情况。 结果: 1.鹿红方对AMI患者左室重构和心功能影响的临床研究结果: (1)鹿红方能有效降低LVEDV(基线128.09±19.32mL,治疗后111.41±12.60mL,t=4.764,P<0.001);其疗效优于对照组(基线时组间均衡,治疗后鹿红组111.41±12.60mL,对照组118.85±14.72mL,t=-2.224,P=0.03); (2)鹿红方能有效降低LVEDD(基线58.26±8.75mm,治疗后50.06±4.66mm,t=5.542,P<0.001),其疗效优于对照组(基线时组间均衡,治疗后鹿红组50.06±4.66mm,对照组53.97±6.72mm,t=-2.774,P=0.007); (3)鹿红方能有效降低LVESD(基线42.71±8.75mm,治疗后34.15±4.80mm,t=5.854,P<0.001),其疗效优于对照组(基线时组间均衡,治疗后鹿红组34.15±4.80mm,对照组37.88±6.85mm,t=-2.590,P=0.012); 2.鹿红方对缺血缺氧模型下CSCs抗凋亡能力影响的实验研究结果: (1)CCK-8测得各组CSCs OD值结果:对照组0.89±0.01,模型组0.21±0.02,LHF100组0.20±0.03, LHF200组0.46±0.02, LHF500组0.48±0.02, LHF1000组0.45±0.01。方差分析得F=747.135,P<0.001。LSD-t检验结果示:对照组与各造模组OD值差异有统计学意义(P<0.001);LHF100组和模型组比较,差异无统计学意义(P=0.456); LHF200组、LHF500组以及LHF1000组和模型组及LHF100组比较,OD值差异有统计学意义(P<0.001);LHF200组、LHF500组以及LHF1000组之间OD差异无统计学意义(P=0.073,P=0.575,P=0.023); (2)流式细胞分析各组凋亡细胞比例结果:对照组1.29±0.35%,模型组39.82±1.07%, LHF100组37.34±0.96%, LHF200组23.92±1.39%, LHF500组23.79±1.62%,LHF1000组25.81±0.82%。方差分析得F=629.273,P<0.001。LSD-t检验结果示:对照组与各造模组细胞凋亡比例差异有统计学意义(P<0.001);LHF100组和模型组比较,差异无统计学意义(P=0.248);LHF200组、LHF500组以及LHF1000组和模型组及LHF100组比较,凋亡细胞比例显著降低,差异有统计学意义(P<0.001);LHF200组、LHF500组以及LHF1000组之间凋亡细胞比例差异无统计学意义(P=0.871,P=0.028,P=0.020)。 3.鹿红方对缺血缺氧模型下CSCs自噬和SDF-1/CXCR4信号通路影响的实验研究结果: (1)对SDF-1/CXCR4信号通路的影响: Western Blot结果显示:模型组与对照组比较,SDF-1和CXCR4的表达显著升高(P<0.001); AMD3100组与模型组比较,SDF-1和CXCR4表达显著升高(P<0.001),提示阻断SDF-1与CXCR4结合后,CSCs对两者的表达反馈性增高;LHF200组与模型组比较,SDF-1和CXCR4的表达显著升高(P<0.001),提示鹿红方促进CSCs表达SDF-1/CXCR4。qRT-PCR结果与Western Blot的结果一致。 (2)对自噬的影响: Western Blot检测各组细胞自噬蛋白Beclin-1和LC3-Ⅱ表达的结果显示:模型组与对照组比较,Beclin-1和LC3-Ⅱ的表达显著升高(P<0.001);3-MA组与模型组比较,Beclin-1和LC3-Ⅱ表达显著降低(P<0.001); LHF200组与模型组比较,Beclin-1和LC3-Ⅱ表达显著降低(P<0.001),但显著高于3-MA组或LHF200+3-MA组(P<0.001)。qRT-PCR结果与Western Blot的结果一致;免疫荧光结果显示:对照组Beclin-1和LC3-Ⅱ荧光信号较弱;模型组荧光信号最强;3-MA组荧光信号较弱;LHF200组荧光信号较对照组增强,但较模型组为弱;LHF200+3-MA组荧光信号较弱,与3-MA组相似。 结论: 1.鹿红方可显著降低AMI患者LVEDV、LVEDD以及LVESD,抑制AMI后瘢痕组织增长,改善中医证候积分和MLHFQ积分。提示鹿红方能有效抑制左室不良重构,并在改善患者主观症状、提高生活质量方面优于单独使用西药。 2.鹿红方可提高CSCs在缺血、缺氧损伤下的抗凋亡能力,并显示出一定的量效关系,当鹿红方浓度达到200μg/mL即可达到良好的体外抗凋亡效果。这可能是鹿红方抑制AMI后左室重构的机制之一。 3.SDF-1/CXCR4信号通路的激活能提高CSCs在缺血、缺氧应激下的抗凋亡能力;鹿红方具有调节SDF-1和CXCR4表达的效应,并以此提高CSCs在缺血、缺氧应激下的抗凋亡能力;缺血缺氧环境下CSCs存在过度自噬,并增加细胞的凋亡,而适当程度的自噬能提高缺血缺氧环境下CSCs的存活率;鹿红方可通过调节自噬提高缺血缺氧环境下CSCs的抗凋亡能力。