前 言
冠心病作为威胁人类生命健康的主要疾病之一，其临床表现形式多种多样，心肌梗死（Myocardial Infarction,MI）就是其中重要的一种。MI 后心室发生进行性扩张和外形的改变，即 MI 后的心室重构。MI 后数小时内便发生左室重构[1]，其在心肌梗死发展为心力衰竭的过程中起到了重要作用。MI 后的心室重构旨在补偿 MI 造成的心肌组织的损失，但能否将心功能恢复为正常水平，取决于最初的心肌损伤程度[2]。MI 前期，梗死区瘢痕尚未形成，心肌细胞发生代偿性肥大、坏死和凋亡。坏死的心肌组织较正常心肌组织张力差，在心室内压作用下发生变形，梗死区变薄并扩张。大面积 MI 后，发生慢性充血性心力衰竭，心肌细胞不断流失，成纤维细胞不断增生，心脏渐进性扩大，形成梗死区瘢痕。由于梗死区瘢痕舒缩功能减弱，致使心脏内部压力重新排布，进而带动未梗死区发生心室重构，心室腔扩大，心脏舒缩功能严重下降。MI 发展的最终阶段，即心力衰竭。心力衰竭即心功能异常引发的心脏泵功能受损，导致血液供应异常而不能满足组织代谢需要的一种病理状态。因此，阻断及抑制心室重构的发生、发展是防治 MI 后心力衰竭的关键所在。
引起 MI 后心室重构发生的因素有很多，包括 MI 后早期因心脏输出量的降低所导致的血流动力学的改变、MI 后早期心肌组织的坏死及心肌细胞的凋亡、肾素-血管紧张素系统（Renin-Angiotensin System ,RAS）及交感神经系统的激活以及炎症信号传导通路的激活等。越来越多的实验证实[3]，RAS 在心肌梗死后心室重构发展过程中起到了至关重要的作用。RAS 是体内最重要的内分泌系统之一，通过调节血压、体液和钠钾平衡监督心血管，肾以及肾上腺的功能[4]。RAS 最早是在血液中被发现的，后来证实其在局部组织中亦广泛存在，参与细胞凋亡、心肌肥厚、心室重构及心力衰竭等病理过程[5]。MI 后，由于血管变窄、血流供应量严重降低，导致血流动力学发生改变。血流动力学的改变，导致心肌缺血、缺氧，心室发生重构，心脏泵功能减弱，心脏射血功能严重下降。另外，由于肾脏血管收缩、血流量降低，致使肾灌注量及灌注压降低，肾小球分泌肾素量上升，引发了 RAS 的过度激活。肾素为一种活性蛋白水解酶，产生于肾脏的肾小球入球小动脉处，随后便被释放，进入血液。进入血液中的肾素作用于底物血管紧张素原（Angiotensinogen,AGT），将其分解为血管紧张 素 I （ Angiotensin Ⅰ,Ang-I ）。 在 血 管 紧 张 素 转 化 酶（Angiotensin-converting enzyme ,ACE）的作用下转化为 RAS 的主要生物活性的物质血管紧张素Ⅱ（AngiotensinⅡ,Ang-Ⅱ）[6]。Ang-II 是一种生长因子，调节着细胞的增殖、分化、肥大和凋亡，并具有很强的收缩血管功能。Ang-II 的增多，能够诱导内皮素-1（Endothelin-1,ET-1）分泌增加，促使血管平滑肌细胞的增殖肥大，血管收缩[7]，心肌缺血缺氧并进一步恶化，进而激活交感神经系统及 RAS。另外，Ang-II 还可以通过内分泌及旁（自）分泌方式与血管紧张素Ⅱ受体 1（AngiotensinⅡ receptortype1,AGTR1）作用，促使 I/III 胶原比值改变，ET-1 分泌增多，导致血管壁增厚，心肌细胞纤维化，心肌僵硬化，加速心室重构[8]。早在 20 世纪九十年代，人们就发现，MI 后大鼠心肌纤维中 ACE、AGTR1 含量显著升高[9,10]。之后更多的研究证实了局部 RAS 在造成心室重构的众多因素中的绝对主导作用，并确认其核心物质为Ang-Ⅱ及其1型受体AGTR1[11]。对 RAS 进行药物干预，发现心室重构现象有所好转，死亡率降低。
丹皮酚提取于毛茛科植物牡丹的干燥根皮部，是一种具备广泛药理活性的酚类化合物，分子式为 C9H10O3。近年来，国内报道丹皮酚具有广泛的药理作用[12,13]：①能够显著降低心肌缺血组织中丙二醛的含量及血中肌酸激酶的浓度，提高超氧化物歧化酶活性，增加内源性氧自由基的清除率②通过抑制钙离子通道明显对抗大鼠心肌缺血再灌注模型心律失常作用，缩小心肌缺血和梗死范围③可明显降低动脉粥样硬化动物血清总胆固醇和低密度脂蛋白水平，显著降低主动脉瘢块面积，具有明显的抗动脉粥样硬化作用；还具有抗血栓及抗高血压的作用。且丹皮酚具有低毒、高效的特点，因此积极开发丹皮酚药理活性，对治疗心血管疾病具有深远意义。前期实验研究显示[14]，丹皮酚能够升高左心室收缩压（LVSP）及左心室内压最大上升速率与最大下降速率（±dP/dtmax），降低左心室舒张压（LVEDP），证实了大鼠 MI 后血流动力学发生了改变，丹皮酚能够通过影响血流动力学改善大鼠心室重构。丹皮酚抑制心梗后心室重构机制是复杂多元的，关于丹皮酚能否通过抑制 RAS 的过度激活逆转心室重构却未见报道。本实验旨在通过利用 MI 后心室重构动物模型，探讨丹皮酚抑制心梗后心室重构，延缓心力衰竭的病理分子机制。
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材料与方法
1 材料
1.1 实验动物
SPF 级健康雄性 SD 大鼠，体重（250±20）g，购自北京华阜康生物科技股份有限公司（批号：SCXK 京 2009-0004）
A 级大、小鼠饲料，购自北京华阜康生物科技股份有限公司（批号：SCXK 京 2009-0008）
1.2 主要药物及试剂
丹皮酚注射液 宁波天真制药有限公司
卡托普利片 北京亚宝生物药业有限公司
生理盐水 安徽双鹤药业有限责任公司
KCI 注射液 中国大冢制药有限公司
医用脱脂棉 河南飘安集团有限公司
医用纱布 曹县华鲁卫生材料有限公司
一次性使用无菌注射器山东威高集团医用高分子制品股份有限公司
医用手术器械 上海新华医疗器械公司
医用缝合针 宁波医用缝针有限公司
碘伏 新乡市康元生物科技有限公司
注射用青霉素钠 华北制药有限公司
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2 方法
2.1 大鼠 MI 模型制备
SPF 级健康雄性 SD 大鼠 70 只，体质量（250±20）g，手术前 12 小时内禁食。手术器具要求最大程度光滑且锋利，需在试验前清洗干净并酒精浸泡消毒。实验开始前，实验器具须放入手术室内，紫外灯照射 30 分钟以上。大鼠称重后，根据体重注射 10%水合氯醛。待大鼠完全麻醉、呼吸平稳后，固定在手术台上，将大鼠舌头拽出放在一侧，切忌反复麻醉。连接心电图机，设置Ⅱ导联实时记录大鼠心电图变化。设置呼吸机通气量11ml/min，呼吸频率 54 次/min，呼吸比 1:2，呼吸机要提前打开。碘伏消毒大鼠胸部及颈部，于颈部用止血钳逐层剥离肌肉，暴露气管。以 V 字形开口并进行气管插管，气管内出现气雾表明插管成功。于大鼠胸部左侧三四肋间剪开皮肤，逐层开胸。按肌肉纹路分离大鼠肌肉露出肋骨，左手用止血钳固定住肋骨，右手用剪刀剪开第三、四根肋骨，用开胸器固定并撑开。用止血钳剥离心包膜，暴露左冠状动脉前降支，于心耳下方 2mm处用无菌线结扎。结扎后，能清晰的观察到结扎线下部位心肌颜色变白。对假手术组大鼠，只开胸挂线，但不结扎。排除胸腔空气并逐层缝合。观察大鼠心电图并记录，待大鼠苏醒并能够自主呼吸后，拔掉气管插管。以ST 段的明显抬高作为判断大鼠 MI 模型建造成功的标志（Fig 1）。其中，假手术组大鼠操作流程与上述制备 MI 模型大鼠相同，只是在相同的位置上只穿线不结扎。以防大鼠感染，手术后要连续三天腹腔注射青霉素钠，并再次检测大鼠心电图。若 ST 段依然明显抬高，表明大鼠 MI 模型制备成功。
2.2 实验分组
采用随机区组法，将造模成功并存活的 50 只大鼠分为模型组、丹皮酚低、中、高剂量组以及卡托普利组（10 只/组）。实验以 10 大鼠作为假手术组。丹皮酚低剂量组（6mg/kg）、丹皮酚中剂量组（9 mg/kg）、丹皮酚高剂量组（12 mg/kg），卡托普利组（10 mg/kg）和模型组。其中，模型组及假手术组每天以等量的生理盐水灌胃。各组大鼠用药时长均为四周。
2.3 组织病理形态的改变
2.3.1 组织标本取材与处理
给药四周后，麻醉大鼠，开胸并用无菌刀片迅速取其结扎部位以下部分心脏，放置于 4%多聚甲醛中固定。24 小时后，修正固定好的组织，采用常规脱水来处理组织并用石蜡进行包埋。
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前言.................................................. 8
材料与方法........................................... 10
结果................................................. 20
附图................................................. 23
附表................................................. 38
讨论................................................. 39
结论................................................. 41
参考文献............................................. 42
讨 论
本实验术后连续给药四周，组织形态学结果显示：与假手术组比较，大鼠 MI 模型组大量心肌细胞出现肥大、坏死，排列紊乱，心肌纤维断裂严重，间质纤维化程度严重，胶原纤维增生取代了原来心肌纤维的情况。表明模型组 MI 后发生心室重构；与模型组比较，丹皮酚低、中、高剂量组及卡托普利组大鼠心肌纤维断裂及肥大程度减轻，细胞坏死及间质纤维化现象减轻，其改善效果存在明显的剂量依赖性。在多元因素引发的心室重构中，RAS 的过分激活起到了至关重要的作用[17]。心肌梗死后，血流动力学发生改变，随即刺激了循环和局部组织中 RAS 的激活，且局部组织中具有完整的 RAS 系统，在心室重构中起决定性作用[18]。
本实验研究结果显示，MI 后心室重构模型组大鼠 AGT mRNA 表达量显著升高、Ang-II 蛋白表达量明显增加。丹皮酚药物处理组，AGTmRNA 表达及 Ang-II 蛋白表达明显下降。表明，丹皮酚能够通过下调心梗后心室重构大鼠心肌组织中 AGT 的表达。减少的 AGT 可能导致在肾素分解作用下产生的 Ang-I 降低，进而引起 Ang-II 表达量减少。实验结果还显示，丹皮酚药物处理组 ACE 蛋白表达量呈显著下降趋势。ACE 是RAS 的主要活性酶。研究表明[19,20]，急性心肌梗死后心肌组织中产生的ACE 对心室重构起到了直接作用。ACE 作用于无活性的 Ang-I，将其分解产生 Ang-II[21]。提示，丹皮酚可以通过下调 AGT 的基因表达、抑制ACE 的产生，大幅度的降低下游产物 Ang-II 的水平。Ang-II 有促进细胞增殖、肥大等功能，具有强烈的收缩血管功能。Ang-II 的减少，直接导致ET-1 表达量减少。ET 是目前为止发现的最具有缩血管功能的小分子生物活性多肽。ET 包括三种亚型，其中 ET-1 缩血管功能最强[22]。研究表明[23]，ET 加速血管平滑肌增殖，促进心肌成纤维细胞增加。原本的心肌细胞被成纤维细胞取代，严重减弱了心脏舒缩功能。ET-1 的增加能够协同Ang-II 的产生，刺激成纤维细胞生长，导致 I、III 型胶原比例失衡；促进血管平滑肌细胞肥大、增殖、堆积，最终导致血管变细、血流量减少，导致心肌缺血、缺氧，心室发生重构。Ang-II 的显著降低，能够直接导致下游 ET-1 量降低，改善血管平滑肌增生，恢复血管舒缩功能，从而逆转心室重构，延缓心力衰竭。本研究结果显示，丹皮酚处理的心梗后心室重构大鼠 ET-1 基因表达显著下降。研究结果表明丹皮酚通过降低 Ang-II 的表达，减少 ET-1 的产生，减弱 ET-1 与 Ang-II 的协同作用，抑制血管平滑肌增生以及心肌纤维化程度，改善了 MI 后心室重构，延缓心力衰竭的发生。
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结 论
1.大鼠心肌梗死后心肌纤维化，形成了心室重构。
2.丹皮酚抑制心梗后大鼠心肌纤维化，逆转心室重构。
3.丹皮酚能够下调心梗后心室重构大鼠心肌组织 AGT、AGTR1 表达，抑制 ACE 的产生，降低 Ang-II 的含量，减弱 Ang-II 与 AGTR1 的结合，减少 ET-1 的合成。
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参考文献（略）