基于SIRT3β-cateninPPARγ信号通路探讨芪参益气滴丸急性心肌梗死模型大鼠的作用机制

2020年12月第22卷第6期December2020,Vol.22,No.6
湖北中医药大学学报
Journal of Hubei University of Chinese Medicine•9•
电源转换电路
基于SIRT3/p-catenin/PPAR y信号通路探讨茂参益气滴丸急性心肌梗死模型大鼠的作用机制
邢少杰,郑淑霞,卞丹丹,曹兴旺,李旭
(首都医科大学电力教学医院感染性疾病科,北京100073)
摘要:目的基于沉默信息调节因子3(SIRT3邓-连环蛋白(p-catenin)/过氧化物酶体增殖物激活受体丫(PPARy)信号通路探讨英参益气滴丸急性心肌梗死(AMI)模型大鼠的作用机制。方法雄性SD大鼠随机分为正常组、模型组、阿司匹林组、英参益气滴丸组。建立AMI模型术后48h,各组给予相应的处理。观察各组左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)、左心室质量指数(LVMI)、微血管密度(MVD),检测各组白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-a(TNF-a)、核因子-k B(NF-k B)、SIRT3、p-catenin.
PPARy mRNA的表达水平。结果与正常组相比,模型组LVEF、LVFS显著下降(均P<0.01),LVMI显著增高(P<0.01);与模型组相比,阿司匹林组、英参益气滴丸组LVEF、LVFS显著增高(均P<0.01),LVMI显著
下降(P<0.01);与阿司匹林组相比,英参益气滴丸组LVEF、LVFS均显著增高(均P<0.01),LVMI显著下降(P<0.05)。与正常组相比,模型组MVD显著增高(P<0.01);与模型组相比,阿司匹林组、英参益气滴丸组MVD显著增高(P<0.01);与阿司匹林组相比,英参益气滴丸组MVD显著增高(P<0.01)。与正常组相比,模
基金项目:北京市自然科学基金资助项目(项目编号:7204303)
作者简介:邢少杰(1964-),男,首都医科大学电力教学医院感染性疾病科主治医师.研究方向:急诊社区肺炎的分布状况。
通信作者:李旭(1970-),女,首都医科大学电力教学医院感染性疾病科主任医师,研究方向:脑血管病的,E-mail:********************,
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(稿件修回日期:2020-09-10编辑:任婕)
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型组IL-6、TNF-a 、NF-k B 显著增高(均P<0.01 );与模型组相比,阿司匹林组、英参益气滴丸组1L-6、TNF-
a 、NF-k B 显著下降(均P<0.01 );与阿司匹林组相比,英参益气滴丸组1L-6、TNF-a, NF-k B 显著下降(均 P<0.01 )与正常组相比,模型组SIRT3、p-catenin 、PPARymRNA 表达显著升高(均P<0.01 );与模型组相比,
阿司匹林组、英参益气滴丸组SIRT3、p-cateninmRNA 显著增高,PPARymRNA 显著下降(均P<0.01 )。与阿
司匹林组相比,英参益气滴丸组SIRT3、P-cateninmRNA 显著增高,PPARymRNA 显著下降(均P<0.01 ):结 论英参益气滴丸可能通过调节SIRT3/p-catenin/PPARy<;号通路改善AMI 大鼠心室重构,降低炎症反应,促 进血管新生:
关键词:急性心肌梗死;英参益气滴丸;沉默信息调节因子3 ;卜连环蛋白;过氧化物酶体增殖物激活受体丫
中图分类号:R285.5 文献标识码:A  doi : 10. 3969/j. issn. 1008-987x. 2020. 06. 02
Explore  the  Mechanism  of  Qishen  Yiqi  Dripping  Pill  in  Treatment  of  Acute  My ­ocardial  Infarction  in  Rats  Based  on  SIRT3/p-catenin/PPARy  Signaling  Pathway
XING  Shaojie, ZHENG  Shuxia, BIAN  Dandan , CAO  Xingwang, LI  Xu
(Department  of  Infectious  Diseases , Electric  Power  Teaching  Hospital , Capital  Medical  University, Beijing  100073 )Abstracts : Objective  To  investigate  Qishen  Yiqi  Dripping  Pill  in  treatment  of  acute  myocardial  infarction  ( AMI ) mechanism  of  action  in  rats  based  on  the  silent  information  regulator  3 ( SIRT3 )/p-catenin  ( P-catenin  )/peroxisome  proliferator  activated  receptor  y  ( PPARy ) signaling  pathway. Methods  Male  SD  rats  were  randomly  divided  into  no
rmal  group, model  group , aspirin  group , and  Qishen  Yiqi  Dripping  Pill  group. 48h  after  AMI  model  establishing , each  group  received  the  treatment  accordingly. Left  ventricular  ejection  fraction  ( LVEF  ), left  ventricular  short  axis  shortening  rate  ( LVFS  ), left  ventricular  mass  index  ( LVMI ), in  t erleukin-6 (1L-6 ), tumor  necrosis  factor-a  ( TNF-a  ), and  the  expression  levels  of  rm  c lear  factor-KB  ( NF-
k B  ),SIRT3, p-catenin, and  PPARy  mRNA  were  compared. Results  Compared  with  normal  group , LVEF  and  LVFS  in
model  group  were  significantly  decreased  ( both  P<0.01 ), and  LVMI  was  significantly  increased  (P<0.01 );compared  with  model  group, LVEF  and  LVFS  in  aspirin  group  and  Qishe n  Yiqi  Dripping  Pill  group  in  c reased  significantly  ( all  P<0.01 ), and  LVMI  decreased  significantly  (P<0.01 );compared  with  aspirin  group, LVEF  and  LVFS  in  Qishen  Yiqi  Dripping  Pill  group  were  significantly  increased  ( all  P<0.01 ), and  LVMI  was  significantly  decreased  (P<0.05 ); compared  with  normal  group, the  MVD  of  model  group  was  significantly  higher  (P<0.01 ); compared  with  model  group, the  MVD  of  aspirin  group  and  Qishen  Yiqi  Dripping  Pill  group  were  significantly  higher  (P<0.01 ); compared  with  aspirin  group, the  Qishen  MVD  in  Yiqi  Dripping  Pill  group  was  significantly  increased  ( all  P<0.01 ). Compared  with  normal  gr
oup, IL-6, TNF-a, and  NF-k B  in  model  group  were  significantly  increased  ( all  P<0.01 ); compared  with  model  group, IL-6, TNF  in  aspirin  group  and  Qishen  Yiqi  Dripping  Pill  decreased  significantly  ( all  P<0.01 ); compared  with  aspirin  group , IL-6, TNF-a  and  NF-k B  in  Qishenyiqi  Dripping  Pill  group  decreased  significantly  ( all  P<0.01 ); compared  with  normal  group, the  expression  of  SIRT3, p-catenin, and  PPARy  mRNA  in  model  group  were  significantly  increased  ( all  P<0.01 ); compared  with  model  group, both  SIR.T3 and  p-catenin  mRNA  in  aspirin  group  and  Qishen  Yiqi  Dripping  Pill  group  Significantly  increased, PPARymRNA  decreased  significantly  ( all  P<0.01 ); compared  with  aspirin  group, S1RT3 and  P-catenin  mRNA  in  Qishen  Yiqi  Dripping  Pill  group  were  significantly  increased, and  PPARy  mRNA  was  significantly  decreased  ( both  P<0.01 ). Conclusion  Qishen  Yiqi  Dripping  Pill  could  improve  ventricular  remodeling  in  AMI  rats  by  regulating  the  SIRT3/p-catenin/PPARy  signaling  pathway, reduce  inflammation, and  promote  angiogenesis.
发泄壶Keywords : acute  myocardial  infarction ; Qishen  Yiqi  Dripping  Pill ; SIRT3; p-catenin ;PPARy
急性心肌梗死(Acute  myocardial  infarction , AMI )是
冠脉急性缺血缺氧导致心肌坏死,临床表现为持久剧
烈胸骨后疼痛,心肌酶活性增高,可伴有心律失常和心 力衰竭,危及患者的生命安全1 :近年AMI 的发生率
逐渐增高,心肌梗死后心肌结构和心室大小均发生一 定的变化,心脏功能进行性改变,包括炎症因子过度表
达,神经内分泌系统的变化。临床AMI 的药物包 括阿司匹林、瑞舒伐他汀等山,英参益气滴丸常用于冠
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心病和心力衰竭的,能改善心肌损伤和防止心功能减退,对心肌梗死具有预防作用⑶冃前关于茂参益气滴丸作用于AMI机制的研究较少:本研究通过建立大鼠AMI模型,观察基于沉默信息调节因子3(SIRT3)/卩-连环蛋白(P-catenin)/过氧化物酶体增殖物激活受体Y (PPARy)信号通路罠参益气滴丸AMI的作用机制1材料与方法
1.1动物
清洁级雄性SD大鼠60只(武汉生物制品研究所有限责任公司,生产许可证号:SCXK(鄂)2017-0013),体质量(220±30)g。饲养环境温度为24七,湿度为50%。1.2药物
英参益气滴丸(天津天士力制药集团有限公司,规格:0.5g/袋),用生理盐水配制成270mg/mL的水溶液;阿司匹林肠溶片(拜耳医药保健有限公司,规格:100mg/片),用生理盐水配制成100mg/mL的水溶液’
1.3试剂与仪器
逆转录聚合酶链反应试剂盒(日本TAKARA公司,批号:RR420A);白细胞介素-6(IL-6)试剂盒(上海晶抗生物工程有限公司,批号:JK5263);肿瘤坏死因子-a(TNF-a)试剂盒(上海晶抗生物工程有限公司.批号:JK2161);核因子-k B(NF-k B)试剂盒(上海晶抗生物工程有限公司,批号:JK4526);血小板-内皮细胞粘附分子31(CD31)一抗(英国Abeam公司,批号:ab212065)0 BS110S型电子分析天平(塞多利斯科学仪器有限公司);心电图机(上海医用仪器厂,XD7100型);荧光定量PCR仪(美国ABI公司,SteponePlus型);脱水机(德国Leica公司,ASP200S型),石蜡包埋机(德国Leica 公司,EG1150型),石蜡切片机(德国Leica公司,PM2235型);显微镜(日本Olympus公司.BX51型)。
1.4模型制备
参照文献造模>5,10%水合氯醛腹腔麻醉大鼠,连接呼吸机和心电图.消毒左侧胸骨,在左侧第4肋间剪开皮肤,剥离肌肉,并暴露心脏,在左前降支下3mm处结扎,观察左心室前壁部分心肌组织变为白,收缩减弱,将心脏放入胸腔后挤出气体,结扎缝合伤口。心电图n导联显示ST段较术前抬高0.2mV为造模成功术后青霉素肌肉注射。
1.5动物分组与给药方法
大鼠随机分为正常组、模型组、阿司匹林组、英参益气滴丸组,每组15只。造模完成后48h各组给予不同的处理「罠参益气滴丸组给予配制好的罠参益气滴丸溶液按10mL/kg灌胃;阿司匹林组给予阿司匹林溶液按lOmL/kg灌胃;正常组和模型组给予相同体积的生理盐水。均每天1次,连续28d。
1.6观察项目及方法
1.6.1大鼠左心室功能检测:采用多普勒超声诊断仪测量大鼠左心室功能,包括左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)、左心室质量指数(LVMI)。
定时药盒1.6.2大鼠IL-6、TNF-a、NF-k B的水平检测:各组取7只大鼠用10%水合氯醛麻醉,采集腹主动脉血液后,离心取上清,运用酶联免疫吸附法测定IL-6、TNF-a、NF-K B的水平。
1.6.3大鼠微血管密度(MVD)的检测:处死大鼠取出心脏,用生理盐水冲洗后放入多聚甲醛溶液中固
定.过夜,切片,取左心室最大横径冠状面组织,进行血小板内皮细胞黏附分子(CD31)免疫组织化学染:CD31阳性反应为细胞染成棕或者棕黄,主要分布于梗死区域:显微镜下呈现棕或棕黄阳性的血管内皮细胞与周围的微血管分开,视为一个可计数的微血管。参照Weidner等"描述的计数方法,检测CD31阳性表达区微血管数量,取其平均值为微血管密度。
1.6.4大鼠心肌组织SIRT3.p-catenin、PPAR y mRNA的表达检测:采用实时荧光定量PCR(RT-PCR)法测定SIRT3、卩-catenin、PPAR y mRNA的相对表达量。各组取剩余8只大鼠麻醉后开胸取出心脏,采用生理盐水冲洗后将心肌置于EP管中放置于液氮中保存,按照TransZol 操作方法提取总mRNA,琼脂糖凝胶电泳测定mRNA的完整性,分光光度仪测定mRNA在20mm的纯度。按照RT-PCR法的操作步骤,反转录后进行PCR扩增,取PCR产物于琼脂糖凝胶电泳,在凝胶成像系统中进行扫描,测定目的基因的吸光度值,并对结果进行分析' 1.7统计学方法
应用SPSS20.0软件进行统计学分析,计量数据以均数士标准差(x±$)表示,多组计量数据比较用方差分析.两两比较采用LSD法,P<0.05认为差异显著。
2结果
2.1各组左心室功能比较
与正常组相比,模型组LVEF、LVFS显著下降(均P<0.01),LVMI显著增高(P<0.01);与模型组相比,阿
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• 12 •司匹林组、罠参益气滴丸组LVEF 、LVFS 显著增高(均
P<0.01 ).LVM1显著下降(P<0.01 );与阿司匹林组相比,
罠参益气滴丸组LVEF 、LVFS 显著增高(均P<0.01 ),
LVMI 显著下降(P<0.05)。见表1
表1各组左心室功能的比较(X  土
组别n LVEF( %)LVFS( %)LVMK  g/m 2)
正常组1573.12±1.23
43.67±1.05
0.13±0.00
模型组
1556.58±1.07**26.13±0.86**
0.24±0.01"阿司匹林组
1559.65±1.2沪30.76±1.18^
0」6±0.0产
茂参益气滴丸组1563.65±0.9 严
35.37±0.84^#*0.15±0.0严与正常组比较.**P<0.01 ;与模型组比较.AA/X0.01 ;与阿司叫林组
比较,#P<0.05,##F<0.01.
2.2 各组 MVD,IL-6、TNF-a 、NF-k B  的比较
与正常组相比,模型组MVD 显著增高(P<0.01 ); 与模型组相比,阿司匹林组、罠参益气滴丸组MVD 显 著增高(P<0.01 );与阿司匹林组相比,罠参益气滴丸组
MVD 显著增高(P<0.01 )。与正常组相比,模型组IL-6、
TNF-a 、NF-k B 显著增高(均P<0.01 );与模型组相比,
阿司匹林组、罠参益气滴丸组IL-6 .TNF-a,NF-k B 显著 下降(均P<0.01);与阿司匹林组相比,罠参益气滴丸
组 IL-6、TNF-a 、NF-KB  显著下降(均P<0.01 )。见表2。
表 2 各组 M VD,IL-6、TNF v 、
NF-k B  比较(x  ±s)
组别n MVD IL-6( ng/L  )
TNF-a( ng/L  )NF-k B( ng/L  )正常组7  5.37±0.3674.17±8.32101.34±9.25673.13±89.82模型组
7
11.29±0.51**
120.75±15.78**
212.84±10.46**
90&26± 113.47"
阿司匹林组7
13.34±0.47皿112.51±15.63丛190.15±5.63皿
872.51±97.26M
英参益气滴丸组
716.72±0.95^#,
101.32± 12.39心*
164.82±9.97^801.62±82.15^
与正常组比较.**P<0.01;与模型组比较.AAP<0.01;与阿同匹林组比较.##P<0.01.
2.3 各组 SIRT3、p-catenin, PPARymRNA  相对表达量
的比较
与正常组相比,模型组SIRT3、卩-catenin 、PPARy
mRNA 表达显著升高(均P<0.01);与模型组相比,阿
司匹林组、英参益气滴丸组SIRT3 .p-catenin  mRNA 显著
增高,PPARy  mRNA 显著下降(均P<0.01 );与阿司匹 林组相比,英参益气滴丸组SIRT3、卩-catenin mRNA 显著 增高,PPARy  mRNA 显著下降(均P<0.01 )。见表3。
表3各组SIRT3、p-catenin 、PPARy  mRNA 相对表达量的比较(丘士s )
组别n SIRT3
P-catenin PPAR y 正常组
80.39±0.02
0.18±0.040.45±0.08
模型组80.43±0.03**
0.39±0.07**
0.97±0.09**
阿司匹林组
80.61 ±0.022
0.78±0.06^
0.60±0.05^
罠参益气滴丸组
8
0.83±0.0 严0.84±0.06沖
烟雾净化0.52±0.1严
与正常组比较.**P<0.01;与模型组比较.AA/MLOl ;与阿司匹林组 相比.##F<0.01「
3讨论
AMI 是在冠脉硬化的基础上斑块破裂、出血和血
栓形成,进而造成动脉闭塞、供血中断使心肌坏死。AM1
梗死区域心室壁拉长变薄.非梗死区域的心室壁代偿 性增厚,纤维化,导致心室重构。持久性心室重构是导
致AMI 心力衰竭的主要原因之一,因此预防心室重构
是防止心功能恶化的关键MVD 是反映血管新生的
指标,代表新生血管数量和血液循环的情况。CD31是 血管内皮细胞的标志物,CD31阳性细胞着部位位于
血管内皮细胞的细胞膜和细胞质,阳性着的血管反 映MVD 的水平"I 炎性因子IL-6、TNF-a 、NF-k
B 水平 增加导致心肌肥大,心脏结构改变,心肌细胞凋亡。因
此抑制炎性因子的释放亦是AMI 的重要途径⑷。 本研究发现,阿司匹林组、英参益气滴丸组LVEF.LVFS
显著增高(均P<0.01 ),LVMI 显著下降(P<0.01 ),且与阿 司匹林组相比,英参益气滴丸组的作用更为明显
(P<0.01 /<0.05 )。阿司匹林组、罠参益气滴丸组MVD
显著增高(P<0.01 ). 1L-6、TNF-a 、NF-k B 水平显著下降
(均P<0.01 ),且与阿司匹林组相比,罠参益气滴丸组的 作用更为明显(均P<0.01)。表明英参益气滴丸在促进
AMI 大鼠微血管的生成,降低血清中炎症因子的水平,
改善心室重构方面具有较好的作用。
SIRT3是Sirtuins 家族成员之一,与心血管疾病关系
密切。研究发现,SIRT3基因敲除后血管平滑肌增殖加
快,导致动脉粥样硬化的发生。亦有研究表明,SIRT3 与心肌肥厚和心肌梗死关系密切[91o  P-catenin 是促进 心肌成纤维细胞转化101 PPAR y 是核受体家族之一,参
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与糖脂代谢、炎症反应、脂肪分化和细胞增殖;抑制血管新生,改善心室重构,与心血管疾病和高血压有关PPARy降低心肌中NF-k B预防心肌纤维化。S1RT3、p-catenin之间相互调控,SIRT3表达增加时卩-catenin表达下降.SIRT3表达下降时p-catenin表达增加:叫PPARy 激活时SIRT3表达下降,抑制时S【RT3表达增高°S1RT3通过卩-catenin、PPAR y抑制成纤维细胞的转分化"I阿司匹林组、茂参益气滴丸组SIRT3、卩-catenin mRN A显著增高,PPARy mRNA显著下降(均P<0.01),且以英参益气滴丸组为优(均P<0.01)。表明罠参益气滴丸明显增加AMI大鼠S1RT3.p-catenin的表达而下调PPAR y。
AMI在中医学上属于“胸痹”范畴。多见于中老年,四季均可发病,发病与寒邪内侵、饮食不当、情志失调有关“4)。素体阳虚,阴寒邪气侵袭,过食肥甘生冷,忧思伤脾,脾虚气结导致气滞血瘀“。罠参益
气滴丸中丹参活血化瘀,黄英补中益气,降香行气活血,三七止血化瘀。药理学研究表明,丹参抑制心肌中成纤维细胞的增殖,防止心肌肥厚黄罠减轻AMI左心室重构,对胶原损伤起到一定的保护作用":。降香增加冠脉血流量,增加心率。三七降低血液黏度,抑制血栓形成.抗自由基,促进细胞在再生,抑制心肌纤维化。以往研究发现,罠参益气滴丸降低心肌氧耗量,增加心输出量,防止心肌纤维化的形成⑷。本研究表明,与阿司匹林相比,罠参益气滴丸明显提高左心室功能和结构,促进微血管的生成,降低血清中炎性因子的水平,可能与调节SIRT3/p-catenin/PPARy信号通路有关。
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(稿件修回日期:2020-10-07编辑:林飞)

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