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目的
长期大量饮酒可以加重高血压,引起酒精性心肌病和心律失常。酒精性心肌病的机制包括乙醇、乙醛直接干扰心肌细胞的各种功能、二者对心肌直接的毒害作用和氧化应激等。乙醛可直接破坏心肌细胞膜的稳定性,如肌纤维膜脂肪酸合成的异常、包括细胞膜Na+-K+-ATP酶、Na+-Ca2+交换体在内的多个膜泵功能的异常、抑制线粒体呼吸链功能及三羧酸循环的某些酶的活性;乙醛可减少心肌细胞蛋白质如介导心肌收缩的肌钙蛋白、钙调蛋白、肌动蛋白等多个蛋白的合成,导致以钙的转运及结合异常为主的心肌细胞钙循环的紊乱等。本实验旨在观察大鼠乙醛慢性暴露后透射电镜下心肌细胞线粒体形态,检测线粒体内膜琥珀酸脱氢酶以及血浆超氧化物歧化酶、丙二醛的含量,进一步探讨酒精心肌损害的特点以及酒精性心肌病的可能机制。
方法
将健康Wistar大鼠65只按体重随机分为四组:正常对照组20只、低剂量组15只、高剂量组15只和左卡尼汀组15只。给药4周时透射电镜下观察心肌线粒体形态、生化反应方法检测线粒体琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)、血浆超氧化物岐化酶(super oxidedismutase,SOD)、血浆丙二醛(malondialdehyde,MDA)以及酶联免疫分析法检测血浆肌钙蛋白I(troponinI,Tn-I)的含量。
结果
1、透射电镜下可见实验组心肌线粒体出现水肿、线粒体脊紊乱、嵴消失以及线粒体膜缺失等改变,与对照组比较差异显著。
2、左卡尼汀组的心肌细胞线粒体琥珀酸脱氢酶比活性较高剂量组高(P=0.000),低剂量组心肌细胞线粒体琥珀酸脱氢酶比活性较对照组降低(P=0.007)。
3、左卡尼汀组血浆超氧化物歧化酶含量较高剂量组高(P=0.001),对照组血浆超氧化物歧化酶含量较低剂量组为高(P=0.003)。相应地,血浆丙二醛含量左卡尼汀组较高剂量组低(P=0.001),对照组较低剂量组为低(P=0.035)。
4、普通显微镜下观察心肌组织病理切片低剂量组、左卡尼汀组及对照组未见有明显差别,心肌细胞形态大致正常。高剂量组心肌细胞可见出现空泡变性。
结论
1、乙醛腹腔注射损伤了大鼠心肌细胞,心肌线粒体的损伤尤为明显,线粒体是乙醛损害心肌细胞的作用靶点之一。这种损害作用在心肌细胞形态出现异常改变之前就已经发生,即乙醛对心肌细胞线粒体的损伤是其心肌损害的早期改变。
2、乙醛腹腔注射后线粒体的标志酶琥珀酸脱氢酶功能减低,左卡尼汀可以减轻乙醛的此种心肌损害。
3、氧化应激参与了乙醛的心肌损害过程,左卡尼汀对于乙醛的心肌损害作用发挥了一定的保护作用,包括保护心肌线粒体,改善线粒体能量代谢,发挥抗氧化清除自由基的作用等。