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缺血性心脏病是世界范围内主要的致死和致残原因,仍需寻找更有效的治疗缺血心肌的方法。血流灌注低下是缺血性心脏病的首要因素,但是导致心功能不全、心律失常的直接原因是由此继发的心肌代谢紊乱。近年来,调整心肌代谢的药物在不影响血流动力学的情况下,通过心肌代谢的调整,表现出良好的抗缺血作用,拓宽了冠心病药物治疗的领域。21届欧洲心脏病大会上提出了“最优化心肌能量代谢治疗缺血性心脏病”的概念。心肌缺血时脂质代谢的改变,可引起膜的流动性,渗透性或信号级联系统的改变,对心脏的生理功能产生复杂的影响。心脏型脂肪酸结合蛋白(Heart-type fatty acid-binding protein ,H-FABP)富含于心肌细胞的胞浆内,约占心脏全部可溶性蛋白质的4 %～8% ;正常人每克湿重心肌含H-FABP约0.52±0.06mg,它较特异地存在于心肌组织中,红骨骼肌、主动脉、平滑肌中亦有,在空间结构上存在两个α-螺旋和一个β-折叠结构,组成一个类似蚌壳形状,其内腔可容纳脂肪酸,通过一定的屈曲增加稳定性,保护脂肪酸独立与其外部环境。H-FABP在不同肌肉和器官内分布不同,可能与组织脂肪酸的利用速度有关。H-FABP与心肌细胞内的长链脂肪酸相结合,将其从细胞质膜向脂化和氢化部位运输,从而进入能量代谢体系氧化分解最终生成三磷酸腺苷(ATP) ,为心肌收缩提供能量;调节脂肪酸对各种代谢酶、受体和细胞内信号传导、基因表达的影响,保护细胞膜和酶不受高浓度游离脂肪酸及其CoA衍生物的影响,对于心肌细胞有不同方面的保护作用,同时H-FABP的基因表达依赖于升高的脂肪酸代谢,许多生理实验表明增加脂肪酸的摄入与代谢可引起H-FABP及其mRNA表达升高。目前急性缺血区存活心肌组织H-FABP表达研究仅有急性心肌缺血后20min、40min及1天后的变化,而对于心肌缺血12h内H-FABP的变化系列研究尚未见报道。目的:本课题运用RT-PCR和Western Blot的方法,观察了急性心肌缺血后1h～12h心肌组织H-FABPmRNA及蛋白的动态表达,以期揭示H-FABP在急性心肌损伤中的作用,为临床防治急性心肌缺血提供新的思路。方法:参照Selye法结扎大鼠左冠状动脉前降支复制急性心肌缺血的动物模型,健康Sprague-Dawley雄性大鼠80只,体重250-300克,随机分2组:Sham组(麻醉开胸穿线不结扎组)、实验组(A1、A2、A3、A4和A5组分别为心肌缺血1h、2h、4h、6h和12h),每组8只;用石蜡切片HE染色的方法观察心肌缺血后不同时间病理形态学改变,用RT-PCR和Western Blot的方法检测急性心肌缺血后不同时间缺血心肌细胞内H-FABP的基因和蛋白表达变化;用一步提取比色法测定血清中游离脂肪酸含量的变化。结果:(1)急性心肌缺血模型制作成功:结扎大鼠的左冠状动脉前降支后观察心电图示,以肢体II、或胸导V1、V2、V3导联ST段抬高≥0.1mv或QRS波明显增宽且持续30分钟以上,为结扎成功的客观指标。分别用伊文思蓝和氯化三苯基四氮唑(TTC)染色,非缺血区即正常心肌伊文思蓝染色呈蓝色,缺血区即危险尚存活心肌TTC染色呈砖红色,梗塞区心肌染色阴性,即呈苍白色。(2)大鼠心肌HE染色结果示: Sham组大鼠心肌细胞染色清晰,边界清楚,排列整齐;缺血1h组的心肌细胞轻度水肿、出现波纹状改变;缺血2h组心肌细胞嗜伊红性增强及肌纤维明显肿胀,仍呈波纹状改变;缺血4h组心肌细胞明显肿胀、边界欠清、嗜伊红性增强,肌纤维断裂,可见“收缩带”形成;缺血6h组心肌细胞肿胀碎裂,分界不清,排列紊乱,心肌细胞间质水肿出血,可见中性粒细胞浸润;缺血12h局部心肌凝固性坏死,周围可见大量中性粒细胞浸润,心肌细胞间质水肿出血。(3) H-FABP蛋白在各组缺血心肌组织中的表达Sham组大鼠与实验组A1、A2、A3、A4、A5大鼠缺血心肌组织的蛋白表达呈下降趋势,H-FABP/GAPDH的IOD比值分别为58.62±12.28 %、50.74±9.37 %、42.42±12.63 %、41.38±12.89 %、34.25±8.42 %、和40.41±3.20 %;与Sham组比较,A2、A3、A4、A5均有统计学差异(P<0.05),尤其A4组较对照组降低约41%(P<0.01)。(4)H-FABP mRNA在各组缺血心肌组织中的表达RT-PCR结果显示Sham组大鼠与实验组A1、A2、A3、A4、A5大鼠缺血心肌组织基因表达下调,H-FABP/?-actin的IOD比值分别为91.33±3.58 %、77.29±12.76 %、70.70±12.82 %、64.80±4.19 %、64.43±17.23 %、和68.89±9.28 %;与对照组比较,A2、A3、A4、A5均有统计学差异(P<0.05),尤其A3、A4组较对照组降低分别约29%,30%(P<0.01)。(5)血清FFA含量的变化:Sham组、实验组A1、A2、A3、A4、A5组大鼠血清FFA含量分别为181.01±94.84 umol/l、263.43±100.89 umol/l、379.95±247.43 umol/l、492.23±369.25 umol/l、224.71±168.89 umol/l、186.23±161.30 umol/l;与Sham组相比,A1、A2、A3组大鼠的血清FFA含量均有不同程度的升高,尤以缺血2h(P=0.076)、4h组为甚(P=0.007),分别升高约2.01倍和2.72倍。结论:本实验观察到H-FABP mRNA及蛋白表达于急性心肌缺血后12h内呈下降趋势,提示随着心肌缺血时间延长,缺血区存活心肌细胞对脂肪酸利用在逐渐减少。心肌缺血时循环的游离脂肪酸明显升高,与缺血4h时达高峰,可能与缺血心肌组织H-FABP表达下降有一定相关性。本研究病理切片观察到缺血时间延长,心肌细胞损伤逐渐加重,缺血心肌细胞H-FABP基因表达显著降低,提示H-FABP对缺血心肌有保护作用。急性心肌缺血时心肌组织H-FABP降低、血清FFA升高可能是参与急性心肌损伤的机制之一。