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【摘要】 目的：通过腹腔注射阿霉素诱导制备扩张型心肌病（dilated cardiomyopathy，DCM）大鼠模型，探讨其心功能的变化。方法：选取体质量为240～290 g的8周龄、SPF级近交系雄性SD大鼠85只，分为2组：DCM组（n=65）、正常对照组（n=20）。DCM组采用腹腔注射阿霉素的方法构建DCM模型；正常对照组则注射等容积的生理盐水。给药第10周对两组大鼠行心脏超声检查，观察左室舒张末期内径、左室收缩末期内径、左室射血分数、左室短轴缩短率。结果：心脏超声检查显示DCM组大鼠心腔扩大，室壁活动度弥漫性减弱，左室舒张末期内径、左室收缩末期内径显著大于正常对照组（P<0.05），而左室射血分数、左室短轴缩短率显著低于正常对照组（P<0.05）。结论：腹腔注射阿霉素诱导DCM大鼠心功能下降。
【关键词】 扩张型心肌病； 心功能； 阿霉素
近年来，DCM发病率呈逐步上升趋势，严重危害人类健康。国外报道DCM患病率为8.32～36.5/10万人，年死亡率为3.27/10万人，而我国DCM患病率高达84.0/10万人，发病率为1.3/10万人[1]。DCM以左室、右室或双室腔扩大为特征，被认为是心脏移植最常见的原因（年龄大于1岁）及儿童心力衰竭的第三大病因[2]。一旦患者发生心力衰竭，其心功能呈进行性恶化。本研究通过腹腔注射阿霉素诱导制备DCM大鼠模型，探讨其心功能的变化。
1 材料与方法
1.1 实验材料 体质量为240～290 g的8周龄SPF级近交系雄性SD大鼠85只，购于大连医科大学实验动物中心。分为DCM组65例、正常对照组20例，置于同等条件下饲养。
1.2 实验试剂与仪器 阿霉素（浙江海正药业股份有限公司）；生理盐水（青岛华仁药业股份有限公司）；HD11XE型彩色超声诊断仪（PHILIPS，USA）。
1.3 DCM动物模型的建立 DCM组予腹腔注射阿霉素，每次2.5 mg/kg，1次/周，共6周，使阿霉素累积剂量达到15 mg/kg。正常对照组以等容积的生理盐水代替阿霉素进行腹腔注射。
1.4 心脏超声检查 给药第10周对两组大鼠进行心脏超声检查，了解心功能状况。检查前30 min予腹腔注射氯胺酮麻醉，剂量为100 mg/kg，用8%硫化钠溶液脱去大鼠左胸前皮毛。仰卧位固定大鼠，取胸骨旁左室长轴切面平乳头肌水平，在二维影像指导下用M型超声测量左室舒张末期内径（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD）、左室收缩末期内径（left ventricular end-systolic diameter，LVESD），取平均值，计算左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左室短轴缩短率（left ventricular fractional shortening，LVFS）。
1.5 统计学处理 采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行统计分析，计量资料以（x±s）表示，比较采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 生存情况 至给药第10周，正常对照组20只大鼠全部存活；DCM组65只大鼠共死亡17只，生存率为73.8%。见表1。
2.2 心脏超声检查结果 给药前两组大鼠心脏超声各项指标比较差异无统计学意义（P>0.05），见表2。给药第10周，DCM组大鼠心腔扩大，室壁活动度弥漫性减弱，LVEDD、LVESD显著大于正常对照组（P<0.05），而LVEF、LVFS显著低于正常对照组（P<0.05），见表3。
3 讨论
在本实验中，笔者采用经典的腹腔注射阿霉素的方法进行DCM动物模型的构建[3]。国外有研究表明，用阿霉素诱导制备的DCM模型无论是超声心动图改变还是组织病理学变化都与人类临床DCM相符[4]。阿霉素是一种蒽环类广谱抗肿瘤抗生素，它对心脏的慢性毒性作用主要表现为心肌细胞形态学与心功能的改变，包括心肌纤维消失、心肌细胞胞质空泡化、细胞核变性、心律失常、心功能不全如左心室收缩及舒张功能下降、右心室功能障碍等，严重者可发生充血性心力衰竭[5]。并伴有左室、右室或双室心腔的继发性扩大，与临床上DCM合并心力衰竭相类似[6]。阿霉素的心肌毒性与其引起氧自由基损伤和肌质网摄Ca2+功能障碍有关[7-8]。且阿霉素与心磷脂具有高亲和力，可通过与心磷脂结合，或与线粒体DNA相互作用，进入线粒体从而抑制呼吸链。研究显示，阿霉素注射结束后，线粒体DNA与呼吸链受损仍会持续存在，进而引起延迟性心肌病[9]。
阿霉素对心脏的慢性毒性作用与用药的累积剂量相关。研究表明，当阿霉素的累积剂量为50 mg/m2时，左心室已出现了收缩及舒张功能不全，而当其累积剂量达到300 mg/m2时，左心室功能不全的发生率可达16%～60%[10]。随着阿霉素剂量的增大，作用时间的延长，心肌细胞的损伤程度逐渐加重。因此，若阿霉素剂量太小，则不容易导致DCM，而如果剂量过大，则可能由于药物的严重毒副作用而造成实验动物死亡率过高。有学者采用阿霉素短期大剂量腹腔注射的方法，成功建立DCM模型[11]，但死亡率高，且发病急，与临床上DCM的慢性发展过程不相符合。因此，本实验通过分次小剂量（每次2.5 mg/kg，1次/周，共6周）腹腔注射阿霉素，使其累积剂量达到15 mg/kg[12]。
DCM以左室、右室或双室腔扩大为特征，主要表现为心肌收缩期泵功能衰竭。本研究显示，DCM组大鼠LVEDD、LVESD显著大于正常对照组（P<0.05），而LVEF、LVFS明显低于正常对照组（P<0.05）。以上数据提示，DCM组大鼠心腔明显扩大，室壁活动度弥漫性减弱，心脏收缩功能明显受损，符合临床DCM合并心力衰竭的表现。研究结果表明，腹腔注射阿霉素诱导DCM大鼠心功能下降。 参考文献
[1] Cleland J G，Daubert J C，Erdmann E，et a1.The effect of cardiac resynchronization on morbidity and mortality in heart failure[J].N Engl J Med，2005，352（15）：1539-1549.
[2] Lipshultz S E， Scully R E， Lipsitz S R，et al.Assessment of dexrazoxane as a cardioprotectant in doxorubicin-treated children with high-risk acute lymphoblastic leukaemia：long-term follow-up of a prospective，randomised，multicentre trial[J].Lancet Oncol，2010，11（10）：950-961.
[3] Zhou Y，Zhao L R，Yang S R.Adriamycin-induced dilated cardiomyopathy model of rat[J].Chin J Lab Diagn，2010，14（3）：331-334.
[4] Berk F，Isgoren S，Demir H，et al.Evaluation of left ventricular function and volume in patients with dilated cardiomyopathy；gated myocardial single-photon emission tomography （SPECT） versus echocardiography[J].Ann Saudi Med，2005，25（3）：198-204.
[5] Hershberger R E，Morales A，Siegfried J D.Clinical and genetic issues in dilated cardiomyopathy：A review for genetics professionals[J].Genet Med，2010，12（11）：55-67.
[6] Pfeffer M A，McMurray J V，Velazquez E J.Valsartan，Captopril， or Both in Myocardial Infarction Complicated by Heart Failure，Left Ventricular Dysfunction，or Both[J].N Engl J Med，2003，349（6）：1893-1906.
[7] He Y，Huang Y， Zhou L， et al.All-trans retinoic acid inhibited angiotensin Ⅱ-induced increase in cell growth and collagen secretion of neonatal cardiac fibroblasts[J].Acta Pharmacol Sin，2006，27（4）：423-429.
[8] Temoka K， Hirano M， Yamaguchi K，et al.Progressive cardiac dysfunction in adriamycin-induced cardiomyopathy rats[J].Eur J Heart Fail，2000，2（4）：373-378.
[9] Nishida K， Kyoi S， Yamaguchi O，et al.The role of autophagy in the heart[J].Cell Death Differ，2009，16（1）：31-38.
[10] Choi H S， Park E S， Kang HJ ， et al. Dexrazoxane for preventing anthracycline cardiotoxicity in children with solid tumors[J].J Korean Med Sci，2010，25（9）：1336-1342.
[11] Yi X， Bekeredjian R， DeFilippis N J， et al. Transcriptional analysis of doxorubicin-induced cardiotoxicity[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2006，290（3）：1098-1102.
[12] Hayward R， Hydock D S.Doxorubicin cardiotoxicity in the rat：an in vivo characterization[J].J Am Assoc Lab Anim Sci，2007，46（4）：20-32.
（收稿日期：2013-07-22） （本文编辑：蔡元元）
【关键词】 扩张型心肌病； 心功能； 阿霉素
近年来，DCM发病率呈逐步上升趋势，严重危害人类健康。国外报道DCM患病率为8.32～36.5/10万人，年死亡率为3.27/10万人，而我国DCM患病率高达84.0/10万人，发病率为1.3/10万人[1]。DCM以左室、右室或双室腔扩大为特征，被认为是心脏移植最常见的原因（年龄大于1岁）及儿童心力衰竭的第三大病因[2]。一旦患者发生心力衰竭，其心功能呈进行性恶化。本研究通过腹腔注射阿霉素诱导制备DCM大鼠模型，探讨其心功能的变化。
1 材料与方法
1.1 实验材料 体质量为240～290 g的8周龄SPF级近交系雄性SD大鼠85只，购于大连医科大学实验动物中心。分为DCM组65例、正常对照组20例，置于同等条件下饲养。
1.2 实验试剂与仪器 阿霉素（浙江海正药业股份有限公司）；生理盐水（青岛华仁药业股份有限公司）；HD11XE型彩色超声诊断仪（PHILIPS，USA）。
1.3 DCM动物模型的建立 DCM组予腹腔注射阿霉素，每次2.5 mg/kg，1次/周，共6周，使阿霉素累积剂量达到15 mg/kg。正常对照组以等容积的生理盐水代替阿霉素进行腹腔注射。
1.4 心脏超声检查 给药第10周对两组大鼠进行心脏超声检查，了解心功能状况。检查前30 min予腹腔注射氯胺酮麻醉，剂量为100 mg/kg，用8%硫化钠溶液脱去大鼠左胸前皮毛。仰卧位固定大鼠，取胸骨旁左室长轴切面平乳头肌水平，在二维影像指导下用M型超声测量左室舒张末期内径（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD）、左室收缩末期内径（left ventricular end-systolic diameter，LVESD），取平均值，计算左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）、左室短轴缩短率（left ventricular fractional shortening，LVFS）。
1.5 统计学处理 采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行统计分析，计量资料以（x±s）表示，比较采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 生存情况 至给药第10周，正常对照组20只大鼠全部存活；DCM组65只大鼠共死亡17只，生存率为73.8%。见表1。
2.2 心脏超声检查结果 给药前两组大鼠心脏超声各项指标比较差异无统计学意义（P>0.05），见表2。给药第10周，DCM组大鼠心腔扩大，室壁活动度弥漫性减弱，LVEDD、LVESD显著大于正常对照组（P<0.05），而LVEF、LVFS显著低于正常对照组（P<0.05），见表3。
3 讨论
在本实验中，笔者采用经典的腹腔注射阿霉素的方法进行DCM动物模型的构建[3]。国外有研究表明，用阿霉素诱导制备的DCM模型无论是超声心动图改变还是组织病理学变化都与人类临床DCM相符[4]。阿霉素是一种蒽环类广谱抗肿瘤抗生素，它对心脏的慢性毒性作用主要表现为心肌细胞形态学与心功能的改变，包括心肌纤维消失、心肌细胞胞质空泡化、细胞核变性、心律失常、心功能不全如左心室收缩及舒张功能下降、右心室功能障碍等，严重者可发生充血性心力衰竭[5]。并伴有左室、右室或双室心腔的继发性扩大，与临床上DCM合并心力衰竭相类似[6]。阿霉素的心肌毒性与其引起氧自由基损伤和肌质网摄Ca2+功能障碍有关[7-8]。且阿霉素与心磷脂具有高亲和力，可通过与心磷脂结合，或与线粒体DNA相互作用，进入线粒体从而抑制呼吸链。研究显示，阿霉素注射结束后，线粒体DNA与呼吸链受损仍会持续存在，进而引起延迟性心肌病[9]。
阿霉素对心脏的慢性毒性作用与用药的累积剂量相关。研究表明，当阿霉素的累积剂量为50 mg/m2时，左心室已出现了收缩及舒张功能不全，而当其累积剂量达到300 mg/m2时，左心室功能不全的发生率可达16%～60%[10]。随着阿霉素剂量的增大，作用时间的延长，心肌细胞的损伤程度逐渐加重。因此，若阿霉素剂量太小，则不容易导致DCM，而如果剂量过大，则可能由于药物的严重毒副作用而造成实验动物死亡率过高。有学者采用阿霉素短期大剂量腹腔注射的方法，成功建立DCM模型[11]，但死亡率高，且发病急，与临床上DCM的慢性发展过程不相符合。因此，本实验通过分次小剂量（每次2.5 mg/kg，1次/周，共6周）腹腔注射阿霉素，使其累积剂量达到15 mg/kg[12]。
DCM以左室、右室或双室腔扩大为特征，主要表现为心肌收缩期泵功能衰竭。本研究显示，DCM组大鼠LVEDD、LVESD显著大于正常对照组（P<0.05），而LVEF、LVFS明显低于正常对照组（P<0.05）。以上数据提示，DCM组大鼠心腔明显扩大，室壁活动度弥漫性减弱，心脏收缩功能明显受损，符合临床DCM合并心力衰竭的表现。研究结果表明，腹腔注射阿霉素诱导DCM大鼠心功能下降。 参考文献
[1] Cleland J G，Daubert J C，Erdmann E，et a1.The effect of cardiac resynchronization on morbidity and mortality in heart failure[J].N Engl J Med，2005，352（15）：1539-1549.
[2] Lipshultz S E， Scully R E， Lipsitz S R，et al.Assessment of dexrazoxane as a cardioprotectant in doxorubicin-treated children with high-risk acute lymphoblastic leukaemia：long-term follow-up of a prospective，randomised，multicentre trial[J].Lancet Oncol，2010，11（10）：950-961.
[3] Zhou Y，Zhao L R，Yang S R.Adriamycin-induced dilated cardiomyopathy model of rat[J].Chin J Lab Diagn，2010，14（3）：331-334.
[4] Berk F，Isgoren S，Demir H，et al.Evaluation of left ventricular function and volume in patients with dilated cardiomyopathy；gated myocardial single-photon emission tomography （SPECT） versus echocardiography[J].Ann Saudi Med，2005，25（3）：198-204.
[5] Hershberger R E，Morales A，Siegfried J D.Clinical and genetic issues in dilated cardiomyopathy：A review for genetics professionals[J].Genet Med，2010，12（11）：55-67.
[6] Pfeffer M A，McMurray J V，Velazquez E J.Valsartan，Captopril， or Both in Myocardial Infarction Complicated by Heart Failure，Left Ventricular Dysfunction，or Both[J].N Engl J Med，2003，349（6）：1893-1906.
[7] He Y，Huang Y， Zhou L， et al.All-trans retinoic acid inhibited angiotensin Ⅱ-induced increase in cell growth and collagen secretion of neonatal cardiac fibroblasts[J].Acta Pharmacol Sin，2006，27（4）：423-429.
[8] Temoka K， Hirano M， Yamaguchi K，et al.Progressive cardiac dysfunction in adriamycin-induced cardiomyopathy rats[J].Eur J Heart Fail，2000，2（4）：373-378.
[9] Nishida K， Kyoi S， Yamaguchi O，et al.The role of autophagy in the heart[J].Cell Death Differ，2009，16（1）：31-38.
[10] Choi H S， Park E S， Kang HJ ， et al. Dexrazoxane for preventing anthracycline cardiotoxicity in children with solid tumors[J].J Korean Med Sci，2010，25（9）：1336-1342.
[11] Yi X， Bekeredjian R， DeFilippis N J， et al. Transcriptional analysis of doxorubicin-induced cardiotoxicity[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2006，290（3）：1098-1102.
[12] Hayward R， Hydock D S.Doxorubicin cardiotoxicity in the rat：an in vivo characterization[J].J Am Assoc Lab Anim Sci，2007，46（4）：20-32.
（收稿日期：2013-07-22） （本文编辑：蔡元元）