重组腺病毒介导Klotho基因转导对大鼠心力衰竭心肌重构的影响

摘要：目的 探讨重组腺病毒介导的Klotho基因转染对大鼠心力衰竭(心衰)进程以及心肌重构的影响,并探讨其机制.方法 SPF级SD大鼠,随机数表法分为5组,即正常对照组(对照组,未给予任何干预),心衰组(只做心衰模型,不给予其他干预),生理盐水组(在心衰模型的基础上尾静脉注射生理盐水,0.5 ml/只),腺病毒载体介导的增强荧光蛋白组(Ad.EGFP组,在心衰模型的基础上用腺病毒载体介导增强荧光蛋白,2×1010 pfu,0.5 ml/只),以及腺病毒载体介导的目的基因组(Ad.Klotho组,在心衰模型的基础上用腺病毒载体介导目的基因,2×1010pfu,0.5 ml/只),每组5只.异丙肾上腺素连续腹腔注射法建立大鼠心衰模型.构建重组腺病毒载体pDC316-CMV-EGFP-rKlotho,标记为Ad.Klotho,并将其转导至相应的心衰大鼠模型.建模第6周,采用超声心动图测定各组大鼠的左心室射血分数(LVEF);多道生理记录仪测定各组大鼠血液动力学变化;检测各组大鼠心肌组织病理学改变;冰冻切片后镜下观察各组大鼠心肌组织荧光蛋白表达水平;实时荧光定量聚合酶链反应评估各组大鼠心肌组织中Klotho基因的表达水平,以及心肌纤维化相关因子Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原的表达水平;ELISA法检测各组大鼠血浆中B型利钠肽(BNP)的表达水平.结果 心衰组、生理盐水组、Ad.EGFP组和Ad.Klotho组大鼠心肌组织苏木素伊红染色均可见心肌细胞断裂、心肌间质增生、心肌细胞肥大和结构改变.对照组大鼠心肌组织病理切片未见上述改变.通过比较发现,Ad.Klotho组大鼠心肌纤维化程度、重构程度以及心肌细胞肥大程度均较心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组低.建模第6周,Ad.Klotho组和Ad.EGFP组大鼠心肌组织中仍可见EGFP绿色荧光表达,而对照组、心衰组和生理盐水组则未见.各组大鼠心肌组织中Klotho、胶原Ⅰ a1和Ⅲa1 mRNA均有表达.其中,对照组和Ad.Klotho组Klotho mRNA表达水平较高,与其他3组比较差异均有统计学意义(P均＜0.05),而心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组间Klotho mRNA表达水平差异无统计学意义.心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组胶原Ⅰ a1、Ⅲa1 mRNA表达水平均较对照组和Ad.Klotho组高(P均＜ 0.05),且三组间比较差异无统计学意义.超声心动图结果示心衰组、生理盐水组、Ad.EGFP组和Ad.Klotho组大鼠总体LVEF为(42.27±3.22)％低于对照组的(72.13±2.97)％(P＜0.01).对照组和Ad.Klotho组心率均高于心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组(P均＜0.05).对照组和Ad.Klotho组左心室内压均高于心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组(P均＜0.01).对照组和Ad.Klotho组左心室舒张末压均低于心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组(P均＜0.01).对照组和Ad.Klotho组左心室内压大上升速率(+dp/dtmax)均大于心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组(P均＜0.05).对照组和Ad.Klotho组左心室内压大下降速率(-dp/dtmax)亦均大于心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组(P均＜0.05).心衰组、生理盐水组、Ad.EGFP组和Ad.Klotho组大鼠心脏体质量指数分别为(6.50±0.32)、(6.46±0.18)、(6.34±0.15)和(5.23±0.19) g×l 000/g均明显高于对照组(2.84±0.25)g×1 000/g,P均＜0.05,但Ad.Klotho组又明显低于心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组(P＜0.05),心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组间差异则无统计学意义.心衰组、生理盐水组、Ad.EGFP组和Ad.Klotho组大鼠血清中BNP水平均明显高于对照组(P均＜0.01),但Ad.Klotho组明显低于心衰组、生理盐水组和Ad.EGFP组(P均＜0.05).结论 腹腔注射异丙肾上腺素可成功建立大鼠心衰模型.Klotho基因可抑制心肌纤维化、心肌肥大及胶原纤维增生.