佐剂性关节炎大鼠心功能及心肌MMP-9、TIMP-1变化

目的:观察佐剂性关节炎(Adjuvant Arthritis,AA)大鼠心功能、MMP-9及TIMP-1蛋白在心肌中表达。方法:将24只大鼠随机分为正常对照组(Normal Control,NC)、模型对照组(Model Control,MC),每组12只,分别向模型对照组动物右后足跖皮内注射弗氏完全佐剂(Freund's Adjuvant Complete,CFA)致炎,致炎48天后,观察两组大鼠足跖肿胀度及关节炎指数(Arthritis Index,AI),分别通过小动物多道生理记录仪和超声心动图检测心功能,HE染色观察心脏组织病理学改变,免疫组化染色法检测基质金属蛋白酶9(Matrix Metallo Proteinase 9,MMP-9)、基质金属蛋白酶抑制因子-1(Tissue Inhibitor of MetalloProteinase-1,TIMP-1)的蛋白表达情况,ELISA法测定血清细胞因子的变化,流式细胞仪测定调节性T细胞(Regulation T cell,Treg)的表达。结果:①与NC组比较,MC组大鼠致炎12天体重出现下降,于致炎48天体重下降至最高峰;致炎18天足跖肿胀度达最高峰。②与NC组比较,MC组的舒张早期血流峰值速度(early diastolic peak flow velocity,E)、E/A、短轴缩短分数(left ventricular fraction shortening,FS%)显著降低(P<0.05或P<0.01),舒张晚期血流峰值速度(late diastolic peak flow ve-locity,A)显著升高(P<0.01)。与NC组比较,MC组心率(heart rate,HR)、心脏质量指数(heart index,HI)、左室收缩末压(Left Ventricular Systolic Pressure,LVSP)、左室舒张末压(Left Ventricular End-diastolic Pressure,LVEDP)显著升高(P<0.05),左室内压上升/下降最大速率(Maximum Rate of Ventricular Pressure of development or decline,±dp/dtmax)显著降低(P<0.05)。③与NC组比较,MC组TNF-α、BNP、IL-17显著升高(P<0.05或P<0.01),IL-10、CD4+Treg、CD4+CD25+Treg显著降低(P<0.01)。④与NC组比较,MC横截面心肌细胞横径值(TDM/μm)显著升高(P<0.05),MMP-9表达量在MC组大鼠心肌细胞显著升高(P<0.01);TIMP-1的表达量则显著降低(P<0.01)。⑤Spearman相关性分析显示:心功能参数E峰与TIMP-1蛋白染色指数呈正相关;A峰与TIMP-1蛋白染色指数呈正相关,与MMP-9呈负相关;心脏质量指数(HI)与关节炎指数(AI)呈正相关;+dp/dtmax与IL-17呈显著负相关,与TIMP-1蛋白染色指数呈正相关;-dp/dtmax与IL-10呈负相关(P<0.05)。结论:AA大鼠存在心功能下降。其机制可能是大鼠在致炎后对抗原刺激呈高敏反应状态,免疫调节功能紊乱,释放大量细胞因子和炎症介质,导致局部关节的病变的同时,心肌细胞及细胞外基质亦发生损害,从而发生AA心功能降低。