Создание и идентификация модели повреждения сердца у мышей, вызванного перегрузочным упражнением в условиях низкого давления и гипоксии

Wu Zheng-Feng ,  

Zhang Hong-Hong ,  

Zhao Hai-Jing ,  

Zhu-Yue ,  

Ma Yu-Han ,  

Yang zeng-Ao ,  

Liu Yu-Qi ,  

摘要

Целью было моделирование двойного стресса низкого давления и гипоксии, а также перегрузочных физических нагрузок для создания и идентификации модели повреждения сердца у мышей. Методы: 24 самца C57BL/6J были случайным образом разделены на 4 группы (n=6): контрольная группа с нормальным давлением и нормальным содержанием кислорода (N), группа с физической нагрузкой при нормальном давлении и кислороде (N+E), контрольная группа с низким давлением и гипоксией (H), группа с физической нагрузкой при режиме низкого давления и гипоксии (H+E). Группа H+E была модельной, подвергалась двойному воздействию низкого давления и гипоксии с перегрузочными физическими нагрузками; за исключением групп N и H, все остальные мыши занимались прогрессивными перегрузочными беговыми упражнениями в соответствующих условиях. Мониторировались изменения артериального давления и массы тела до и после упражнений, оценивалась функция сердца с помощью эхокардиографии; по окончании эксперимента выделяли сердце, взвешивали его и рассчитывали индекс массы сердца (HW/BW); патологические изменения в сердечной ткани и поперечная площадь миокардиальных клеток оценивались с помощью окрашивания гематоксилин-эозином (HE) и конканавалином А (WGA); ультраструктуру миокарда изучали с помощью трансмиссионной электронной микроскопии; уровни сердечных повреждающих маркеров креатинкиназы-MB (CK-MB) и сердечного тропонина I (cTnI) измерялись методом ELISA. Результаты: В группе H+E показатели HW/BW, систолического (SBP) и диастолического давления (DBP) значительно увеличились по сравнению с группами N, H и N+E (P<0,05). Эхокардиография показала значительное снижение фракции эжекции (EF), коэффициента укорочения короткой оси (FS) и соотношения E/A в группе H+E по сравнению с другими группами (P<0,05). Патологические исследования выявили отсутствие выраженных изменений в группах N и H, в группе N+E наблюдались некроз миокардиальных клеток, разрыв волокон, коллагеновый коллапс и фиброз, а в группе H+E повреждения были более выражены. Окрашивание WGA выявило увеличение площади поперечного сечения миокардиальных клеток в группах N+E и H+E, причем в группе H+E рост был значительнее (P<0,05). Электронная микроскопия выявила нарушение расположения миофибрилл и их лизис, отек и деструкцию митохондрий в группе N+E, при этом в группе H+E значительно увеличилась доля аномальных митохондрий, в группах N и H изменений не наблюдали. Серологический анализ показал значительное повышение уровней CK-MB и cTnI в группах N+E и H+E по сравнению с N и H, максимальное повышение наблюдалось в группе H+E (P<0,05). Заключение: Успешно создана модель повреждения сердца у мышей, вызванного перегрузочным упражнением в условиях низкого давления и гипоксии. Низкое давление и гипоксия оказывают синергическое повреждающее действие на сердце, модель эффективно имитирует двойной патологический стресс такой ситуации.

关键词

низкое давление и гипоксия;упражнение;повреждение сердца;мыши;стресс

阅读全文