目的:本研究构建阿霉素诱导的兔慢性心脏毒性模型,旨在探讨二维斑点追踪成像技术(two-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI)评估阿霉素致兔早期心肌损伤的诊断价值,并初步探讨阿霉素致右室功能障碍的可能机制。方法:将30只雄性新西兰兔随机分为三组(10只/组):(1)阿霉素高剂量组(HD组),经耳缘静脉注射阿霉素溶液,3 mg/kg/周,持续6周,累积剂量18 mg/kg;(2)阿霉素低剂量组(LD组):经耳缘静脉注射阿霉素溶液1.5 mg/kg/周,持续6周,累积剂量9 mg/kg;(3)对照组(Control组):经耳缘静脉注射Annual risk of tuberculosis infection等剂量生理盐水,1次/周,持续6周。分别于第0、2、4、6周对所有实验兔进行超声心动图检查,常规超声心动图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)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左心室缩短分数(left ventricular ejection fractional shortening,LVFS)、心率(heart rate,HR)、右室面积变化分数(right ventricular fractional area change,RVFAC)及三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion,TAPSE)等,2D-STI获得左室整体纵向应变(left ventricular global longitudinal strain,LVGLS)、右室游离壁整体纵向应变(right ventricular free-wall longitudinal strain,RVFWLS)及右室整体纵向应变(right ventricular global longitudinal strain,RVGLS)等,重复测量方差分析比较各组在各时间点的超声参数差异;比较全心质量指数。ELISA检测血清肌酸激酶同工酶(Creatine kinase-MB,CK-MB)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)水平;于实验第6周采集图像后处死兔子,HE染色观察三组实验兔的心肌组织病理学变化;透射电子显微镜观察各组右室心肌组织超微结构及线粒体的变化;检测右室心肌组织超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(glutathione peroxide,GSH)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平及铁含量;Western blot检测三组右室心肌组织Nrf2和Gpx4的蛋白表达水平。结果1.与Control组相比,HIACS-010759采购D组及LD组实验兔均出现不同程度的精神萎靡、对外界刺激反应减弱,体重增加缓慢,毛发干枯,掉毛,耳缘静脉炎,腹泻等情况,LD组的情况较HD组轻,Control组兔精神状况良好。三组实验兔的全心质量指数差异无统计学意义(P>0.05)。2.常规超声心动图:第6周时,HD组的LVEF值明显低于给药前及其余两组(P<0.05),在各实验周期,3组兔的LVEDD、LVESD、LVFS、HR、RVFAC及TAPSE差异均无统计学意义(P>0.05);3.2D-STI:重复测量方差分析结果显示,组别和实验周期对LVGLS、RVFWSL及RVGLS的影响均存在交互效应,HD组和LD组的LVGLS、RVFWSL及RVGLS值随化疗周期的延长逐渐减低,第2、4和6周时,HD组的LVGLS、RVFWSL均明显低于给药前及其余两组(P<0.05);第4和6周时,LD组LVGLS、RVFWSL均明显低于给药前及其余两组(P<0.05);第4和6周时,HD和LD两组的RVGLS均明显低于Control组(P<0.05),HD组的RVGLS值低于给药前(P<0.05);第6周时,LD组的RVGLS值低于给药前(P<0.05)。4.ELISA结果显示,与Control组及LD组相比,HD组的CK-MB及LDH的含量均明显升高(P<0.01),与Control组相比,LD组的LDH值显著升高(P<0.01)。5.HE染色结果显示,Control组的左、右心室心肌组织结构正常,排列整齐,未见明显病理性改变。HD及LD组的左、右室心肌组织可见不同程度的肌纤维排列紊乱、心肌细胞肿大等表现,与HD组相比,LD组的上述病理表现较轻;6.透射电镜结果显示,阿霉素导致心肌线粒体损伤并呈一定剂量依赖性,与Control组相比,HD组可见部分Z线扭曲,肌纤维部分断裂,线粒体肿胀,部分呈空泡状,膜内基质变淡,部分线粒体皱缩变小,嵴结构模糊不清;LD组线粒体聚集,肿胀,形态不规则,部分空泡,程度较HDFUT-175研究购买组轻。7.阿霉素导致心肌组织氧化应激增强:与Control组相比,阿霉素组的SOD、GSH水平均呈明显的剂量依赖性降低(P<0.05),HD组的SOD、GSH水平低于LD组(P<0.05);与Control组相比,阿霉素组的心肌组织铁含量、MDA水平呈明显的剂量依赖性增加(P<0.05),HD组的心肌组织铁含量、MDA水平明显高于LD组(P<0.05);8.Western blot结果显示,HD组和LD组的Nrf2、Gpx4蛋白表达水平均低于Control组(P<0.01),LD组的Nrf2、Gpx4蛋白表达水平均低于HD组(P<0.01)结论:1.阿霉素对左室、右室的心脏毒性具有同步性和剂量依赖性,随着阿霉素剂量的增加,左室整体纵向应变、右室整体纵向应变及右室游离壁纵向应变均出现减低。2D-STI技术相比于常规超声心动图可更敏感地发现左室、右室的心肌损伤,其中以左室整体纵向应变及右室游离壁纵向应变的敏感性较高,有望成为评估阿霉素诱导的亚临床心肌损伤的可靠手段,指导临床早期干预治疗;2.阿霉素诱导右室功能障碍的机制可能与Nrf2/Gpx4信号通路、氧化应激增强、铁死亡有关,为将来阿霉素心脏毒性的防治提供实验依据。图 [14] 表 [3] 参 [110]