心肌梗死是高致死的心血管疾病。心肌梗死后心室重构是导致心脏顺应性下降、心功能降低甚至心力衰竭的关键病理基础。因此,减轻或抑制心室重构成为改善心肌梗死患者预后的关键。随着研究的深入,人们逐渐认识到非编码小RNA(miRNA)在生命活动中发挥的重要调控作用,miRNA被证实广泛参与了人体的病理生理过程。特别是心肌miR-133a在心肌肥厚、心肌梗死、心力衰竭等多种心脏疾病中的表达变化越来越引人关注,miR-133a被认为是干预这些心脏疾病中心室重构的潜在靶点。中医药在心肌梗死等心血管疾病防治领域有着悠久的历史和丰富的治疗经验。益气活血法是心肌梗死的基本治法。那么,益气活血药防治心肌梗死的疗效和机制是否与调控miR-133a改善左室重构有关?这是一个值得研究的科学问题。因此,本研究采用左冠脉结扎法建立心梗大鼠模型,首先在实验一中观察了心梗大鼠miR-133a表达的变化以及左室重构相关的心肌纤维化和细胞凋亡的情况。然后在此基础上,进一步通过实验二和实验三,分别研究了以益气活血法为基本组方原则的专利方芪丹利心丸和上市药芪苈强心胶囊对心肌梗死大鼠miR-133a表达和左室重构的影响及可能的信号机制。希望能够从miR-133a及其下游通路的角度,初步揭示益气活血药防治心肌梗死的分子药理机制。目的:1.研究左冠脉前降支结扎致心梗大鼠模型左室重构的病理形态学表现及miR-133a表达的变化。2.研究芪丹利心丸和芪苈强心胶囊对心梗大鼠miR-133a表达和左室重构的影响及分子药理机制。方法:1.建立心肌梗死大鼠模型并初步观察心梗大鼠模型左室重构的病理形态学表现:采用冠状动脉左前降支结扎法建立心梗大鼠模型,以同期平行手术操作但不结扎冠脉的假手术组作为对照组,记录术前、术后心电图观察ST段和Q波的变化,称取左心室重量(LVM)和体重(BM)计算左心室质量指数(LVMI),拍摄心脏大体照片比较心脏大体形态的变化,采用苏木素-伊红色(HE染色)观察大鼠心肌组织病理改变,通过Masson染色检测大鼠心肌组织胶原的表达,采用TUNEL荧光标记染色观察心肌组织细胞凋亡。2.观察实验大鼠心脏血流动力学、miR-133a表达水平和左室重构相关指标及信号分子的变化:采用左室内插管法检测左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室内压最大上升速率(+dp/dt max)和左心室内压最大下降速率(-dp/dt max)等心脏血流动力学指标评价心功能的变化;采用RT PCR技术检测左室心肌组织miR-133a的表达水平;采用LVMI、HE染色、胶原容积分数(CVF)和凋亡指数等评价左室重构的病理形态学变化特征。采用RT PCR技术检测纤维化相关基因转化生长因子-β-β1(TGF-β1)、结缔组织生长因子(CTGF)、Smad2、Smad3的改变以及凋亡相关基因胱天蛋白酶9(Caspase9)和胱天蛋白酶3(Caspase3)、肌醇需求酶1(IRE1)、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、X-盒结合蛋白-1(XBP-1)、活化转录因子4(ATF-4)、活化转录因子6(ATF-6)、胱天蛋白酶12(Caspase12)、C/EBP同源蛋白(CHOP)的变化。采用Western blot检测TGF-β1、CTGF、Smad2、Smad3、Caspase9和Caspase3等蛋白表达的差异。3.益气活血药防治心梗大鼠左室重构的药效药理研究:实验大鼠随机分为模型组、假手术组、卡托普利组(阳性对照)、芪丹利心丸组(实验二)或芪苈强心胶囊组(实验三),术后第二天开始灌胃治疗,分别给予相应药物治疗4周,治疗结束后观察各组大鼠前述心脏组织病理形态、心功能、miR-133a表达和左室重构相关指标及信号分子基因或蛋白水平的变化,探讨其药效作用和分子药理学机制。结果:1.心肌梗死大鼠模型术后即刻心电图Ⅰ导联、V2-V6导联ST段较术前抬高,术后24小时心电图可观察到病理性Q波,而假手术组心电图无上述缺血特征。冠脉结扎术后2周和4周时,与假手术组相比,模型组大鼠心脏大体标本可观察到左室前壁和心尖部有明显梗死,梗死区域较非梗死区域颜色苍白,室壁变薄,部分塌陷,心脏体积变大。HE染色可见模型组大鼠左室梗死区域心肌组织坏死,心肌纤维断裂,间隙明显增宽,胞浆染色不均匀,部分细胞核固缩深染。Masson染色可见模型组梗死边缘区出现明显的胶原沉积,呈现出典型的心肌纤维化病理表现。TUNEL染色模型大鼠可观察到明显的细胞凋亡。同时,冠脉结扎术后4周,与假手术组相比,模型组LVM和LVMI增大,miR-133a表达显著减少(P<0.01)。2.芪丹利心丸对心肌梗死大鼠miR-133a表达和左室重构的研究结果:与假手术组相比,模型组LVSP降低,LVEDP升高,±dp/dt max降低,LVM、LVMI均增大,CVF增大,凋亡指数增大,miR-133a表达减少(P<0.05或P<0.01)。心梗边缘区TGF-ββ1、CTGF、Smad2、Smad3、Caspase9和Caspase3基因表达增加(P<0.05或P<0.01)。同时,TGF-β1、Smad2、Caspase9和Caspase3蛋白表达增加(P<0.05或P<0.01),CTGF和Smad3蛋白表达无差异(P>0.05)。与模型组相比,芪丹利心丸组LVSP升高,LVEDP降低,±dp/dt max升高,LVM无显著变化(P>0.05),LVMI减小,CVF减小,凋亡指数减小,miR-133a表达增加(P<0.05或P<0.01)。心梗边缘区TGF-β1、CTGF、Smad2、Smad3和Caspase9基因表达减少(P<0.05 或P<0.01),而 Caspase3 基因表达无差异(P>0.05)。TGF-ββ1、Smad2 和Caspase3蛋白表达减少,CTGF、Smad3和Caspase9蛋白表达无差异(P>0.05)。3.芪苈强心胶囊对心肌梗死大鼠miR-133a表达和左室重构的研究结果:与假手术组相比,模型组LVSP降低,LVEDP升高,±dp/dt max降低,CVF和凋亡指数显著增大,miR-133a表达减少(P<0.05或P<0.01)。TGF-ββ1基因和蛋白表达增加,CTGF基因表达增多,GRP78、ATF-4、CHOP、Caspase12、Caspase9、Caspase3基因表达增多(P<0.05或P<0.01),IRE1、ATF-6、XBP-1基因以及CTGF蛋白表达无差异(P>0.05),Caspase9、Caspase3、cleaved-Caspase3蛋白表达显著增多(P<0.05或P<0.01)。与模型组相比,芪苈强心胶囊组LVSP无显著变化,LVEDP降低,±dp/dt max升高,CVF减小,凋亡指数减小,miR-133a表达增多(P<0.05或P<0.01)。TGF-ββ1基因和蛋白表达均减少,IRE1、GRP78、XBP-1、ATF-4、ATF-6、Caspase12、CHOP、Caspase9和Caspase3基因表达减少(P<0.05或P<0.01),CTGF基因和蛋白表达无差异(P>0.05),Caspase9、Caspase3、cleaved-Caspase3蛋白表达减少(P<0.05或P<0.01)。结论:1.冠脉结扎致心肌梗死模型大鼠出现左室重构,表现为明显心肌纤维化和细胞凋亡增加的病理形态学特征。2.心肌梗死后心肌组织miR-133a表达发生明显改变,呈现出显著降低的特征。3.具有益气活血作用的专利方芪丹利心丸和上市药芪苈强心胶囊能够不同程度地抑制左室重构,改善心脏血流动力学,其机制与上调miR-133a表达,并调节下游纤维化和凋亡通路相关信号分子的基因和蛋白表达有关。