摘要

背景左卡尼汀是重要的线粒体能量代谢调节物,其对衰老心脏是否具有保护作用尚不明确。目的以自然饲养的24月龄大鼠来构建自然衰老动物模型,研究左卡尼汀对自然衰老模型大鼠的心脏保护作用,并深入分析其分子机制。方法 2017年1月—2019年6月,选取3月龄SPF级雄性大鼠30只。将在标准饲养环境下自然饲养至4月龄的大鼠作为青年对照组（n=10）。将在标准饲养环境下自然饲养至24月龄的大鼠随机分为左卡尼汀组（n=10）和老年对照组（n=10）。左卡尼汀组大鼠给予左卡尼汀300 mg·kg-1·d-1,老年对照组大鼠给予等量0.9%氯化钠溶液,均连续灌胃4周。记录并比较各组大鼠心脏收缩、舒张功能指标〔包括左心室舒张末期内径（LVEDD）、左心室收缩末期内径（LVESD）、左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）、左心室射血分数（LVEF）、左心室短轴缩短率（LVFS）〕,血清丙二醛（MDA）水平、超氧化物歧化酶（SOD）活性,线粒体超微结构,心肌组织三磷酸腺苷（ATP）、磷酸化-AMP依赖的蛋白激酶（p-AMPK）、肉毒碱脂酰转移酶1（CPT-1）水平。结果老年对照组LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV大于青年对照组（P<0.05）;左卡尼汀组LVESD、LVESV小于青年对照组,LVEF、LVFS高于青年对照组（P<0.05）;左卡尼汀组LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV小于老年对照组,LVFS高于老年对照组（P<0.05）。老年对照组血清MDA水平高于青年对照组,SOD活性小于青年对照组（P<0.05）;左卡尼汀组血清MDA水平高于青年对照组（P<0.05）;左卡尼汀组血清MDA水平低于老年对照组,SOD活性大于老年对照组（P<0.05）。与青年对照组大鼠相比,老年对照组大鼠线粒体形态各异,部分线粒体肿胀明显,基质出现多个局灶性空泡;与老年对照组相比,左卡尼汀组大鼠心肌细胞线粒体体积明显缩小,偶见空泡变性,线粒体嵴排列整齐致密。老年对照组心肌组织ATP水平低于青年对照组（P<0.05）;左卡尼汀组心肌组织ATP水平高于老年对照组（P<0.05）。老年对照组心肌组织p-AMPK、CPT-1水平低于青年对照组（P<0.05）;左卡尼汀组心肌组织p-AMPK、CPT-1水平高于老年对照组（P<0.05）。结论左卡尼汀可改善自然衰老模型大鼠心脏功能,提高其抗氧化能力,保护衰老心肌线粒体结构和增加衰老心肌ATP生成,其机制可能与上调AMPK/CPT-1信号通路有关。

关键词