扩张型心肌病（dilated cardiomyopathy,DCM） 是儿童时期以心腔扩大、心功能障碍为主要特征 的原因不明的心肌疾病，至今尚无特异有效的治 疗方法，预后极差。DCM 的发病机制仍然不明， 涉及基因突变及遗传、病毒性心肌炎后遗症、免 疫损害等，DCM 所引起的慢性顽固性心力衰竭是 其预后不佳的主要原因，也是儿科心血管工作者 的一大难题^{[1, 2]}。。

两周龄近交系Sprague-Dawley（SD）雄性大鼠 共60 只，体重30~35 g，由第四军医大学实验动 物中心提供[许可证号：SCXK-（军）20071007]。随机分为对照组、DCM 模型组（DCM 组）和生长 激素治疗组（rhGH 组），每组20 只。

DCM 大鼠模型的建立参照文献^{[6, 7]}：将呋喃唑 酮（山西云鹏药业有限公司，批号：B101202）用 生理盐水配成20 mg/mL 的溶液，按0.25 mg/g 给大 鼠灌胃，每日1 次，每周按体重调整用药剂量， 喂饲至12 周，超声检查诊断为DCM；造模成功后 rhGH 组以剂量0.15 u/kg 的rhGH 注射液（长春金 赛药业有限责任公司，批号：S20050025）每日腹 腔注射1 次，共计12 周，DCM 组大鼠以等量生理 盐水行腹腔注射；对照组为空白对照，不采取任何 措施，其他喂养条件相同。 1.2　心脏功能的超声及血流动力学检测

从模型制备开始后第24 周时，各组大鼠用2％ 戊巴比妥钠行腹腔麻醉，称重后仰卧固定于操作 台上，8% 硫化钠于胸部脱毛，采用彩色多谱勒诊 断仪（Sequoia 512，日本西门子公司）进行检查， 心脏多谱勒检查由经验丰富的医师专人专机操作。 检测指标包括：左室舒张末期内径（LVDD）、左 室收缩末期内径（LVSD）、室间隔厚度（IVS）、 左室后壁厚度（LVPWT）、缩短分数（FS）、射 血分数（EF）。取左室长轴切面和左乳头肌水平 测量M 型曲线，连续测3 个心动周期，取平均值。

完成超声检测后，分离右侧颈总动脉，置入 PE50 聚乙烯导管，前端插入左室并经玻璃活塞与 Power lab 转换器和多导生理仪相连，测定中心静 脉压（CVP）、左心室压（LVP）、左室舒张末期 压（LVEDP）和心率（HR）。 1.3　血清生化指标测定

各组大鼠行眼眶采血，柠檬酸钠抗凝，混 合10~20 min，静置2 h，2 000~3 000 rpm，离心 10 min，收集上清，-20 ℃ 冻存待测。IGF-1 及 IGFBP-3 采用放射免疫法测定； 肌钙蛋白I、T （cTnI、cTnT）采用改良单克隆夹心酶联免疫法测定；N 末端B 型利钠肽（NT-proBNP）水平检测采 用ELISA 法测定，ELISA 试剂盒购自上海朗卡公司。 1.4　心脏称重及心脏病理组织学检测

完成上述检测后，处死大鼠，迅速取出心脏， 滤纸沾吸血迹后称全心重量，剪去左右心房及右 心室，称左心室重量。取左室心肌经10％甲醛固 定后，常规石蜡包埋、3~5 mm 厚度切片，行苏木精- 伊红（HE）染色及光镜观察；每个标本随机选取 5 张切片，苦味酸- 天狼猩红偏振光法染色，偏振 光显微镜下在非梗死区随机选取4 个不含血管视 野，Image Proplus 6.0 图像分析系统计算每个视野 中心肌胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ（Col Ⅰ、Col Ⅲ）所占百分比， 取均数代表Col Ⅰ和Col Ⅲ的容积分数（CVF）， 计算Col Ⅰ /Col Ⅲ比值。取左室心肌1 mm3 组织 5~6 块，置于2.5% 的戊二醛固定液中，4℃冰箱保 存，制备电镜切片，透射电镜观察心肌组织超微 结构改变。 1.5　统计学分析

采用SPSS 17.0 统计软件对数据进行统计学分 析，计量资料以均数± 标准差（x±s）表示，多 组间比较采用方差分析，组间两两比较采用SNK-q 检验，P<0.05 为差异有统计学意义。 2　结果 2.1　一般情况

DCM 组和rhGH 组大鼠于造模4 周时出现体 型瘦小、毛色发黄、反应迟钝、进食饮水减少。7 周时出现精神萎靡、进食饮水极少、脱毛、水肿、 站立行走不稳等。10~11 周时两组大鼠各死亡2 只， 均死于心脏功能衰竭、大量腹水，尸体解剖发现口 腔、消化道黏膜均水肿、黄染，心脏扩大呈灯泡状； 余36 只大鼠均表现为喘息、正常爬行不稳、醉酒状、行动缓慢、运动耐量下降，心脏超声检查显示 DCM 改变。对照组大鼠无死亡，心脏超声未见异常。

rhGH 治疗2 周后rhGH 组大鼠活动量较DCM 组大鼠明显增加，较治疗前也有明显改善，表现 为可正常爬行，喘息症状改善，进食饮水增加； 治疗6 周时其行为学表现同对照组，无喘息等症状； 治疗12 周时rhGH 组大鼠活动量较对照组增大， 精神略亢奋。 2.2　各组大鼠心脏超声心动图检查结果

与对照组相比，DCM 组大鼠均表现出明显心 腔扩大，室壁及左室后壁厚度明显变薄，FS 和EF 下降（P<0.05），30% 出现心室壁不同步运动。 经rhGH 治疗12 周后，rhGH 组大鼠心腔容积、室 壁厚度、FS 和EF 等均较DCM 组明显改善（P<0.05）， 接近对照组水平（P>0.05）。见表 1。

表 1(Table 1)

表 1 各各组超声心动图检查结果比较　（x±s）

表 1 各组超声心动图检查结果比较　（x±s）

与对照组相比，DCM 组大鼠IGF-1、IGFBP-3 水平降低（P<0.05），cTnI、cTnT、NT-proBNP 水 平升高（P<0.05）；rhGH 组大鼠IGF-1、IGFBP-3 水平较DCM 组和对照组显著升高（P<0.05）， cTnI、cTnT、NT-proBNP 水平较DCM 组降低 （P<0.05），与对照组比较差异无统计学意义 （P>0.05）。见表 2。

表 2(Table 2)

表 2 各组血清生化指标检测结果比较　（x±s）

表 2 各组血清生化指标检测结果比较　（x±s）

因为体重不同，所以采用心脏重量/ 体重（HW/ BW）指标来比较各组心脏重量的差异。与对照组 相比，DCM 组BW、LVP 下降，HW/BW、CVP、 LVEDP 和HR 均升高（P<0.05）；rhGH 组大鼠 BW 较DCM 组明显增加（P<0.05），HW/BW 较 DCM 组显著下降（P<0.05），CVP、LVP、LVEDP 和HR 均较DCM 组大鼠有较明显改善（P<0.05）， 但上述指标与对照组比较，差异均无统计学意义 （P>0.05），见表 3。

表 3(Table 3)

表 3 各组体指标及血流动力学指标比较　（x±s）

表 3 各组体指标及血流动力学指标比较　（x±s）

DCM 组大鼠光镜下显示心肌小块坏死，肌丝 排列紊乱、粗细不等，心肌细胞肥大和萎缩共存， 可见灶性溶解，不同程度颗粒变性与空泡变性， 核增大，部分分裂、畸形，肌细胞间纤维组织增多。 对照组大鼠心肌细胞排列整齐，无心肌细胞增大、 变性及破坏。rhGH 组大鼠心肌病理改变间于DCM 组和对照组之间。见图 1。

图 1 普通光镜下观察各组大鼠心肌组织病理学改变（苏木精- 伊红染色）　对照组心肌细胞排列整齐，无心 肌细胞增大、变性及破坏。DCM 组心肌小块坏死，肌丝排列紊乱、粗细不等，可见灶性溶解，不同程度颗粒变性与空泡变性， 核增大，肌细胞间纤维组织增多。rhGH 组心肌病理改变间于DCM 组和对照组之间。

对照组大鼠心肌线粒体大小一致，线粒体嵴 排列规则，滑面内质网排列规则，核膜均匀，染 色质分布均匀，肌丝排列整齐，横纹清楚。DCM 组大鼠心肌线粒体增生肿胀，大小不一，嵴断裂 或消失，核膜增厚，核染色质分布不均匀，可见 吞咽小泡；肌丝分布不均匀，排列紊乱，心肌细 胞肥大和萎缩同时存在，有变性、坏死及纤维化； 肌浆变性，失去收缩成分，胞核增大深染；间质 有淋巴细胞浸润；肌浆网和横管系统扩张。rhGH 组大鼠心肌细胞变性，坏死程度和范围明显减轻， 成局灶改变，可见少量淋巴细胞浸润。见图 2。

图 2 电子显微镜下观察各组大鼠心肌组织病理学改变（电镜，×12 k）　对照组心肌线粒体大小一致，嵴排列 规则，滑面内质网排列规则，染色质分布均匀，肌丝排列整齐。DCM 组心肌线粒体增生肿胀，嵴断裂或消失，核染色质分布 不均匀，可见吞咽小泡，肌丝排列紊乱，心肌细胞有变性、坏死及纤维化。rhGH 组心肌细胞变性，坏死程度和范围明显减轻， 成局灶改变。

对照组大鼠心肌间质可见Col Ⅰ、Col Ⅲ均匀 分布于肌丝间，以Col Ⅲ为主（45.1%±2.7%）， Col Ⅰ占20.6%±2.3%。DCM 组大鼠心肌胶原蛋白 在心肌间有不同程度的增生，以Col Ⅰ增生为主 （60.1%±2.6%），Col Ⅲ 占28.6±1.7%。rhGH 组 Col Ⅰ、Col Ⅲ分别占39.0±2.0% 和32.5±3.4%。 三组间Col Ⅰ /Col Ⅲ比值比较差异有统计学意 义（F=748.49，P<0.05），其中DCM 组Col Ⅰ / Col Ⅲ比值高于对照组和rhGH 组（P<0.05），而 在对照组和rhGH 组间Col Ⅰ /Col Ⅲ比值差异无统 计学意义（P>0.05）。见图 3。

图 3 各组大鼠心肌胶原蛋白病理学变化（苦味酸- 天狼猩红，×100）　　　Col Ⅰ的阳性表达呈红色，Col Ⅲ的阳 性表达呈蓝色。对照组心肌间质可见Col Ⅰ、Col Ⅲ均匀分布于肌丝间。DCM 组心肌胶原蛋白在心肌间有不同程度的增生， 胶原蛋白融合成大片或环状，排列紊乱。rhGH 组存在Col Ⅰ、Col Ⅲ增生，但程度弱于DCM 组。

目前，DCM 的治疗还仅仅停留于通过提高心 肌收缩力、降低心脏的压力和容量负荷，减少肺 循环和体循环静脉淤血，预防血栓栓子形成等并 发症阶段；以改善患儿临床症状、提高生存率和 生活质量，延长生命，争取行心脏移植为目标， 而后者仅仅只有少数患儿有此机会。药物治疗包 括长期应用洋地黄类药物、利尿剂、血管紧张素 转化酶抑制剂（ACEI）、β- 受体阻滞剂、免疫干 预与免疫吸附剂等。外科治疗方法包括部分左心 室切除术（PLV）、动力性心肌成形术、左室辅助装置（LVAD）以及二尖瓣成形术等姑息性手术， 以及心脏移植手术和干细胞移植。有报道直接向 左室壁注射心肌细胞或平滑肌细胞，两者植入后 可在宿主心肌中存活，提高心肌局部收缩能力， 抑制左室扩张和室壁增厚，增加每搏输出量及 LVEF，改善左室功能^{[8, 9]}，该方法真正应用于临床 尚需时间。

近年来发现GH/IGF 对人和实验动物的心血管 系统具有特殊效应，即GH 直接或间接通过血浆中 的IGF-1 及IGFBP-3 来起作用。一是GH 对心脏的 直接作用：刺激心肌细胞的生长，减少细胞凋亡、 心室重塑，提高心肌收缩力，提高心肌细胞的能 量利用率和机械效率；二是GH 对心脏的间接作用： 扩张血管，对抗心肌缺血，降低周围血管阻力， 增加血容量，减轻炎症反应^{[10, 11, 12, 13, 14]}。

本研究结果发现rhGH 治疗12 周可使 LVED、LVES 显著缩小，IVS、LVPWT 增厚， EF、FS 明显升高，说明rhGH 可显著改善DCM 大 鼠心脏功能和逆转心室的不良重构。rhGH 主要使 心肌细胞的收缩成分增加，不伴有间质的增生， 从而增加心力衰竭患者的心肌收缩力，缩小扩张 的心腔，改善心功能。研究发现间歇性给予rhGH 治疗对慢性充血性心力衰竭疗效的Ⅱ期和Ⅲ期临 床试验证实，在常规治疗的基础上加用rhGH 可增 加心室壁厚度，进而减少室壁应激，改善心脏收 缩功能^[15]。Perrot 等^[12] 观察50 例DCM 患者随机 给予rhGH/IGF 皮下注射或安慰剂12 周发现，心 力衰竭的严重性与EF、LVED、血浆去甲肾上腺 素浓度显著相关，rhGH 治疗组患者左室重量显著 增加，EF 显著改善。Jose 等^[14] 用rhGH 治疗6 例 DCM 患者，皮下注射2 IU，隔日1 次，分别于基 线水平治疗6 个月、停止治疗后6 个月观察，发 现DCM 患者症状明显改善，左室后壁及室间隔厚 度显著增加，但这些改变在治疗后6 个月有部分 可逆。

近年来，一些血生化指标在DCM 发病和恶 化过程中的作用引起重视。心力衰竭患者症状轻 重、运动耐力下降与IGF-1 和IGFBP-3 生物学效 应有一定关系，当GH 和IGF-1 下降会增加儿茶酚 胺的敏感性并使外周血管阻力增加^[16]。交感神经 张力持续增高，血浆去甲肾上腺素浓度升高，使 衰竭心脏中的膜受体-G 蛋白、腺苷环化酶复合物成分下调，β- 受体密度降低，心肌收缩力下降。 而rhGH 作为重要的蛋白合成因子，在许多方面 有拮抗GH/IGF-1 轴紊乱、升高IGF-1 和IGFBP-3 的作用^[17]。本组资料表明rhGH 治疗12 周，可升 高DCM 组大鼠血浆IGF-1 和IGFBP-3 水平，降低 cTnI、cTnT 和NT-proBNP 水平，提高运动耐量， 改善肝、肺淤血^{[6, 7]}。GH 是直接和间接地通过 IGF-1 来发挥作用，补充 rhGH 后在分子水平上， 使心脏 IGF-1 mRNA 的表达增加，对心肌细胞有肥 大效应并能增加肌凝蛋白的轻链-α 的基因转录， 而使心肌细胞肥大，增加钙离子势能反应，增加 心肌和骨骼肌重量和力量^[18]；GH 和IGF-1 的水平 上升能明显的抑制血中去甲肾上腺素的释放，同 时增加了β- 受体向上的调节，β- 受体的数量和 反应性都有所增加能改善心脏的后负荷，增加心 脏的收缩性能，变更心肌纤维的水平，并通过增 加心肌细胞的基因表达而使心肌细胞增生，抑制 凋亡，减少室壁的张力，保存和改善心功能，间 接的降低心力衰竭引起的心率增快，使心排量增 加^{[19, 20, 21, 22]}。cTnI、cTnT 水平降低提示心肌损害修复， 预后好。

DCM 的心肌特征性病理表现为心肌纤维化。 已有证据表明rhGH 可通过多种途径和机制来抑制 心肌胶原增生和逆转心肌纤维化，一方面可直接 抑制I 型、Ⅲ型胶原合成及其mRNA 的表达^[23]； 另一方面，rhGH 可通过细胞因子和信号转导通 路的多个环节作用于心脏胶原。本研究结果表明 rhGH 组大鼠心脏非梗死区胶原蛋白增生情况和 Col Ⅰ /Col Ⅲ比值与DCM 组大鼠相比明显降低， 这表明心肌梗死后心肌成纤维细胞合成和分泌胶 原蛋白增加，胶原类型比例改变及心脏胶原网络 空间结构重建；而rhGH 干预能降低非梗死区胶原 含量，同时还能改善胶原类型比例，逆转胶原重构， 此与国外研究一致^{[24, 25]}。

综上所述，rhGH 为DCM 提供了一个新的治 疗方法，其对心肌细胞的肥大效应，对GH/IGF 轴 的调节，抑制、逆转心肌纤维化等作用对DCM 的 远期预后产生有益的影响，但目前对rhGH 用于 DCM 的治疗研究仍处于初级阶段，尚未有大样本 的实验报道，rhGH 合适的剂量、疗程还在探索研 究中，rhGH 对全身的远期的副作用尚不清楚，这 些问题有待于大型临床试验来回答。