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心脏和肺脏在结构和功能上联系紧密,且细菌性肺炎常常与心脏不良事件有关。肥胖与多种心血管疾病相关,同时提高机体对细菌感染的易感性。但是肥胖悖论提出肥胖虽有多种不良影响,但有益于肺炎患者的生存并改善预后;且在非致死性大肠杆菌(Escherichia coli)滴鼻感染状态下,肥胖小鼠肺脏的损伤、外周血T淋巴细胞亚群的改变以及脂代谢紊乱没有正常小鼠明显。目前肺部感染致心脏功能障碍已引起人们大量关注,但关于滴鼻感染E.coli对肥胖小鼠心脏组织病理损伤和细胞凋亡的研究还未见报道。本研究选用雄性ICR小鼠,经8周正常/高脂饮食诱导达标的Normal(正常)和肥胖(DIO)小鼠进行鼻内滴注PBS或E.coli,并分为4组:Normal-PBS,Normal-E.coli,DIO-PBS和DIO-E.coli。通过HE和Masson染色、ELISA、生物化学法、流式细胞术、Western blotting技术和实时定量PCR分别测定滴鼻感染前0h和感染后12h,24h及72h小鼠的体重、血清TG和TC含量,心脏组织形态变化、炎症和氧化应激水平以及细胞凋亡率和线粒体凋亡相关蛋白及mRNA表达水平。体征和心脏组织损伤结果显示:DIO-PBS/-E.coli组小鼠体重、心脏质量、Lee’s指数和血清中TG和TC含量皆极显著(p<0.01)高于Normal-PBS/-E.coli组,而心脏指数在DIO-PBS/-E.coli组虽有增加但无显著性差异(p>0.05)。Normal-/DIO-E.coli组心脏指数显著(p<0.05)高于Normal-/DIO-PBS组,然而心脏质量虽有增加但无显著性差异(p>0.05)。DIO-PBS/-E.coli组心脏体积和心腔皆增大,心肌间隙增宽,而E.coli感染后无明显的宏观变化,但心肌细胞出现局部的空泡变性和胞浆溶解。炎症水平检测结果显示:DIO-PBS/-E.coli组炎性因子和脂肪因子IL-6、IL-8、Leptin、Resistin的含量均显著(p<0.05)高于Normal-PBS/-E.coli组;同时,相较于Normal-/DIO-PBS组,IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、Leptin及Resistin的表达水平在E.coli感染后的Normal-/DIO-E.coli组的12h和24h皆显著提高(p<0.05)。氧化应激状态检测结果显示:比较DIO-PBS和Normal-PBS组,DIO-PBS组小鼠心脏组织中GSH-Px活性和GSH含量显著增加(P<0.05),而CAT,SOD的活性和MDA的含量虽增加但无显著性差异(p>0.05);同时,E.coli感染后相比于Normal-/DIO-PBS组,Normal-/DIO-E.coli组的上述氧化指标皆在12h或24h显著(p<0.05)增加。心脏细胞凋亡检测结果显示:相较于Normal-PBS组,DIO-PBS/-E.coli组以及Normal-E.coli组心肌细胞凋亡率,caspase-3、caspase-9和bax mRNA和蛋白以及bax/bcl-2比值皆极显著(P<0.01)增加,而bcl-2的mRNA和蛋白水平极显著降低(P<0.01)。E.coli滴鼻感染后,相较于DIO-E.coli组小鼠,上述各参数(Leptin和GSH除外)皆在Normal-E.coli组的相对变化幅度更大,且在12h或24h变化达最大,随后逐渐接近初始状况。上述结果表明高脂饮食诱导的肥胖或E.coli滴鼻感染在一定程度上皆会引起心脏组织形态损伤、炎症反应、氧化应激以及过度细胞凋亡;其中心肌细胞凋亡与线粒体通路密切相关。此外,滴鼻感染E.coli后肥胖小鼠心脏的炎症反应、氧化应激以及过度细胞凋亡的变化幅度没有正常小鼠明显,其相关机制尚需进一步深入研究。