论文部分内容阅读
病理性心肌肥厚是高血压、心脏瓣膜病、急性心肌梗塞及先天性心脏病等临床常见疾病的一种并发症,是心脏对多种病理刺激的一种适应性反应。目前认为心肌肥厚的形成与细胞外的多种因子刺激、细胞内的信号转导和核内的某些基因活化有关,其本质特征是细胞基因表达的异常。近年来,对心肌肥厚的功能学变化及其发生时基因表达模式的改变已有比较深入的研究,但对心肌肥厚形成的具体机制还不甚清楚。形态学的研究手段已经证实,心脏发生病理性心肌肥厚时,不仅有心肌细胞的肥大,尚有心肌间质细胞的增殖及胶原纤维的异常堆积。因此,研究与这些细胞效应相关的分子信号转导机制的改变或信号分子表达的变化,对阐明心肌肥厚的形成机制具有十分重要的意义。目前,鉴于所使用的心肌肥厚动物模型的纷杂以及模型稳定性的不同,国内外学者在心肌肥厚研究领域的许多实验报道尚有矛盾之处。基于此,本文首先对病理性心肌肥厚的造模方法学进行了探讨,然后以腹主动脉缩窄致心肌肥厚的大鼠模型为研究对象,观察某些信号分子在病理性心肌肥厚形成及其形成受到L-精氨酸影响时表达的变化,从而探讨心肌肥厚与信号分子之间的关系以及L-精氨酸对病理性心肌肥厚作用和相关机制。 <WP=5>1 缩窄腹主动脉致大鼠心肌肥厚模型的制备方法及其效果的探讨目的:本文对大鼠心肌肥厚模型的不同造模术式进行了探讨,并对比了腹主动脉的不同缩窄程度对术后大鼠存活率和造模效果的影响,以期为病理性心肌肥厚的研究领域奠定造模方法学基础。方法:对两组大鼠施行不同的造模术式,4周后对比两组大鼠的存活率,并以此评价该两种术式的优劣;然后用存活率较高的术式将另外四组大鼠的腹主动脉内径分别缩窄至0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm(将该四组大鼠依次简称为0.5mm组、0.6mm组、0.7mm组、0.8mm组,以下同),4周后通过比较各组大鼠的存活率来反映腹主动脉的不同缩窄程度对术后大鼠存活率的影响,并以左室重量指数、左心室的室壁厚度、心肌细胞直径以及平均动脉压等为指标来对比评价0.7mm组0.8mm组大鼠的造模效果。结果:(1)与腹正中位行手术切口,逐层分离至腹主动脉的传统术式相比,在右季肋区行手术切口,于腹膜后位分离腹主动脉的改良术式可提高术后大鼠的存活率;(2)对0.5mm组、0.6mm组、0.7mm组、0.8mm组四组大鼠施行改良术式后4周,0.8mm组大鼠的存活率高于其他三组;(3)术后4周,0.7mm组和0.8mm组两组大鼠与假手术组相比均形成了明显的心肌肥厚,但就心肌肥厚的程度而言,0.7mm组和0.8 mm组之间并无显著性差异。结论:本实验证实,在制备病理性心肌肥厚的大鼠模型时,采用改良术式将腹主动脉内径缩窄至0.8mm,与将<WP=6>腹主动脉内径缩窄至0.7mm、0.6mm或0.5mm相比,能在不影响造模效果的前提下,提高术后大鼠的存活率。2 病理性心肌肥厚时相关信号分子的研究及L-精氨酸对心肌肥厚的作用目的:本实验对病理性心肌肥厚大鼠心脏内相关信号分子-血管紧张素Ⅱ的1型受体(AngiotensinⅡ receptor 1,AGTR1)、蛋白激酶C(Protein Kinase C,PKC)及丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen Activated Protein Kinase,MAPK)的表达情况进行了研究,并观察了一氧化氮前体物质L-精氨酸(L-arginine, L-Arg)对上述信号分子表达的影响,从而探讨心肌肥厚与信号分子之间的关系及L-Arg对压力超负荷性心肌肥厚的作用和相关机制。方法:实验动物分四组:(1)假手术组:只分离出该组大鼠腹主动脉而不做缩窄处理;(2)手术组:在大鼠右肾动脉上方分离出一小段腹主动脉,用4号手术缝线将一直径为0.8mm的钢针与腹主动脉一起结扎,再抽出钢针,造成腹主动脉在结扎点处内径缩窄;(3)L-Arg组:腹主动脉缩窄术后即开始给予L-Arg;(4)L-硝基精氨酸甲酯(N-nitro-L-arginine methyl ester, L-NAME)组:腹主动脉缩窄术后同时给予L-Arg及L-NAME。术后6周,用颈总动脉插管法测量各组大鼠血压;精确测量大鼠左心室重与体重;使用HE染色及免疫组织化学染色结合图像分析系统分别检测大鼠心肌细胞直径及大鼠心脏内AGTR1、PKC及MAPK的表达情况,并计量AGTR1、PKC及MAPK阳性表达的平均光密度值。 <WP=7>结果:1.术后6周,手术组大鼠的血压及左心室重/体重比值显著升高;L-Arg能在不影响腹主动脉缩窄大鼠血压的前提下,减小其左心室重/体重比值;手术组大鼠心肌细胞直径及心脏内AGTR1、PKC及MAPK的表达量均显著增加,L-Arg能抑制术后大鼠心肌细胞直径的增加,显著下调术后大鼠心脏内AGTR1、PKC及MAPK的表达量; 2.L-NAME能完全消除L-Arg的上述作用;3.直线相关分析表明,左心室重/体重比值与AGTR1、PKC及MAPK的表达量均显著相关;而左心室重/体重比值与血压值之间不存在线性相关关系。结论:1.L-Arg在不影响腹主动脉缩窄大鼠血压的前提下,对心肌肥厚的形成具有抑制作用;2.血压因素并不是导致心肌肥厚形成与消退的直接因素;心肌肥厚的形成与消退,与AGTR1、PKC及MAPK等信号分子的表达密切相关;3.本实验提示,L-Arg对心肌肥厚形成的抑制作用,可能与L-Arg通过增强一氧化氮合酶活性、提高心脏内一氧化氮合成量而影响AGTR1、PKC及MAPK等信号分子的表达有关。