心血管疾病是当今世界主要致死原因，多种危险因素可以影响心脏的结构和功能。流行病学资料显示，饮食中钠盐的摄入量是高血压发生、发展的促进因素。随着血压升高，心血管疾病的风险明显增加。左心室肥厚是心血管疾病死亡率的独立预测因素，并且与高血压相关。几个临床横断面研究提示，钠摄入量与左心室质量呈显著正相关，可能不依赖血压的影响，但高钠摄入对血压和心脏结构的影响尚未得到确切证实。此外，目前关于高钠摄入对心脏影响的动物研究多采用含8％氯化钠的饮食，钠盐摄入比正常饮食升高了20倍，与人类钠摄入的实际情况差异较大。现代社会食物的多样性导致人类的钠盐摄入量普遍偏多，高钠摄入对心脏结构的影响需要进一步阐明。 醛固酮是重要的钠钾平衡的调节激素。醛固酮主要由肾上腺皮质球状带合成和释放，经典的醛固酮作用涉及氯化钠的转运。醛固酮与肾远曲小管、集合管、末端结肠和汗腺等上皮组织的醛固酮受体结合，导致钠、水的重吸收和钾的排泄，从而参与血压的调节。此外醛固酮还可以作用于某些非上皮组织(如心脏、大脑等)直接发挥对靶器官的影响。原发性醛固酮增多症患者与血流动力学相似的原发性高血压患者相比，心血管并发症的发生率更高，心肌结构变化更明显，认为主要与醛固酮通过非上皮组织的醛固酮受体直接引起心血管损伤有关。随着RALES、EPHESUS等大规模临床试验结果公布，学者们意识到醛固酮在心血管损害中的重要作用。 在生理情况下，醛固酮的生成主要受血管紧张素Ⅱ、血浆钾离子以及促肾上腺皮质激素的调节，同时受饮食钠盐状态影响。钠离子浓度对血醛固酮呈现负向调节，在低钠摄入时，血醛固酮水平升高，但并未对机体产生不良影响。然而在高钠盐状态下，血醛固酮水平不正常的升高，醛固酮将导致心脏损害。目前观察醛固酮作用的动物模型多采用高钠/高醛固酮。在高钠摄入的影响下，很难观察到醛固酮的确切作用，尤其是醛固酮对心脏的长期效应。在正常钠饮食的情况下，醛固酮能否引起心脏损害？相关研究很少，需要进一步探讨。 本研究的主要目的：①在正常钠饮食(含0.4％氯化钠)的基础上，分别观察1％氯化钠摄入、高醛固酮、1％氯化钠摄入联合高醛固酮对SD大鼠心脏结构和功能的影响。②在上述研究的基础上，对相关机制进行初步探讨，主要观察高钠、高醛固酮、高钠联合高醛固酮对机体整体和心脏局部氧化应激反应的影响。 第一部分：钠和醛固酮对SD大鼠心脏结构和功能的协同影响 研究目的：在正常钠饮食(含0.4％氯化钠)的基础上，分别观察1％氯化钠摄入、高醛固酮、1％氯化钠摄入联合高醛固酮对SD大鼠心脏结构和功能的影响。 研究方法: 1.动物实验分组 8周龄雄性SD大鼠均为正常饲料(含0.4％氯化钠)饲养，随机分为4组。①正常对照组(CON，n=8)：正常摄食和饮水；②高钠组(HS.n=8)：正常摄食基础上，自由饮用1％氯化钠溶液；③高醛固酮组(ALD，n=8)：正常摄食和饮水，皮下给予0.75μg/h醛固酮；④高钠/高醛固酮组(HS—ALD，n=8)：正常摄食基础上，自由饮用1％氯化钠溶液，皮下给予0.75μg/h醛固酮。各组大鼠均观察8周。 2.体重、血压监测 实验开始前和每间隔1周测定1次体重和血压。采用tail—cuff法测定大鼠清醒状态下收缩压。 3.观察代谢指标 实验结束前记录大鼠24h尿量和摄食量，测定24h尿钠、尿钾排出量和血钠、血钾浓度。 4.心脏超声检查 实验结束前进行大鼠心脏超声检查，测量心率(HR)，左心室前壁厚度(LVAW)和后壁的厚度(LVPW)，左心室舒张末期内径(LVEDD)，左室短轴缩短率(FS)，左室射血分数(EF)和舒张早期心室充盈速度最大值和舒张晚期心室充盈速度最大值的比值(E/A)。 5.标本收集 实验结束时，心脏穿刺取血，并快速分离心脏，称重左心室(包括室间隔)，用LVMI表示(左心室质量与体重的比值)。留取左心室标本用于形态学观察和分子生物学分析。 6.大鼠左心室心肌透射电镜观察 7.Masson三色染色观察 大鼠左心室心肌胶原沉积情况用心肌组织胶原容积分数(collagenvolumefraction，CVF)和心肌内冠状动脉血管周围的胶原面积与血管面积的比值(perivascularcollagenarea/vesselluminalarea，PVCA/VA)分别衡量心肌间质和血管周围胶原沉积情况。 8.免疫组织化学染色分析左心室心肌ED1表达，观察巨噬细胞浸润情况 9.测定血浆肾素活性和血清醛固酮浓度(RIA) 10.统计学分析 所有计量资料均进行正态性检验，方差齐性检验，正态分布数据用均数±标准差农示，应用SPSS13.0软件进行统计学分析，两组间比较采用成组设计资料的t检验，相关分析用Pearson法，显著性水准为0.05。 小结: ①高钠摄入可以引起左心室肥厚、心肌损伤和心脏舒张功能降低，不依赖于血压的影响。②醛固酮在正常钠摄入的情况下可以引起血压升高、左心室肥厚，心肌纤维化和心脏舒张功能降低，不依赖于高钠负荷。③高钠和高醛固酮协同作用使心肌损伤进一步加重，不依赖于血压的影响。 第二部分：钠和醛固酮对SD大鼠心脏结构和功能影响的机制初探 研究目的:在上述研究的基础上，对相关机制进行初步探讨，主要观察高钠、高醛固酮、高钠联合高醛固酮对SD大鼠机体整体和心脏局部氧化应激反应的影响。 研究方法 1.实验动物分组 同前 2.标本收集 同前 3.免疫组织化学染色分析大鼠左心室心肌3-硝基酪氨酸表达 4.实时荧光定量RT—PCR检测 大鼠左心室心肌NADPH氧化酶亚基p22phox、p47phox和细胞因子白细胞介素18(Interleukin-18，IL-18)mRNA表达水平 5.免疫印迹法(Western blot)检测大鼠左心室心肌NADPH氧化酶亚基p22phox、p47phox和细胞因子IL-18蛋白表达水平 6.比色法检测左心室心肌NADPH氧化酶活性 7.ELISA检测血清8-异前列腺素F2α (8-iso—PGF2α)水平 8.统计学分析。 小结 以心肌组织NADPH氧化酶亚基p22phox和p47phox mRNA和蛋白表达水平、NADPH氧化酶活性、心肌组织3-硝基酪氨酸表达作为心脏局部氧化应激指标，细胞因子IL-18 mRNA和蛋白表达水平作为心肌组织炎症指标，血清8-iso—PGF2α反映全身整体氧化应激水平，本研究发现： 1.高钠组与对照组比较：心脏局部和全身氧化应激反应增强。 2.高醛固酮组与对照组比较：心脏局部和全身氧化应激反应增强，心肌局部炎症反应增强。 3.高钠/高醛固酮组分别与高钠组、高醛固酮组比较：心脏局部氧化应激反应和炎症反应进一步增强。 4.8-iso—PGF2α与左心室质量呈正相关，与心肌间质、血管周围胶原沉积呈正相关。 综上所述，氧化应激反应可能参与钠和醛固酮对心脏结构和功能的影响。