目的通过建立异丙肾上腺素(Isoproterenol,ISO)诱导的心肌纤维化动物和细胞模型中,观察转化生子因子β1(Transforming Growth Factor-β1,TGF-β1)/Smads信号通路的变化,深入探讨黄芪多糖(A s t r a g a l u s P o l y s a c c h a r i d e,A P S)抑制ISO诱导大鼠心肌纤维化的作用及其机制。方法动物实验:50只SD(Sprague-Dawley,SD)大鼠随机分为:对照组、ISO(10mg﹒kg-1﹒d-1,i.p.)组、ISO+普萘洛尔(Propranonol,PRO)(40 mg﹒kg-1﹒d-1,i.g.)组、ISO+APS(200mg﹒kg-1﹒d-1,i.g.)组、ISO+APS(400mg﹒kg-1﹒d-1,i.g.)组、ISO+APS(800mg﹒kg-1﹒d-1,i.g.)组;ISO连续腹腔注射2周后,APS、PRO连续给药4周。检测血液动力学指标;测定S D大鼠全心质量指数与左心室质量指数;天狼星红染色观察心肌组织纤维化程度;ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)法检测大鼠血清I型前胶原羧基端前肽(Carboxyterminal Propeptide Of Type I Procollagen PICP)及其抑制物I型胶原交联羧基末端肽(Type I Collagen Cross-Linked C-terminal Telopeptide,I C T P);We s t e r n b l o t蛋白印迹法检测大鼠左心室组织中T G F-β1、Smad2/3、Smad4、Smad7蛋白表达水平;Real-time PCR法检测心肌组织中的TGF-β1m R N A表达水平。细胞实验:原代培养新生大鼠心肌成纤维细胞,以ISO诱导大鼠心肌细胞纤维化,随机分为对照组、ISO组、ISO+PRO组、ISO+APS(25 mg﹒L-1)组、ISO+APS(50 mg﹒L-1)组、ISO+APS(100 mg﹒L-1)组;ISO处理48h后,加入PRO、APS作用48 h。使用倒置显微镜定量检测心肌成纤维细胞数目;MTT(Methy Thiazoly Tetrazolium Assay)法测定成纤维细胞数目增殖率;ELISA法检测成纤维细胞中I型前胶原羧基端前肽(Carboxyterminal Propeptide of Type I Procollagen P I C P)及其抑制物I型胶原交联羧基末端肽(Type I Collagen Cross-linked C-terminal Telopeptide,I C T P)含量;We s t e r n b l o t法检测心肌成纤维细胞中T G F-β1、S m a d 2/3、S m a d 4、Sm ad7蛋白表达水平;Real-time PCR法检测心肌成纤维细胞中的TGF-β1 m R N A表达水平。结果与对照组相比,ISO诱导心肌纤维化成功后,ISO组大鼠心肌组织的HMI和LVMI质量分数分别增加29.0%、25.0%,±dp/dtm a x明显减少43.0%;ISO组心肌细胞在光镜下观察,可见心肌纤维排列紊、断裂,间质内可见炎性细胞浸润和广泛地纤维组织,同时可见胶原容积积分。TGF-β1蛋白、Smad2/3蛋白、Smad4蛋白表达升高98.0%、85.0%,Smad7蛋白表达降低70.0%,心肌组织TGF-β1 m R N A表达明显增高2 6 6.0%。动物实验中,天狼星红的染色切片结果显示,与空白组相比,ISO组CVF增加93.5%;APS给药组(APS 800 mg/kg)和PRO组CVF分别减少45.0%和56.6%。ISO+PRO组和给药组的间质纤维化和心肌细胞形态与排列顺序得到较大改善;细胞实验中,显示APS(100 mg﹒L-1)给药组心肌成纤维细胞增殖率降低为49.0%;动物实验和细胞实验中,在心肌纤维化大鼠中,APS(200 mg﹒kg-1)组、APS(400 mg﹒kg-1)组、APS(800 mg﹒kg-1)组TGF-β1的蛋白表达分别降低了41.3%、61.2%、7 3.5%。A P S(200 mg﹒kg-1)组、APS(400 mg﹒kg-1)组、APS(800 mg﹒kg-1)组TGF-β1的m RNA表达分别降低了35.5%、61.9%、71.4%。在ISO诱导的心肌成纤维细胞中,APS作用也得到了验证,同样表现为APS(25mg﹒L-1)组、APS(50 mg﹒L-1)组、APS(100 mg﹒L-1)组TGF-β1的蛋白表达的活性分别降低12.3%、20.0%、31.0%,APS(25 mg﹒L-1)组、APS(50 mg﹒L-1)组、APS(100 mg﹒L-1)组TGF-β1的m RNA表达的活性分别降低15.4%、41.6%、56.6%。在心肌纤维化大鼠中,通过ELISA测定PICP、I C T P和P I C P/I C T P,与I S O组相比,A P S(200 mg﹒kg-1)组、APS(400 mg﹒kg-1)组、APS(800 mg﹒kg-1)组的PICP分别下降24.5%、3 0.0%、42.8%,APS(200 mg﹒kg-1)组、APS(400 mg﹒kg-1)组、APS(800 mg﹒kg-1)组的ICTP分别下降27.0%、26.5%、17.3%,APS(200mg﹒kg-1)组、APS(400 mg﹒kg-1)组、APS(800 mg﹒kg-1)组的PICP/ICTP分别下降4.8%、8.4%、21.0%(P<0.05)。在细胞实验中,APS(25 mg﹒L-1)组、APS(50 mg﹒L-1)组、APS(100 mg﹒L-1)组的PICP分别下降11.5%、28.8%、34.3%,APS(25 mg﹒L-1)组、APS(50 mg﹒L-1)组、APS(100 mg﹒L-1)组的ICTP分别下降1.0%、11.7%、18.1%,A P S(25 mg﹒L-1)组、APS(50 mg﹒L-1)组、APS(100 mg﹒L-1)组的P I C P/I C T P分别下降1 0.6%、1 9.3%、1 9.6%。表明黄芪多糖可抑制心肌组织纤维化细胞外间质胶原沉积。黄芪多糖通过TGF-β1蛋白影响Smads蛋白的表达,动物水平,与ISO组相比,APS(200 mg﹒kg-1)组、APS(400 mg﹒kg-1)组、APS(800 mg﹒kg-1)组Smad2/3蛋白表达水平分别降低84.0%、34.4%、52.3%;Smad4蛋白表达水平分别降低9.1%、21.2%、32.9%;Smad7蛋白表达水平分别升高22.4%、1 0 4.4%、1 5 7.6%。细胞实验中,同I SO组相比,A P S(25 mg﹒L-1)组、APS(50 mg﹒L-1)组、APS(100 mg﹒L-1)组的Smad2/3蛋白表达水平分别降低39.0%、27.0%、46.7%;Smad4蛋白表达水平分别降低10.0%、25.2%、62.7%;Smad7蛋白表达水平分别升高93.8%、1 4 2.8%、2 0 5.3%。结论黄芪多糖能够显著减少ISO诱导的心肌成纤维细胞增殖,其机制可能与TGF-β1/Smads信号通路有关。