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目的:探讨维生素D3在压力负荷性心肌重构及心脏衰竭中的作用及其分子机制。方法:用主动脉缩窄术（TAC,transverse aortic constriction）诱导小鼠心脏重构和衰竭模型。将48只C57BL/6雄性小鼠随机分为4组,分别为:假手术组（sham）、TAC手术组、TAC+维生素D3（VD3,5μg/kg/day）组、或TAC+维生素D3（VD3,50μg/kg/day）组。应用小动物心脏超声检测小鼠心脏功能的动态变化;测定记录小鼠体重、胫骨长及心脏重量,并计算心脏重量/体重和心脏重量/胫骨长度比率;采用ELISA法检测小鼠血清25-（OH）VD3水平;HE染色和Masson染色分别观察心脏组织炎症和纤维化改变情况;麦胚凝集素（WGA）染色观察心肌细胞横截面积;透射电子显微镜观察心肌亚细胞结构;免疫组织化学Mac-2染色检测心肌巨噬细胞浸润情况;DHE染色检测心肌氧化应激水平;实时定量PCR检测心肌肥大、纤维化、氧化应激等相关标志物mRNA的表达水平。TUNEL染色检测心肌细胞凋亡情况;Western Blot检测心肌肥大、纤维化和内质网（ER）应激等相关标志物蛋白的表达水平（calcineurin A、ERK1/2、AKT、TGF-β、GRP78、cATF6、SERCA2）。结果:TAC术后第9周,与sham组相比,TAC模型组小鼠表现心功能明显降低（EF%和FS%）;心脏体积、心脏重量/体重和心脏重量/胫骨长度比率明显增高;心肌细胞横截面积及肥大标志物（ANP,BNP及b-MHC）mRNA表达水平显著增高;心肌间质炎性细胞及Mac-2阳性巨噬细胞增加;心肌间质及血管周围纤维化面积增加及I型和III型胶原mRNA表达水平增高;TUNEL阳性细胞凋亡数增加;心肌细胞线粒体排列紊乱、退化;心肌活性氧（ROS）水平及NADPH氧化酶亚基(NOX2、NOX4及P22phox)mRNA表达水平明显增高。相反,这些损伤作用在VD3处理组呈剂量依赖性降低。VD3处理也明显抑制TAC诱导的calcineurin A、SERCA2、磷酸化ERK1/2和AKT及TGF-β蛋白表达升高。而且VD3处理后呈剂量依赖性地降低TAC诱导的GRP78、p-IRE1、cATF6、ATF4及CHOP蛋白水平升高。结论:补充VD3可显著抑制TAC诱导的心肌肥厚、纤维化、炎症反应、减轻心肌线粒体损伤、氧化应激及内质网应激,最后改善心脏收缩功能。提示补充VD3可作为预防和治疗心衰发生的一个新靶点和策略。