氧化应激与CaMKⅡ对大鼠压力负荷型心肌肥厚的作用

摘要

目的：探讨氧化应激和CaMKⅡ对大鼠慢性压力负荷型心肌肥厚的影响及其相关机制.方法：7～8周龄雄性SD大鼠30只随机分成5组:假手术组、模型组、NAC100 mg/(kg·d)组、NAC300mg/(kg·d)组、假手术+NAC300 mg/(kg·d)组,每组6只,采用腹主动脉缩窄术制作压力负荷型心肌肥厚模型.NAC 100 mg/(kg·d)、NAC 300 mg/(kg·d)组及假手术+NAC300 mg/(kg·d)组于手术3 d后分别每天N-乙酰半胱胺酸(NAC)灌胃100、300及300 mg/(kg·d);假手术组、模型组给予相应体积蒸馏水.用药8 周后,无创动脉血压仪检测鼠尾动脉血压,并行心脏超声检测,HE染色检测心肌肥厚情况并比较各组动物心肌细胞横截面积,荧光测定法检测线粒体活性氧簇(ROS)水平,Western blot检测心肌NADPH氧化酶4(NOX4)以及有活性的钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶CaMKⅡ(p-CaMKⅡ/CaMKⅡ)的表达变化。结果：心脏超声检测发现模型组大鼠出现明显心肌肥厚,模型组大鼠与假手术组相比,心肌细胞横截面积增加[(10741.24±486.23) 比(5490.55±244.96)μ㎡,P<0.05],线粒体ROS水平升高[(0.77±0.10)比(0.34±0.08) u/s.m,P<0.05],心肌组织NOX4和p-CaMKⅡ的表达均增加(P<0.05);NAC 明显逆转了腹主动脉缩窄引起的心肌肥厚,减小心肌细胞横截面积[NAC100 mg/(kg·d)组8088.16±103.68 μ㎡;NAC300 mg/(kg·d)组7297.96±213.92 μ㎡,与模型组比较均P<0.05],降低了线粒体ROS生成速率[NAC 100 mg/(kg·d)组0.46±0.06 u/s.m;NAC 300 mg/(kg·d)组 0.47±0.04 u/s.m,与模型组比较均P<0.05],有效抑制了压力负荷诱导的NOX4 及p-CaMKⅡ表达上调(P<0.05).结论：氧化应激与CaMKⅡ信号系统共同参与了压力负荷型心肌肥厚过程,NAC 通过抗氧化作用,抑制CaMKⅡ表达上调而达到改善心肌肥厚的效应.