螺内酯对心肌肥厚大鼠白细胞介素-33/ST2通路中可溶性ST2的影响

摘要

背景:心肌肥厚是心脏在各种刺激条件下的一种适应性改变，其病理变化包括心肌细胞肥大、间质细胞增值及纤维化。临床上导致心肌肥厚的疾病有原发或继发性高血压、冠心病、心脏瓣膜病、先天性心脏病等。心肌肥厚是心力衰竭、心律失常和猝死等多种心血管疾病的独立危险因素，因此了解心肌肥厚发生、发展机制，并探讨药物干预措施是心血管领域亟待解决的问题。
　　心肌肥厚相关的信号通路有多条,化学信号与其受体结合后经胞内信使转导，激活相应的蛋白激酶，如Ca2+、有丝分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)、蛋白激酶C、Janus激酶、磷脂酰肌醇-3激酶(phosphoinositide3 kinase,PI3K)等，机械信号可刺激血管紧张素Ⅱ、去甲肾上腺素等生长因子的释放，进一步激活应力感受器并传递信号至核内。而且各个通路之间交叉形成错综复杂的网络。现在越来越多的研究表明炎症或免疫性反应参与心肌肥厚的病理生理过程。
　　白细胞介素33（Interleukin-33,IL-33）是IL-1家族新成员，属于炎症性因子。ST2是IL-1受体家族成员，其本质是蛋白质，主要由心肌细胞及心肌成纤维细胞在压力超负荷或血流动力学发生改变时表达，ST2基因通过可变剪接至少编码3种形式的蛋白质：可溶性ST2（soluble ST2,sST2）、跨膜型ST2（transmembrane ST2,ST2L)及可变性ST2(varibleST2,ST2 V)，ST2L和sST2是心脏中ST2的主要表达形式,ST2L作为IL-33的受体被证明在心肌梗死、心脏移植及心力衰竭中发挥保护作用，而sST2则作为诱骗受体存在。现研究发现醛固酮受体拮抗剂可以调节IL-33/ST2通路中心肌细胞表达中间产物，增强IL-33与ST2L的结合，降低sST2浓度，在心肌梗死及心力衰竭中起到抗重构作用。
　　目的:本研究通过大鼠皮下注射异丙肾上腺素诱导心肌肥厚模型，观察心肌肥厚组织中sST2浓度的变化,探讨螺内酯对IL-33/ST2通路sST2的影响与抗心肌肥厚作用机制。
　　方法:30只健康雄性SD大鼠喂养1周后，按随机数表法分为3组（每组10只）：模型组、药物干预组与对照组。模型组与药物干预组皮下注射ISO2.5mg/(kg﹒d)；对照组皮下注射相等剂量的生理盐水，连续给药14d。从造模当天起，把螺内酯片20mg/(kg﹒d)溶于2 ml生理盐水中对药物干预组大鼠灌胃，模型组及对照组用等量生理盐水灌胃，共8周。8周后称量3组大鼠体质量（body mass,BM），而后处死大鼠，称取心脏质量（heart mass,HM）及左心室质量(left ventricle mass,LVM)，计算心脏质量指数（HM/BM）、左心室质量指数（LVM/BM），了解心肌肥厚程度，取心肌组织制备切片进行HE染色观察心肌组织形态及心肌细胞直径，免疫组化法及逆转录聚合酶链式反应（Reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR）法检测心肌组织中sST2的表达。
　　结果:
　　1.各组大鼠HM/BM、LVM/BM比较
　　心脏质量指数（HW/BW）结果为：对照组<药物干预组<模型组（2.47+0.07mg/g vs2.79+0.07mg/g vs3.39+0.11mg/g），组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。左心室质量指数（LVM/BM）：对照组<药物干预组<模型组（1.78+0.07mg/g vs1.92+0.10mg/g vs2.34+0.11mg/g），组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。
　　2.各组大鼠心肌组织病理形态学变化及心肌细胞直径
　　对照组心肌细胞大小正常，排列整齐规律；模型组心肌细胞肥大，排列紊乱，可见增生纤维组织；药物干预组心肌细胞排列较模型组整齐；心肌细胞直径：对照组<药物干预组<模型组，组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。
　　3.免疫组化法测定sST2含量
　　免疫组化染色后sST2在心肌细胞中显示棕黄色颗粒，正常心肌细胞中可见少量棕色颗粒，微弱阳性表达；模型组心肌细胞内可见大量棕黄色颗粒，强阳性表达；干预组棕黄色颗粒少于模型组，为阳性表达，组间比较有统计学意义。3组大鼠阳性区平均光密度值比较：对照组<药物干预组<模型组(0.03±0.02 vs0.15±0.01 vs0.28±0.01,P<0.05)，组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。
　　4.大鼠肥厚心肌中sST2mRNA含量
　　RT-PCR法测的3组大鼠心肌细胞中sST2mRNA的相对含量为：对照组<药物干预组<模型组(0.15±0.01 vs0.18±0.01 vs0.50±0.04,P<0.05)，组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。
　　结论:
　　1.心肌肥厚大鼠心肌组织中sST2的表达升高，说明sST2能够促进心肌肥厚的形成。
　　2.醛固酮受体拮抗剂螺内酯干预后心肌肥厚大鼠组织中sST2的表达低于模型组，心肌肥厚程度也较模型组减轻，说明螺内酯可通过降低sST2浓度，增强IL-33/ST2L通路的抗心肌肥厚作用。

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引言

材料与方法

1 材料

1.1 实验动物与实验环境

1.2 主要试剂与药品

1.3 主要仪器

2 实验方法

2.1 动物模型制作

2.2 大鼠心脏质量指数与左心室质量指数检测

2.3 苏木紫-伊红染色步骤及心肌细胞直径测量

2.4 免疫组化

2.5 RT-PCR

3 统计学方法

结果

1 各组大鼠HM/BM和LVM/BM比较

2 HE染色

2.1 各组大鼠心肌组织形态病理学变化及心肌细胞直径

3 免疫组化法测定sST2

4 RT-PCR法检测大鼠肥厚心肌中sST2mRNA含量

附图

讨论

1 心肌肥厚的特点及大鼠心肌肥厚模型制备

2 IL-33/ST2通路以及sST2在异丙肾上腺素诱导的大鼠心肌肥厚组织中的表达

3 醛固酮与心肌肥厚的相关性研究

4 醛固酮受体拮抗剂螺内酯对大鼠心肌肥厚组织中sST2的影响

结论

参考文献

综述:IL-33/ST2通路的功能及作用

英文缩略词

个人简历

在学校期间发表的学术论文

致谢