PPARγ配体对扩张型心肌病大鼠心功能的影响及可能机制探讨

摘要

目的：观察PPARγ配体罗格列酮对阿霉素诱导的扩张型心肌病(DCM)大鼠心功能和心室重构的影响，并从炎症、氧化应激、细胞凋亡的角度探讨可能机制。 方法： 一、PPARγ,配体对扩张型心肌病心力衰竭的影响： SD大鼠随机分为三组：正常对照组(C组，n=10)，扩张型心肌病心力衰竭组(D组，n=10)，扩张型心肌病心力衰竭+罗格列酮组(D+R组，n=10)。采用阿霉素腹腔注射(2mg/kg/×8w)的方法建立DCM模型，罗格列酮(3mg/kg/d×8w)在心衰模型建立后给予。实验第19周采用超声心动图检测各组左室舒张末径(LVEDD)、左室射血分数(LVEF)等参数，血流动力学检测左室内压最大上升、下降速率(±dp/dt max)等指标，并行HE、VG染色观察病理学改变及测定胶原容积百分比(CVF)。 二、PPARγ配体预处理对扩张型心肌病的影响： SD大鼠随机分为三组：正常对照组(CP组，n=10)，扩张型心肌病组(DP组，n=10)，扩张型心肌病+罗格列酮组(D+RP组，n=10)。采用阿霉素腹腔注射(2mg/kg/w×8w)的方法建立DCM模型，在阿霉素首次注射前4周开始给予罗格列酮(3mg/kg/d×14w)。实验第15周用超声心动图检测各组LVEDD、LVEF，血流动力学检测±dp/dtmax等指标；取血后处死大鼠，取出心脏称重，分离左室、右室，计算各组左室重量指数(LVWI)和右室重量指数(RVWI)；HE、VG染色观察心肌病理学改变，测定CVF；RT-PCR法检测各组心肌中PPARγmRNA表达；放射免疫法检测各组血清和心肌中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)浓度；比色法检测各组心肌总抗氧化能力(TAOC)和丙二醛浓度(MDA)；Western-blot法观测各组大鼠心肌中凋亡蛋白Bax、Bcl-2、Fas、Fas-L的表达，比较药物干预对上述指标的不同影响。结果： 一、PPARγ配体对扩张型心肌病心力衰竭的影响： 1.D+R组与D组相比，LVEDD[(7.2±0.4)mm vs(6.94±0.2)mm，P＞0.05]、LVEF[(76.04±1.6)％vs(75.64±2.5)％，P＞0.05)]、+LVdp/dtmax [(3631.414±273.9)mmHg/s vs(355 1.54±256.4)mmHg/s，P＞0.05]、-LVdp/dtmax[-(2808.24±197.4)mmHg/s vs-(2785.84±215.0)mmHg/s，P＞0.05]均无明显统计学意义； 2.D+R组与D组心肌坏死程度相似；两组间CVF无明显差异[(12.084±0.93)％vs(11.78±0.62)％，P＞0.05]。 二、PPARγ,配体预处理对扩张型心肌病的影响： 1.心功能：D+Rp组LVEDD较DP组低[(6.3±0.3)mm vs(6.9±0.4)mm，P＜0.05]，较CP组高[(6.3±0.3)mm vs(5.55±0.4)mm，P＜0.05]；LVEF较DP组高[(84.8±1.7)％vs(78.0±2.2)％，P＜0.05]，较CP组低[(84.84±1.7)％vs (90.34±1.3)％，P＜0.05]；+dp/dtmax较DP组高[(4557.14±285.7)mmHg/s vs (3488.1+470.6)mmHg/s，P＜0.05]，较CP组低[(4557.14±285.7)mmHg/s vs(6045.4±205.0)mmHg/s，P＜0.05]； -dp/dtmax较DP组高[-(3291.6±26 1.5)mmHg/s vs-(2722.8±201.4)mmHg/s，P＜0.05]，较CP组低[-(3291.6±261.5)mmHg/s vs-(5137.2±183.8)mmHg/s，P＜0.05]。 2.组织学特征：DP组心肌坏死程度较CP组明显，D+RP组较DP组改善；D+RP组CVF较DP组明显减少[(6.91±0.5)％vs(11.55±1.1)％，P＜0.051，较CP组高[(6.91±0.5)％vs(2.68±0.5)％，P＜0.05]；D+Rp组LVWI较DP组低(2.00±0.14 vs 2.43±0.11，P＜0.05)，较CP组高(2.00±0.14 vs 1.73±0.06，P＜0.05)；D+Rp组RVWI较DP组低(0.63±0.04 vs 0.77±0.03，P＜0.05)，较CP组高(0.63±0.04 vs 0.40±0.04，P＜0.05)； 3.PPARγmRNA表达：D+Rp组心肌内PPARγmRNA的表达较DP组有提高(0.65±0.03 vs 0.34±0.03，P＜0.05)，较CP组少(0.65±0.03 vs 0.92±0.05，P＜0.05)。 4.炎症因子表达：D+RP组血清和心肌组织中TNF-α均较DP组低[(12.74±1.76)fmol/ml vs(20.5 1±2.02)fmol/ml，P＜0.05；(20.51±1.67)pg/mgprot vs(43.53±2.09)pg/mgprot，P＜0.05]，较CP组高[(12.74±1.76)fmol/ml vs(0)fmol/ml，P＜0.05；(20.5 1±1.67)pg/mgprot vs(2.25±2.91)pg/mgprot，P＜0.05]；D+RP组血清和心肌组织 IL-6均较DP组低[(0.23±0.03)ng/ml vs(0.32±0.02)ng/ml，P＜0.05；(11.67±0.88)pg/mgprot vs(17.39±1.58)pg/mgprot，P＜0.05)]，较CP组高[(0.23±0.03)ng/ml vs (0.15±0.04)ng/ml，P＜0.05；(11.67±0.88)pg/mgprot vs(1.57±1.73)pg/mgprot，P＜0.05]；D+RP组血清和心肌组织中IL-1β均较DP组低[(0.17±：0.04)ng/ml vs(0.25±0.04)ng/ml，P＜0.05；(8.50±1.87)pg/mgprot vs(11.6±1.20)pg/mgprot，P＜0.05]，较CP组高[(0.17±0.04)ng/ml vs (0.11±0.06)ng/ml，P＜0.05； (8.50±1.87)pg/mgprot vs (3.08±3.27)pg/mgprot，P＜0.05]。 5.氧化应激能力：D+RP组心肌抗氧化能力(T-AOC)较DP组高[(1.37±0.20)U/mgprot vs(1.00±0.16)U/mgprot，P＜0.05]，较CP组低[(1.37±0.20)U/mgprot vs(1.69±0.19)U/mgprot，P＜0.05]；D+RP组心肌MDA较DP组低[(3.63±0.68)nmol/mgprot vs(5.63±0.66)nmol/mgprot，P＜0.05]，较CP组高[(3.63±0.68)nmol/mgprot VS(2.19±0.42)nmol/mgprot，P＜0.05]。 6.凋亡蛋白表达：D+RP组分别与DP组与和CP组相比，Bcl-2较DP组高(0.36±0.05 vs 0.23±0.03，P＜0.05)，较CP组低(0.36±0.05 vs 0.53±0.05，P＜0.05)；Bax较DP组低(0.34±0.06 vs 0.62±0.07，P＜0.05)，较CP组高(0.34±0.06 vs 0.18±0.03，P＜0.05)；Fas较DP组低(0.32±0.06 vs 0.48±0.05，P＜0.05)，较CP组高(0.32±0.06 vs 0.12±0.04，P＜0.05)；Fas-L 较DP组低(0.24±0.03 vs 0.51±0.08，P＜0.05)，较CP组高(0.24±0.03 vs 0.14±0.02，P＜0.05)。 结论：在阿霉素诱导的扩张型心肌病大鼠心力衰竭形成后应用PPARγ配体罗格列酮对其心功能和心室重构无明显改善作用，而在阿霉素诱导前预先使用PPARγ配体罗格列酮则能有效缓解和减轻扩张型心肌病大鼠心力衰竭的程度，其机制可能与其抑制外周循环和心肌内相关炎症因子表达，提高心肌抗氧化能力以及调控相关凋亡蛋白表达有关。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩索引

声明

第一部分引言

1.1扩张型心肌病的概述

1.2扩张型心肌病心力衰竭中的相关病理生理机制

1.2.1炎症细胞因子在扩张型心肌病心力衰竭中的作用

1.2.2氧化应激在扩张型心肌病心衰中的作用

1.2.3细胞凋亡与扩张型心肌病

1.3 PPARγ概述

1.3.1 PPARγ的结构及亚型

1.3.2 PPARγ的激活及作用方式

1.3.3.PPARγ的表达及配体

1.3.4 PPARγ在心血管系统中的作用

1.4主要研究内容、目的和意义

第二部分扩张型心肌病模型的建立

2.1材料

2.1.1实验动物

2.1.2主要实验试剂

2.1.3主要实验仪器

2.2方法

2.2.1动物分组

2.2.2扩张型心肌病模型建立方法

2.2.3心脏彩超检查方法

2.2.4统计学方法

2.3结果

2.3.1一般情况观察

2.3.2心脏彩超检测

2.4讨论

2.5小结

第三部分PPARγ配体对DCM心衰大鼠心功能及心室重构的影响

3.1材料

3.1.1实验动物

3.1.2实验药品及试剂

3.1.3实验主要仪器

3.2实验方法

3.2.1实验动物分组与给药

3.2.2心功能检测

3.2.3心室重量及指数测定

3.2.4组织病理学检测

3.2.5统计分析

3.3结果

3.3.1生存情况及一般情况观察

3.3.2心脏超声测定结果

3.3.3血流动力学结果

3.3.4心室重量及指数

3.3.5心肌HE染色

3.3.6心肌VG染色及胶原分析

3.4讨论

3.5小结：

第四部分PPARγ配体预处理对DCM大鼠心功能及心室重构的影响

4.1材料

4.1.1实验动物

4.1.2实验药品及试剂

4.1.3实验主要仪器

4.2实验方法

4.2.1实验动物分组与给药

4.2.2心功能检测

4.2.3心室重量及指数测定

4.2.4 RT-PCR法半定量测定心肌组织PPARγmRNA

4.2.5组织病理学检测

4.2.6统计分析

4.3结果

4.3.1生存情况及一般情况观察

4.3.2心脏超声测定结果

4.3.3血流动力学结果

4.3.4心室重量及指数

4.3.5各组大鼠心肌PPARγmRNA表达

4.3.6心肌HE染色

4.3.7心肌VG染色及胶原分析

4.4讨论

4.5小结

第五部分探讨PPARγ配体罗格列酮改善DCM心功能和心室重构的可能机制

一、PPARγ配体罗格列酮对DCM大鼠外周循环及心肌中相关炎症因子的影响

5.1.1材料

5.1.2实验方法

5.1.3结果

5.1.4讨论

5.1.5结论

二、PPARγ配体罗格列酮对DCM大鼠心肌氧化应激的影响

5.2.1材料

5.2.2实验方法

5.2.3结果

5.2.4讨论

5.2.5结论:

三、PPARγ配体罗格列酮对DCM大鼠心肌相关凋亡蛋白的影响

5.3.1材料

5.3.2实验方法

5.3.3结果

5.3.4讨论

5.3.5结论

第六部分主要结论和展望

6.1主要结论

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的文章