抑制老年大鼠中枢交感神经紧张性增加对心肌细胞收缩功能的影响及其机制初步探讨

摘要

目的:交感神经紧张性随着年龄的增加而增加，这会引起心血管系统的结构和功能发生改变。这些改变可能是促发老年人心血管疾病的危险因素。长期中枢交感神经紧张性增加可引起β-肾上腺素受体数目或敏感性的改变，最终导致心肌收缩功能下降。那么，如果抑制中枢交感神经的紧张性增加是否可改善老年大鼠的心脏收缩功能。本试验观察抑制中枢交感神经紧张性增加，对老年大鼠心脏收缩功能、β-肾上腺素受体数目和敏感性的影响；并进一步探讨了体外转染肌浆网钙ATP酶基因对其心肌细胞收缩功能的影响。 方法:老年SD大鼠，雌雄不拘，随机分为老年可乐定组(可乐定，15ug/kg/d腹腔注射，连续2周)和生理盐水对照组(以下简称老年组生理盐水1ml/kg/d腹腔注射，连续2周)。另选成年SD大鼠，雌雄不拘，为成年组(生理盐水腹腔注射1ml/kg/d，连续2周)。分别测定大鼠在体和离体心脏收缩功能。然后，酶法分离各组大鼠心肌细胞，测定不同浓度钙离子和异丙。肾上腺素(ISO)刺激下细胞收缩功能变化和细胞存活率；分别阻断细胞上β1、β2-AR在同一浓度异丙肾上腺素刺激下观察细胞收缩功能。收集各组心肌细胞，采用Western blot法测定β-ARs蛋白表达。最后，利用基因转染技术将SERCA2a基因转染入各组大鼠心肌细胞内，观察细胞收缩功能变化。 结果: 1.成年组、老年组、老年可乐定组大鼠在体和离体心脏收缩功能有如下变化：老年对照组与成年组以及老年可乐定组之间心率、收缩压、舒张压和平均动脉压无明显变化；与成年组比较，老年对照组左心室内压变化速率(±dp/dt)下降，左心室舒张末压(LVEDP)升高；老年可乐定组±dp/dt较老年对照组改善，LVEDP降低。各组间心肌细胞存活率无显著性差异。 2.成年组、老年组、老年可乐定组大鼠心肌细胞的收缩幅度比较 (1)心肌细胞对不同浓度的钙的刺激反应性：在一定范围内(0.6～2.4mmol/L)随着钙离子浓度的升高，各组细胞的收缩幅度增加；成年组心肌细胞收缩幅度明显大于老年组，略高于老年可乐定组；老年可乐定组心肌细胞收缩幅度较老年对照组增加。 (2)心肌细胞对不同浓度异丙肾上腺素刺激收缩反应性：老年可乐定组大鼠心肌细胞随着异丙肾上腺素浓度的升高(1×10-9～1×10-7mol/L)收缩幅度增加，且收缩幅度小于成年组但大于老年组。 3.分别用选择性β1-AR阻断剂CGP20712A和选择性β2-AR阻断剂ICI118,551阻断细胞上相应受体发现：各组大鼠心肌细胞在同一浓度异丙肾上腺素刺激作用下引起的收缩反应均较正常对照组明显降低；单纯阻断β1-AR后老年可乐定组心肌细胞降低幅度最小；而单纯阻断β2-AR后老年可乐定组心肌细胞降低幅度较其它组更为明显。各组心肌细胞蛋白含量测定表明：抑制交感紧张性增加对β1、β2-AR表达无明显改变，选择性的阻断细胞上β1、β2-AR，各组心肌细胞间蛋白表达量仍无明显的变化。 4.转染SERCA2a基因的老年组心肌细胞收缩幅度较未转染的老年组心肌细胞并没有明显改善，而老年可乐定组和成年组心肌细胞在转入SERCA2a基因后大鼠心肌细胞收缩幅度较未转染前则明显增加。 结论: 1.抑制中枢交感神经紧张性增加，可明显改善老年大鼠在体、离体心脏以及单个心肌细胞的收缩功能。 2.抑制中枢交感神经紧张性增加，对成年组、老年组、老年可乐定组大鼠心肌细胞受体最的表达并无显著改变，但心肌细胞的收缩功能发生明显变化，这可能是通过β2-AR的敏感性增加引起的。 3.增加SERCA2a基因的表达对老年组心肌细胞收缩功能无明显改善，但可改善抑制中枢交感神经紧张性增加的老年大鼠心肌细胞收缩功能，提示这种作用是通过增加β2-AR的敏感性实现。

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综述：老年人中枢交感神经紧张性增加对心血管系统的影响

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