组织蛋白酶S、K和胱抑素C在压力负荷性心肌肥厚大鼠左心室重构中表达变化的研究

摘要

目的:
　　 高血压心脏病是导致心力衰竭的主要病因之一,心室重构是高血压发展中的一个必然的病理生理过程,主要包括心肌细胞的重构和细胞外基质(ECM)重构。组织蛋白酶(Cat)是一类在酸性环境中活化的溶酶体蛋白酶,包括Cat B、L、S、K等。CatS、K具有强力的胶原和弹力蛋白分解活性,可分泌到细胞外参与ECM重构,活性受其抑制物胱抑素C(Cyst C)的严格调控。但至今很少有关Cat S、K和CystC在心室重构中的报道。本研究通过腹主动脉缩窄建立高血压大鼠模型来探讨压力负荷性心肌肥厚左室重构中Cat S、K和CystC的表达及其相互关系。
　　 方法:
　　 雄性Wistar大鼠60只被随机分成四组,4周假手术组(F4)、8周假手术组(F8)、4周手术组(T4)以及8周手术组(T8)。采用腹主动脉缩窄法构建大鼠心肌肥厚和心力衰竭模型。在血流动力学检测前行超声心动图检查,测量室间隔厚度(IVST),左心室后壁厚度(LVPWT),舒张期左室内径(LVEDd)。血流动力学检查左室收缩压(LVSP),左室舒张末压(LVEDP),心率(HR),外周收缩压(SBP),外周舒张压(DBP)及平均动脉压(MBP)。然后处死各观测终点大鼠,取出心脏,灌洗后分离提前左心室并称重。用苦味酸-天狼猩红染色法分析左心室肌间质和血管周围纤维化程度,用实时荧光定量PCR和免疫组化法分别检测Cat S、Cat K和Cyst C mRNA及蛋白表达。
　　 结果:
　　 1、各组大鼠血流动力学指标及超声心动图检查结果
　　 与F4组大鼠相比,T4组大鼠的左室质量指数(LVMI)、SBP、IVST、LVPWT增大(P＜0.05),呈现典型的心肌肥厚病理变化。与F8组大鼠相比,T8组大鼠的LVMI、SBP、IVST、LVPWT、LVEDd、LVEDP明显增大(P＜0.05),并有毛发失去光泽、食欲不振、精神萎靡、行动迟缓等心力衰竭表现。
　　 2、各组大鼠左室胶原纤维的表达情况
　　 苦味酸天狼星红染色镜下Ⅰ型胶原纤维呈红色或黄色,Ⅲ型胶原纤维呈绿色。与F4组大鼠相比,T4组大鼠的CVF、PVCA明显增高(P＜0.01)。与F8组大鼠相比,T8组大鼠的CVF、PVCA明显增高(P＜0.01)。
　　 3、各组大鼠Cat S、Cat K和Cyst C免疫组化结果
　　 Cat S、Cat K和Cyst C表达遍及心肌细胞和冠状动脉血管平滑肌细胞。与F4组大鼠相比,T4组大鼠的Cat S、Cat K和Cyst C表达明显增高,与F8组大鼠相比,T8组大鼠的Cat S、Cat K表达显著增高,但Cyst C的表达无统计学差异。
　　 4、各组大鼠Cat S、Cat K和Cyst C C mRNA的表达水平
　　 与F4组大鼠相比,T4组大鼠的Cat S、Cat K表达明显增高(P＜0.05),T8大鼠心肌Cat S、Cat K mRNA表达进一步升高,显著高于F8组大鼠(P＜0.01)。T4组大鼠心肌Cyst C Mrna表达明显高于F4组大鼠(P＜0.05),而在T8组大鼠心肌Cyst CmRNA表达则降至正常水平。
　　 结论:
　　 1、组织蛋白酶S、K和胱抑素C参与了压力负荷性心肌肥厚左心室的重构。
　　 2、组织蛋白酶S、K与胱抑素C之间的比例失衡可能是导致细胞外基质代谢失调、心功能异常的主要因素之一。