氯沙坦对慢性心力衰竭大鼠β肾上腺素能受体信号转导通路与心功能的调节及其机制研究

摘要

慢性充血性心力衰竭(congestive heart disease，CHF)是冠心病、高血压、心肌病和瓣膜性心脏病等各种类型心血管疾病的终末阶段和共同归宿，现已逐渐成为危害人类健康的主要疾患之一。 目前已明确，导致CHF发生发展的基本病理机制是心室重塑。心室重塑是由一系列复杂的分子和细胞机制导致心肌细胞和心肌间质的结构、功能和表型发生改变。而交感神经—内分泌系统激活是CHF发生发展的中心环节，与CHF进展密切相关。CHF时，由于交感神经系统(sympathetic nervous system，SNS)激活，引起心脏β1肾上腺素能受体(β1—adrenergicreceptor，β1—AR)数量减少(受体下调)、与Gs蛋白脱偶联(受体失敏)以及下游信号转导通路的功能发生相应改变。然而，目前尚不知晓这些变化是适应性还是损害性改变。因此，对CHF时β—AR信号转导通路的调节无疑成为保护心功能，延缓心衰进展的治疗关键。 目前国内外的研究主要集中在β受体阻滞剂对CHF时β—AR信号转导通路的调节作用，而关于AT1受体拮抗剂(angiotensin Ⅱ receptor blockade，ARB)对CHF时β—AR信号转导通路调节作用的研究尚未见报道。国外EBM大型临床试验研究证实ARB能够降低CHF患者的病死率，并可改善心功能分级和提高生活质量。 本课题研究选择性ARB类药物Los对腹主动脉缩窄慢性压力超负荷所致心力衰竭大鼠β1—AR信号转导通路的调节以及对心室重塑的改善作用，并研究其与P13K—Akt信号转导通路之间的关系，从而探讨ARB类药物改善衰竭心脏功能的可能机制，希望为临床科学应用ARB类药物治疗CHF提供充分的理论依据。 第一部分、氯沙坦对慢性心力衰竭大鼠心室重塑和心功能的保护作用。 目的：研究氯沙坦(Losartan，Los)对腹主动脉缩窄所致慢性心力衰竭大鼠心室重塑的改善和心功能的保护作用以及相关机制。 方法： 1．实验分组：成年雄性Wistar大鼠，随机分为4组，即腹主动脉缩窄(coarctation ofabdominal aorta，COA)+Vehicle组，COA+Los组，假手术(sham operated，Sham)+Vehicle组，Sham+Los组；实验组大鼠给予以20m/(kg·d)的Los灌胃，sham组用等容量双蒸水灌胃。各组大鼠在术后第5周起开始治疗，连续给药8周。各组大鼠于术后12周进行各指标检测； 2．一般状况观察：术后每天观察各组大鼠的呼吸、毛色、活动量、体重等发育状况，每周记录一次体重，观察体重变化并且进行生存分析； 3．采用超声心动图(ultrasound cardiograph，UCG)和心室插管法评估心功能； 4．心室质量指数检测：打开胸腔，快速取出心脏，电子天平准确称量左、右心室，计算左、右心室质量指数(leftventricularmassindex，LVMI；rightventricularmassindex，RVMI)。 5．RIA法检测心肌组织血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)、醛固酮(aldosterone，ALD)含量； 6．ELISA法检测心肌组织肿瘤坏死因子—α(tumor necrosis factor—α，TNF—α)含量；RIA法检测心肌组织白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)含量； 7．ELISA法检测心肌组织Ⅰ型和Ⅲ型胶原的含量和比值； 8．化学比色法检测心肌组织羟脯氨酸(hydroxyproline，HYP)含量； 9．实验各组大鼠心肌组织形态学改变：常规HE染色，心肌Masson三色染色并计算心肌间质胶原容积分数(collagen volume fraction，CVF)，透射电镜观察心肌组织超微结构改变。 结论：Los通过抑制AngⅡ与AT1—R结合，抑制心肌AngⅡ和ALD生成，并降低心肌炎性细胞因子水平，从而改善心肌肥厚和胶原重构所致心室重塑，提高心功能，延缓心力衰竭进展。 第二部分、氯沙坦对慢性心力衰竭大鼠β1肾上腺素能受体信号转导通路的调节作用及其机制研究。 目的：研究氯沙坦(Losartan，Los)对腹主动脉缩窄慢性压力超负荷所致心力衰竭大鼠β1肾上腺素能受体(β1—adrenergic receptor，β1—AR)信号转导通路的调节及其相关机制。 方法： 1．实验分组：成年雄性Wistar大鼠，随机分为4组，即腹主动脉缩窄(COA)+Vehicle组，COA+Los组，假手术(Sham)+Vehicle组，Sham+Los组；实验组大鼠给予以20mg/(kg·d)的Los灌胃，sham组用等容量双蒸水灌胃。各组大鼠在术后第5周起开始灌胃治疗，连续给药8周。各组大鼠于术后12周进行各指标的检测； 2．采用超声心动图(UCG)评估心脏形态改变和心功能； 3．采用心室插管法观察心腔内注射0.1、1.0、10、100pg/g的异丙肾上腺素(ISO)后LVSP、±ap/dtmax、HR的变化； 4．ELISA法检测血浆去甲肾上腺素(norepinephrine，NE)水平； 5．免疫荧光细胞化学(IFC)检测心肌细胞β1—AR与p—Akt的共表达情况； 6．RT-PCR检测心肌组织β1—AR、β—肾上腺素能受体激酶-1(β—adrenergic receptor kinase-1，β—ARK1)、PI3K—γ、Gi蛋白的mRNA表达； 7．Western blot检测心肌组织β1—AR/β—actin、p—Akt/t—Akt的蛋白表达； 8．免疫组化(IHC)检测β1—AR在心肌、肝脏和肾上腺的表达和分布； 9．RIA法检测心肌组织腺苷酸环化酶(adenyl cyclase，AC)活性/cAMP水平：以不同浓度的β—AR激动剂ISO和AC特异性激动剂Forskolin刺激后cAMP的净生成量(pmol/mgprotein/min)作为判定AC活性的指标。 结论：长期应用Los能够降低血浆NE水平，有效调节慢性心衰大鼠β1—AR—Gs—AC—cAMP信号转导通路，通过抑制Gi蛋白和PI3K—γ表达进而引起Akt活性增高，提高β1—AR表达(上调)并且促使β1—AR恢复功能性偶联(复敏)，提高AC活性和cAMP生成，进而提高衰竭心肌的正性变力和变时性反应，改善心功能，延缓CHF的进展。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要缩写表

声明

前言

第一部分氯沙坦对慢性心力衰竭大鼠心室重塑和心功能的保护作用

材料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

第二部分 氯沙坦对慢性心力衰竭大鼠β1肾上腺素能受体信号转导通路的调节作用及其机制研究

材料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

附图和表

·综述· β肾上腺素能受体信号转导通路改变在慢性心力衰竭发病机制中的作用

后语

致谢