长时间脑钠肽治疗对大鼠心肌梗死后心室重塑及功能的影响

摘要

研究背景： 近几年随着心脏介入技术的提高，心肌梗死(心梗)早期存活率有明显改善，但是心梗后所造成的心力衰竭(心衰)的发病率和死亡率持续升高。心室重塑是导致心梗后心脏功能恶化的重要机制之一，该病理过程主要表现为心室腔扩大、非梗死区心肌细胞肥大、心肌成纤维细胞增殖以及间质纤维化。心脏的收缩和舒张功能受到不同程度的损害，从而导致心力衰竭。因此，延缓甚至逆转心室重塑是防治心梗后心衰的重要靶点。 BNP是一种重要的心脏激素，主要由心室肌细胞分泌，具有利尿、排钠、扩血管及抑制血管平滑肌和成纤维细胞增殖的作用，并且可拮抗肾素—血管紧张素—醛固酮(RAAS)系统的缩血管作用。研究证实BNP在心力衰竭及急性心肌梗死等疾病中显著升高，且与疾病的严重程度呈正相关，目前BNP已被广泛用于心力衰竭的临床诊断。同时，近年的临床和基础实验已经证实短期输注外源性BNP急性心衰患者的症状和血流动力学参数有明显的改善作用，BNP已经成为美国急性心衰的一线治疗方法。Hillock等人进一步从临床实验中证实急性心梗后短时间(60h)应用BNP可以减少心室重塑及心血管事件的发生。然而，长时间应用BNP对心梗后心室重塑和心功能是否同样有益目前尚不清楚。 研究表明TGF—β1/Smads通路参与了梗死心室重塑的发生、发展过程。TGF—β1具有广泛的生物学功能，参与调节多种细胞的增殖、分化、迁移、凋亡和细胞外基质的生成，是心室重塑过程中的中心环节。而Smad蛋白家族是TGF—β超家族细胞内信号转导过程中极为重要的介导分子，TGF—β1通过与细胞表面的特异性受体结合并使之激活继而磷酸化Smads蛋白，被激活的Smad蛋白转入细胞核内调节相关基因的转录，从而产生多种生物学效应。TGFβ1与胞膜上的TβRⅡ受体结合后，使TβRⅠ磷酸化；磷酸化的TβRⅠ负责使R—Smads聚集、磷酸化，而磷酸化后的R—Smads形成同源寡聚体并迅速地与Co—Smads形成异源寡聚体，然后移位到细胞核内，介导TGF—β的生物信息，引起心室重塑[12]。TGF—β1/Smads通路是否介导了BNP改善心梗大鼠心室重塑及心功能的作用，有待进一步探讨。 目的： 1.探讨长时间BNP治疗是否改善了心梗大鼠的心室重塑及心功能。 2.探讨TGF—β1/Smad2通路是否介导了BNP改善心梗大鼠心室重塑及心功能的作用。 方法： 结扎大鼠左冠状动脉前降支，建立心梗模型，24小时后仍存活的大鼠随机分成心梗对照组、小剂量BNP治疗组、大剂量BNP治疗组，每组15只，另设假手术组15只。小剂量及大剂量BNP治疗组经颈静脉输液管推注BNP，剂量分别5ug/Kg和15ug/Kg，每日1次，持续8周，假手术组及心梗对照组仅以等体积的生理盐水输注。8周末测定左心室重量指数；放射免疫法测定血浆和心肌血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)水平；Masson染色心肌胶原容积分数；超声心动图及血流动力学方法测定心功能；RT—PCR和Western—blot测定左心室非梗死区心肌转化生长因子β1(TGF—β1)、smad2 mRNA和蛋白表达水平。各实验数据以均数±标准差表示。用spss10.0统计软件，以One—way ANOVA分析各组别之间的差异，各组间的比较采用SNK检验。 结果： 最终获得完整资料的大鼠共有45只，其中假手术组12只，心梗对照组10只，小剂量BNP治疗组11只、大剂量BNP治疗组12只。 1.BNP对大鼠左心室重量、左心室重量指数、心肌胶原容积分数、血浆和心肌AngⅡ的影响 术后第8周，心梗对照组与假手术组相比，前者左心室重量、左心室重量指数和心肌胶原容积分数明显增加(均P<0.01)，表明心梗导致了心室重塑。同时血浆和心肌AngⅡ明显升高。与心梗对照组相比，2个BNP治疗组上述指标得到逆转(均P<0.01)。 2.BNP对大鼠多普勒超声和血流动力学参数的影响 术后第8周，心梗对照组与假手术组相比，前者左心室舒张末内径(LVDd)、左心室舒张末压(LVEDP)明显增加(均P<0.01)，射血分数(EF)、左心室短轴缩短率(FS)、左心室后壁厚度(LVPWd)、左心室收缩压(LVSP)、左心室内压最大上升和下降速率(±dP/dt)显著降低(均P<0.05)，上述指标变化表明心梗导致了心功能受损。与心梗对照组相比，2个BNP治疗组上述指标得到逆转(均P<0.01)，并且2个治疗组之间差异有统计学意义(P<0.01)。 3.BNP对心肌组织非梗死区的TGF—β1、smad2 mRNA表达的影响 术后第8周，心梗对照组大鼠非梗死区的TGF—β1、smad2 mRNA表达水平明显高于假手术组(均P<0.01)，2个BNP治疗组，TGF—β1、smad2 mRNA高水平得到改善(均P<0.01)，并且2个治疗组之间差异有统计学意义(P<0.01)。 4.BNP对大鼠心肌组织非梗死区的TGF—β1、smad2蛋白表达的影响 术后第8周，心梗对照组大鼠非梗死区的TGF—β1、smad2蛋白表达水平明显高于假手术组(均P<0.01)，2个BNP治疗组，TGF—β1、smad2蛋白高水平得到改善(均P<0.01)，并且2个治疗组之间差异有统计学意义(P<0.01)。 结论： 1、TGF—β1/Smad2信号通路与大鼠心梗后心室重塑和心衰发生发展有关。 2、长时间脑钠肽(BNP)治疗可改善大鼠心梗后心室重塑，保护心功能，并呈剂量相关性。 3、BNP改善大鼠心梗后心室重塑及心功能的机制可能与其抑制TGF—β1/Smad2通路有关。

目录

文摘

英文文摘

声明

前 言

1.心肌梗死

2.心梗后心室重塑的机制及BNP的生物学效应

3.TGF-β1、smads的结构和功能

4.研究内容和意义

5.创新性

材料与方法

1.实验分组

2.大鼠心梗模型的建立

3.动物饲养及药物治疗

4.心脏及血浆的留取

5.血浆及心肌血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)含量的测定

6.Masson染色

7.RT-PCR检测心肌组织TGFβ1和Smad2 mRNA的表达

8.Western blot测定心肌组织TGFβ1和Smad2蛋白的表达

结 果

1.BNP对血浆和心肌组织中血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的影响

2.BNP对心室重塑的影响

3.BNP对大鼠多普勒超声和血流动力学参数的影响

4.BNP对心肌组织TGF-β1和Smad2 mRNA表达的影响

5.BNP对心肌组织TGF-β1和Smad2蛋白表达的影响

讨论

1.心肌梗死与心室重塑

2.BNP对心梗后心室重塑及心功能的影响

3.BNP影响心梗后心室重塑及心功能的机制探讨

结 论

参考文献

附图

附录

致 谢