Liguzinediol对心梗所致心衰大鼠模型心功能的保护作用及机制研究

论文摘要

心肌梗死会导致心肌细胞的丧失、心肌纤维化和心室重构,随之而来的心腔扩大和神经激素系统激活,特别是肾素-血管紧张素-醛固酮系统的激活,引起心肌功能的进行恶化,最终发展为心力衰竭。本研究通过结扎大鼠冠状动脉建立心肌梗死诱导的心力衰竭模型,观察liguzinediol对各组大鼠心功能的保护作用,明确其对心衰后肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）、炎症、氧化应激以及心室重构的影响,并探讨药物对TGF-β1/Smads通路的作用,旨在为liguzinediol临床用于心衰的治疗提供实验基础。方法与结果：1. Liguzinediol对心梗致心衰大鼠心功能的影响用结扎冠状动脉方法复制大鼠由心肌梗死导致的充血性心力衰竭模型。设假手术组,模型组,liguzinediol低、中、高剂量（5、10、20 mg·kg-1）组及阳性药（Captopril 10 mg·kg-1, Digoxin 0.032mg·kg-1）组。造模2周后测超声心动图,将EF<55%的大鼠随机分到除假手术之外的各组,开始灌胃给药,8周后测各组大鼠超声心动图。观察指标为：射血分数（EF）、左心室短轴缩短率（LVFS）、舒张期左心室容量（LV Vol;d）、收缩期左心室容量（LV Vol;s）,每搏输出量（SV）和每分输出量（Co）。随后记录血流动力学,观察指标为左心室收缩压（LVSP）、左心室舒张末期压（LVEDP）、左室内压最大上升速率（+dp·dtmax-1）、左室内压最大下降速率（-dp·dtmax-1）、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）和平均动脉压（MAP）。结果表明冠脉结扎致心衰模型大鼠的EF、LVFS、SV、CO和LVSP、±idp·dtmax-1、SBP、DBP、MAP均明显下降,LV Vol;s、LV Vol;d和LVEDP均明显升高。用Liguzinediol 5、10、20 mg·kg-1治疗2个月后模型大鼠组EF、LVFS、CO、LVSP、±dp·dtmax-1、SBP、DBP、MAP均明显升高,LVEDP明显下降,10、20 mg·kg-1还可升高SV,此外20 mg·kg-1可抑制LV Lol;s的升高。2. Liguzinediol对心梗致心衰大鼠RAAS、促炎症因子和氧化应激的影响检测血流动力学之后取血,分别留取血清、血浆及心肌组织,其中用放射免疫法检测血浆中血管紧张素II（Ang Ⅱ）、醛固酮（ALD）和肾素活性（PRL1）含量。结果表明冠脉结扎模型组大鼠PRL、ALD、Ang Ⅱ均显著升高,而给药后各组PRL、ALD、Ang Ⅱ均降低,尤以是Captopril以及liguzinediol 20 mg·kg-1组最为明显。用放射免疫法检测血清中白介素-1p（IL-1β）和白介素-6（IL-6）含量,用酶联免疫吸附法检测血清中肿瘤坏死因子（TNF-α）含量,结果显示冠脉结扎模型组大鼠血清中IL-6、IL-1β和TNF-α均明显增高,而给药后均能不同程度降低三者含量,尤其是Digoxin口liguzinediol 20 mg·kg-1组作用更为明显。WST。1法检测留取心肌组织中超氧化物岐化酶（SOD）含量,TBA法检测心肌组织中丙二醛（MDA）含量,结果表明心衰模型心肌组织中SOD含量明显减少,MDA明显增多,给药后liguzinediol各剂量组均能升高SOD含量,降低MDA水平。3. Liguzinediol对心梗致心衰大鼠心室重构的影响称重心脏和左心室重量,计算心脏质量指数（HMI）和左心室质量指数（LVMI）;HE染色、Masson染色光镜观察心肌细胞及心肌细胞外基质结构,透射电镜观察心肌细胞超微结构；酶联免疫吸附法检测血清I型胶原及III型胶原含量；碱水解法检测心肌组织中羟脯氨酸（HYP）含量；Western blot法检测心肌组织中基质金属蛋白酶2（MMP2）、基质金属蛋白酶9（MMP9）和金属蛋白酶组织抑制剂1（TIMP1）的蛋白表达。结果显示,模型组HMI、LVMI均升高,给药后各组HMI和LVMI均降低,尤其lliguzinediol 20 mg·kg-1组降低明显；HE染色中,模型组心肌细胞重度变性坏死；同时透射电镜观察的超微结构显示模型组线粒体肿胀、破裂,形成空泡,嵴断裂,散在分布,肌原纤维溶解,排列紊乱,基质密度降低,细胞间隙扩大；在Masson染色中,模型组可见蓝色胶原沉积明显增多,IOD值也明显升高；模型组Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、Ⅰ/Ⅲ型胶原的比例及HYP含量均升高,表明模型组细胞外基质重构明显,胶原沉积急剧增加,纤维化程度显著。在给予liguzinediol之后,各剂量组均能不同程度地减轻心肌细胞坏死、线粒体破裂及肌纤维溶解现象,改善心肌纤维化,尤其以高剂量组作用最为明显。模型组MMP-2、MMP-9和TIMP-1均明显升高,在给予liguzinediol5、10、20 mg·kg-1治疗后MMP-2、MMP-9和TIMP-1均降低,以liguzinediol 20 mg·kg-1组降低最为显著。4. Liguzinediol对心梗致心衰大鼠心肌组织TGF-β1/Smads通路的影响ELISA法检测血清中TGF-p含量；Western blot法检测心肌组织中TGF-β1/Smad2/Smad3/Smad7/Endoglin蛋白表达；Real-time PCR法检测心肌组织中TGF-β1/Smad2/Smad3/Smad7/Endoglin mRNA水平。实验结果表明,模型组血清中TGFβ1含量明显升高,同样升高的还有心肌组织中TGFβ1、Smad2、Smad3、Smad7、Endoglin的蛋白及mRNA表达,给予liguzinediol后,血清中TGFβ1含量下降,心肌组织中TGFβ1、 Smad2、Smad3、Smad7、Endoglin的蛋白及]mRNA表达均明显降低。结论：对于心梗致心衰大鼠,liguzinediol对心功能有重要保护作用,可通过抑制RAAS系统过度激活,减少促炎症因子释放,减轻氧化应激反应,以及改善病理性心室重构来恢复衰竭心脏的舒缩功能,且其作用机制可能与TGF-β/Smads通路有关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 Liguzinediol对心梗致心衰大鼠心功能的影响
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 第二章 Liguzinediol对心梗致心衰大鼠肾素-血管紧张素-醛固酮系统和促炎症因子等的影响
• 第一节 Liguzinediol对心梗致心衰大鼠肾素-血管紧张素-醛固酮系统的影响
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 第二节 Liguzinediol对心梗致心衰大鼠促炎症因子的影响
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 第三节 Liguzinediol对心梗致心衰大鼠氧化应激的影响
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 第三章 Liguzinediol对心梗致心衰大鼠心室重构的影响
• 第一节 Liguzinediol对心梗致心衰大鼠心肌细胞重构的影响
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 第二节 Liguzinediol对心梗致心衰大鼠心肌细胞外基质重构的影响
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 第四章 Liguzinediol对心梗致心衰大鼠心肌组织TGF-β/Smads通路的影响
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 3 实验结果
• 4 讨论
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 文献综述
• 参考文献
• 英文缩写对照
• 读研期间参与科研课题及其他工作情况
• 致谢