PPARγ部分激动剂替米沙坦对自发性高血压大鼠心肌重构影响的研究

论文摘要

背景高血压是现今最常见的心血管疾病之一,也是发生冠心病、脑卒中和心肾功能衰竭的重要危险因素。大多数高血压病人死亡原因不是单纯血压升高,而是由高血压引发的靶器官损害。由此可见,预防和治疗靶器官损害已经达到与控制血压同等重要的程度。高血压常严重损害脑、心、肾及全身血管,其中对心脏的损害造成心肌重构,主要体现在病理性心肌细胞肥大和心肌间质重构。心肌重构可减低心脏舒张、收缩功能,影响心肌代谢和功能,最终影响心室功能,导致心力衰竭发生,其作为一个独立的心血管危险因素与高血压病的预后密切相关。因此,如何预防和逆转高血压心肌重构,已经成为抗高血压治疗改善预后及预防心力衰竭的的重要课题。近年心肌间质重构的研究倍受关注,高血压心肌间质重构发生的主要原因是心肌间质胶原合成与降解代谢之间失衡,以及各型胶原比例（主要是Ⅰ/Ⅲ比例）发生改变。胶原的合成和降解受到诸多因素的影响和基因的调控。刺激胶原合成因素作用于成纤维细胞诱导早期反应基因AP-1、NF-κB等,导致一系列转录控制事件,共同改变基因表达和控制细胞功能。基质金属蛋白酶（MMPs）是一组降解细胞外基质（ECM）成分的最主要酶系,几乎可以降解ECM所有成分,MMPs的组织抑制剂（TIMPs）与MMPs呈1:1结合（摩尔比）,形成MMP-TIMP复合体,这种结合是稳定且不可逆的,从而阻断MMPs与底物的结合,不能使MMPs发挥水解效应。PPARs是1990年发现的核激素受体超家族的新成员,有三种亚型:PPARa、PPARβ/δ、PPARγ。其中PPARγ在心脏中表达丰富,参与脂肪生成和葡萄糖代谢。近年报道替米沙坦作为一种高选择性的血管紧张素Ⅱ（AⅡ）Ⅰ型受体拮抗剂,通过阻断AngⅡ与心肌上AT1受体的结合,逆转心肌间质重构的发生,但其作为PPARγ部分激动剂在高血压心肌间质重构方面发挥作用的机制还研究较少。本研究在综合分析心肌间质重构研究动态和细胞信号转导途径的基础上,提出替米沙坦可部分通过上调PPARγmRNA的表达,增强其转录活性;通过PPARγ抑制AP-1和NF—κB信号转导通路,调控MMP-9和TIMP-1的表达,进而减轻自发性高血压大鼠（SHR）心肌间质重构的假设。因此,本研究应用替米沙坦对SHR动物模型进行干预性治疗,观察SHR对心肌重构的干预作用并阐明其可能机制,寻找心肌重构治疗的新靶点,为PPARγ激动剂扩大新的应用领域,为药物干预心肌重构寻找SHR心肌重构治疗的新靶点,为延缓SHR向心力衰竭进展,提供重要的理论和实践依据。目的（1）观察替米沙坦对自发性高血压大鼠心肌重构的影响。（2）探讨替米沙坦在高血压心肌间质重构中的作用及调控机制。方法16只8周龄雄性SHR大鼠随机分为替米沙坦组（n=8）和SHR模型对照组即SHR组（n=8）。8只同周龄的雄性WKY大鼠做正常对照。替米沙坦组给予替米沙坦（美卡素）灌胃给药10 mg/（kg·d）8周,SHR组及WKY组给予等量生理盐水8周。与实验过程中测量（1）每两周测量尾动脉收缩压（SBP）,每周称取体质量（BM）一次;（2）于实验开始和结束时行常规超声心动图检查及声学密度检测;（3）处死动物后,称取左心室质量（LVM）,并计算左室相对质量（LVM/BM）;（4）应用HE染色观察心肌组织形态;（5）电镜观察心肌组织超微结构;（6）应用Masson染色进行心肌组织间质胶原定量;（7）免疫组织化学测定心肌组织中C-Fos、C-Jun和NF—κB蛋白的表达;（8）实时定量RT-PCR法检测心肌组织中C-Fos、C-Jun、CollagenⅠ、CollagenⅢ、PPARγ、NF-κB、MMP-9、TIMP-1的mRNA的表达,并计算MMP-9/TIMP-1比值;（9）免疫共沉淀—免疫印记检测C-Jun/C-Fos蛋白质二聚体、C-Jun蛋白质表达水平。结果1、各组大鼠尾动脉收缩压各周龄收缩压的比较,SHR组收缩压高于WKY组（P＜0.01）,替米沙坦组较SHR组收缩压明显改善（JP＜0.01）。2、各组大鼠左室质量指数替米沙坦干预后,替米沙坦组左室相对重量较SHR组减小（P＜0.01）。3、超声心动图检测常规超声心动图指标:实验前,SHR组及替米沙坦组左室后壁厚度及室间隔厚度均较WKY组增厚（P＜0.01）;实验后,替米沙坦组左室后壁厚度、室间隔厚度较SHR组减小（P＜0.01）。实验前,各组大鼠的E峰、A峰、E/A峰、E/DT值和IVRT值没有显著差异,SHR组及替米沙坦组Em/Am值较WKY组减小（P＜0.01）。实验后,替米沙坦组的E/A值较SHR组增加（P＜0.01）,Em/Am值亦增加（P＜0.05）;IVRT值缩短（P＜0.01）。声学密度参数检测:实验前,各组大鼠间声学密度参数未见显著性差异（P＞0.05）;实验后,替米沙坦组与SHR组相比,室间隔及左室后壁的CVIB升高（P＜0.05）,IBS%降低（P＜0.05）。4、HE染色观察心肌组织改变WKY组大鼠心肌细胞排列整齐,细胞核大小均一,胞浆染色均匀。SHR组大鼠心肌细胞排列紊乱,细胞核大小不规则,胞浆染色加深,细胞内可见心肌纤维断裂。替米沙坦组大鼠心肌细胞排列较为整齐,细胞核偶见大小不规则,细胞内心肌纤维断裂情况明显好转。5、透射电镜观察心肌组织超微结构WKY组左室心肌组织细胞排列整齐,心肌细胞质膜连续、完整;粗细肌丝排列整齐,肌小节及明暗各带清晰可见;线粒体大小均一、圆形或椭圆形;细胞间质可见成纤维细胞和少量胶原纤维。SHR组左室心肌组织细胞排列紊乱,质膜模糊、断裂;肌原纤维呈灶性溶解,肌丝扭曲、断裂,肌节对位不齐;线粒体肿胀、间质可见大量胶原纤维分布。替米沙坦组左室心肌组织总体较SHR组明显好转,细胞排列较整齐;肌原纤维断裂、溶解现象好转;线粒体大小较一致,排列较规整,间质内胶原堆积明显好转。6、Masson染色心肌组织间质胶原定量心肌细胞染色呈红色或黄色,间质胶原呈蓝绿色。WKY组胶原组织分布稀疏,相邻细胞的胶原纤维网完好,着色淡;SHR组心肌内胶原组织明显增多,围绕心肌细胞的胶原纤维网断裂、排列紊乱;替米沙坦组胶原纤维较SHR组明显减少,排列较规整。7、免疫组织化学染色分析（1）C-Fos、C-Jun:染色阳性信号为棕黄色颗粒,定位于心肌细胞胞核。WKY组心肌细胞核内几乎未见C-Fos、C-Jun的表达,SHR组心肌细胞核内棕黄色颗粒较WKY组密集,阳性细胞数量明显高于WKY组（P＜0.01）,替米沙坦组心肌细胞核内棕黄色颗粒较SHR组明显减少,阳性细胞表达数量降低（P＜0.01）,但仍高于WKY组（P＜0.01）。（2）NF-κB:染色阳性信号为棕黄色颗粒,定位于心肌细胞胞浆。WKY组心肌细胞浆内几乎未见NF-κB的表达,SHR组心肌细胞浆内棕黄色颗粒较WKY组密集,阳性细胞百分数明显高于WKY组（P＜0.01）,替米沙坦组心肌细胞浆内棕黄色颗粒较SHR组明显减少,阳性细胞百分数降低（P＜0.01）,但仍高于WKY组（P＜0.01）。8、实时定量RT-PCR法检测心肌组织中关键基因的mRNA的表达与WKY组相比,SHR组C-FosmRNA、C-JunmRNA、NF-κBmRNA、CollagenⅠmRNA、CollagenⅢmRNA表达明显增加（P＜0.01）;与SHR组相比,替米沙坦组各个指标的mRNA表达明显下降（P＜0.01）。与WKY组相比,SHR组PPARγmRNA表达明显减少（P＜0.01）;与SHR组相比,替米沙坦组PPARγmRNA表达明显增多（P＜0.01）。与WKY组相比,SHR组MMP-9mRNA表达明显减少（P＜0.01）,TIMP-1mRNA表达明显增加（P＜0.01）;与SHR组相比,替米沙坦组MMP-9mRNA表达增多（P＜0.01）,TIMP-1mRNA表达明显下降（P＜0.01）。与WKY组相比,SHR组MMP-9/TIMP-1明显降低（P＜0.01）;与SHR组相比,替米沙坦组MMP-9/TIMP-1升高（P＜0.01）。9、免疫共沉淀—免疫印记检测C-Jun/C-Fos蛋白质二聚体、C-Jun蛋白质表达水平。（1）C-Jun/C-Fos蛋白质二聚体表达水平比较:与WKY组相比,SHR组C-Jun/C-Fos蛋白质二聚体表达水平明显增加（P＜0.01）;与SHR组相比,替米沙坦组C-Jun/C-Fos蛋白质二聚体表达水平明显下降（P＜0.01）。（2）C-Jun蛋白质表达水平比较:与WKY组相比,SHR组C-Jun蛋白质表达水平明显增加（P＜0.01）;与SHR组相比,替米沙坦组C-Jun蛋白质表达水平明显下降（P＜0.01）。结论（1）16周龄SHR已出现明显的心肌重构。（2）替米沙坦对SHR心肌重构有明显的干预作用。（3）PPARγ部分激动剂替米沙坦改善心肌重构的机制部分可能是抑制AP-1和NF-κB的表达及C-Fos/C-Jun异二聚体的形成,进而调节其下游基因的表达。

论文目录

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• 结论
• 附表
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