心衰心肌细胞肌浆网钙泵异常的机制及药物干预研究

论文摘要

研究目的:通过观察心衰心肌细胞PLB（受磷蛋白）、SERCA2a（肌浆网钙泵）、CaM（钙调蛋白）、CaMKⅡ（钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ）、PKA（蛋白激酶A）、PP1α（蛋白磷酸酶1α）的表达,PKA、CaMKⅡ的活性和SERCA2a的功能以及缬沙坦（ARB）、辛伐他汀（statins）药物对心衰心肌细胞以上方面的影响,探讨心力衰竭的机制以及ARB、statins药物改善心力衰竭的机制。研究方法:24只新西兰白兔分为4组,第1组为假手术组,2、3、4组联合应用主动脉瓣破坏术及腹主动脉缩窄术建立慢性心力衰竭模型;第2组为心力衰竭组;第3组为缬沙坦干预组,术后给予缬沙坦20mg·kg-1·d-1灌胃,连续7周;第4组为辛伐他汀干预组,术后即给予辛伐他汀10mg·kg-1·d-1灌胃,连续7周。观察开始及结束时进行超声心动图检查,测量左房内径（LAd）、左心室舒张末期内径（LVIDd）、左心室收缩末期内径（LVIDs）、室间隔厚度（IVSd）、左心室后壁厚度（LVPwd）、左心室射血分数（EF）、左心室缩短率（FS）。心导管法记录左心室舒张末压（LVEDP）、左室收缩末压（LVESP）、主动脉收缩压（ASBP）及舒张压（ADBP）,同时记录心率（HR）。测量结束后处死动物、取标本。测量心脏重量、左心室重量、心脏重量指数、左心室重量指数;光镜检查心肌组织切片。RT-PCR检测心肌肌浆网钙泵（sarcoplasmic reticulum calcium adenodine triphosphatase,SERCA2a）、受磷蛋白（phospholamban,PLB）mRNA水平; Western blot检测PLB、SERCA2a、钙调蛋白（calmodulin,CaM）、钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（calcium/calmodulin-dependent protein kinase-Ⅱ,CaMKⅡ）、蛋白激酶A（protein kinase A,PKA）、蛋白磷酸酶1α（protein phosphatase 1 alpha,PP1α）的蛋白表达水平;用γ-32P掺入法测定CaMKⅡ和PKA的活性,无机磷酸根法测定SERCA2a活性,利用光谱荧光检测技术测定肌浆网的摄钙能力。结果:与假手术组比较,心衰组左心室重量、心脏重量指数、左心室重量指数、心率、LVESP、LVEDP显著升高（2.48±0.15g vs 7.15±0.59g,P<0.05;2.29±0.05g/kgvs 5.20±0.25g/kg,P<0.05;1.32±0.06g/kg vs 3.61±0.09g/kg,P<0.05;244.67±9.39bpm vs 270.50±2.88bpm,P<0.05;112.67±3.78mm Hg vs 139.50±3.08mm Hg,P<0.05;-0.50±1.05mm Hg vs 23.00±2.37mm Hg,P<0.05）;与心衰组比较,缬沙坦组和辛伐他汀组的左心室重量、心脏重量指数、左心室重量指数、心率、LVESP、LVEDP显著降低（7.15±0.59g vs 4.82±0.21g、5.15±0.24g,P<0.05;5.20±0.25g/kg vs 2.83±0.03g/kg、2.88±0.08g/kg,P<0.05;3.61±0.09g/kg vs 2.07±0.14g/kg、2.17±0.13 g/kg,P<0.05;270.50±2.88bpm vs 252.67±3.50bpm、254.50±2.07 bpm,P<0.05;139.50±3.08mm Hg vs 122.17±0.75mm Hg、123.00±1.09mm Hg , P<0.05 ;23.00±2.37mm Hg vs 2.17±0.72mm Hg、2.33±0.52mm Hg,P<0.05）;与假手术组比较,心衰组FS及EF明显降低（37.83±3.58﹪vs 17.38±3.13﹪,P<0.05;71.92±4.56﹪vs 38.50±6.07﹪,P<0.05）;缬沙坦干预组和辛伐他汀干预组FS及左室EF明显高于心衰组（17.38±3.13﹪vs 33.83±2.85﹪、33.33±2.21﹪,P<0.05;38.50±6.07﹪vs 64.45±3.66﹪、62.15±3.34﹪,P<0.05）。与假手术组比较,心衰组SERCA2a和PLB mRNA表达下降（SERCA2a/β-actin:1.06±0.16 vs 0.70±0.04,P<0.05;PLB/β-actin:1.12±0.07 vs 0.81±0.04,P<0.05）,心衰组SERCA2a、PKA蛋白表达下降（SERCA2a/β-actin:1.02±0.02 vs 0.69±0.04,P<0.05;PKA/β-actin:1.05±0.08 vs 0.61±0.03,P<0.05）,心衰组CaMKⅡ、PP1α蛋白表达升高（CaMKⅡ/β-actin:0.89±0.05 vs 1.45±0.13,P<0.05;PP1α/β-actin:0.39±0.07 vs 1.25±0.06,P<0.05）,心衰组PKA活性下降（1.85±0.05pmol/min/μg vs 1.09±0.09pmol/min/μg,P<0.05）,心衰组CaMKⅡ活性增加（2.18±0.13pmol/min/μg vs 3.54±0.17 pmol/min/μg , P<0.05 ）,心衰组SERCA2a活性下降（15.01±1.00μmolPi/mgp/h vs 8.32±0.15μmolPi/mgp/h,P<0.05）,心衰组肌浆网摄钙能力下降（肌浆网外液Ca2+浓度下降百分比:95.52±2.12 vs 54.39±7.87,P<0.05）。与心衰组相比,缬沙坦干预组和辛伐他汀干预组SERCA2a、PLBmRNA表达增加（SERCA2a/β-actin:0.70±0.04 vs 0.90±0.04、0.86±0.02,P<0.05;PLB/β-actin:0.81±0.04 vs 1.01±0.06、0.96±0.07,P<0.05）,缬沙坦干预组和辛伐他汀干预组SERCA2a、PKA蛋白表达增加（SERCA2a/β-actin:0.69±0.04 vs 0.91±0.02、0.87±0.03,P<0.05;PKA/β-actin:0.61±0.03 vs 0.86±0.06、0.78±0.07,P<0.05）,缬沙坦干预组和辛伐他汀干预组CaMKⅡ、PP1α蛋白表达降低（CaMKⅡ/β-actin:1.45±0.13 vs 1.11±0.12、1.16±0.06,P<0.05;PP1α/β-actin:1.25±0.06 vs 0.78±0.12、0.81±0.09 , P<0.05 ）,缬沙坦干预组和辛伐他汀干预组PKA活性增加（1.09±0.09pmol/min/μg vs 1.51±0.03pmol/min/μg、1.44±0.04pmol/min/μg,P<0.05）,缬沙坦干预组和辛伐他汀干预组CaMKⅡ活性降低（3.54±0.17 pmol/min/μg vs 2.71±0.05 pmol/min/μg、2.83±0.14 pmol/min/μg,P<0.05）,缬沙坦干预组和辛伐他汀干预组SERCA2a活性增加（8.32±0.15μmolPi/mgp/h vs 12.46±0.38μmolPi/mgp/h、11.81±0.63μmolPi/mgp/h,P<0.05）,缬沙坦干预组和辛伐他汀干预组肌浆网摄钙能力升高（肌浆网外液Ca2+浓度下降百分比:54.39±7.87 vs 81.72±4.86、76.95±3.76,P<0.05）。结论:1.用超容量负荷联合压力负荷,可成功建立兔慢性心力衰竭模型。2.缬沙坦和辛伐他汀有效抑制心室重构,改善心功能。3.心力衰竭机制之一可能是:（1）SERCA2a表达的减少导致其活性下降;（2）PLB的表达减少导致SERCA2a的活性降低;（3）PKA表达、活性降低和PP1α表达增加引起了PLB的去磷酸化程度增加抑制了SERCA2a的活性;（4）CaMKⅡ表达和活性增加加重了心衰。4.缬沙坦和辛伐他汀能够抑制CaMKⅡ、PP1α表达;增加PLB、SERCA2a、PKA表达;增加SERCA2a、PKA活性,抑制CaMKⅡ活性,提高肌浆网的摄钙能力。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 引言
• 参考文献
• 第一章 缬沙坦和辛伐他汀对慢性心力衰竭兔心室重构、心功能的影响
• 前言
• 一、材料与方法
• 二、结果
• 三、讨论
• 参考文献
• 第二章 缬沙坦对慢性心力衰竭兔心肌细胞 PLB、SERCA2a、PKA 、CaM、CaMKⅡ、PP1α表达，SERCA2a、PKA、CaMKⅡ活性，肌浆网摄钙能力的影响
• 前言
• 一、材料与方法
• 二、结果
• 三、讨论
• 参考文献
• 第三章 辛伐他汀对慢性心力衰竭兔心肌细胞 PLB、SERCA2a、PKA、CaM、CaMKⅡ、PP1α表达，SERCA2a、PKA、CaMKⅡ活性，肌浆网摄钙能力的影响
• 前言
• 一、材料与方法
• 二、结果
• 三、讨论
• 参考文献
• 结论
• 综述
• 英文缩写词
• 近三年完成论文
• 致谢