壓力負荷增加大鼠模型血漿血管緊張素Ⅱ及醛固酮水平的改變1)

蔡 輝,沈思鈺,董曉蕾,張永文,趙智明,張群燕

充血性心力衰竭(CHF)的發生發展是一個有眾多神經體液因素參與并共同調節的過程,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RAAS)被認為是重要的調節機制之一[1]。本研究采用腹主動脈縮窄法致壓力負荷增加大鼠模型,觀察左室重量指數(LVM I)、血漿循環血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)及醛固酮(ALD)的表達,研究血漿AngⅡ及血漿醛固酮水平在壓力負荷增加大鼠左室重構中的作用,為中醫中藥治療充血性心力衰竭中提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料 雄性SD大鼠24只,體重180 g～200 g。血管緊張素Ⅱ放免試劑盒(購自中科院天津核技術研究所);血清醛固酮放免試劑盒(解放軍總醫院科技開發中心放免所)。

1.2 方法 所有動物隨機分為兩組,均常規喂養。模型組12只,造模方法參考Doering等的方法[2],用銀夾造成腹主動脈狹窄(銀夾內徑0.7mm),分層關閉腹腔。假手術組12只,手術時只分離腹主動脈,不用銀夾縮窄,余操作與模型組相同。

1.3 觀察指標 計算左室重量指數(‰)作為左室肥厚的指標。血漿AngⅡ放免測定,測定時冰凍的標本在流動的冷水浴中快速融化,在冰水浴中加樣操作后,3 500 r/m in,離心15m in,吸棄上清,測定各管沉淀的放射性(cpm)。血漿ALD放免測定,腹主動脈取血2m L,10μL肝素抗凝,加樣操作后,4℃保溫15m in,3 500 r/m in離心15 min,棄上清,測定沉淀的放射性(cpm)。

1.4 統計學處理 用SPSS 11.5統計軟件進行統計處理,計量資料以均數±標準差(±s)表示。采用兩獨立樣本t檢驗。

2 結 果

2.1 一般情況 共有4只死亡,死后均尸體解剖。假手術組1只因腸梗阻死于術后第4天;模型組中有3只死于術后2 d之內,經證實3只均系死于急性心功能衰竭。

2.2 兩組大鼠LVM I指數等指標比較(見表1) 模型組大鼠造模8周時LVM I較假手術組有顯著升高(P＜0.05)。模型組8周時血漿AngⅡ、ALD水平較假手術組顯著升高(P＜0.01)。

表1 各組大鼠LVM I,AngⅡ,ALD比較(±s)

表1 各組大鼠LVM I,AngⅡ,ALD比較(±s)

組別n LVM I(‰) AngⅡ(pg/mL)ALD(pg/m L)假手術組11 2.11±0.14 424.8±78.7 91.8±36.8模型組 9 2.98±0.361)646.7±229.12)296.6±104.42)與假手術組比較,1)P＜0.05,2)P＜0.01

3 討 論

在CHF的發生和發展過程中,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RAAS)的激活發揮著重要的作用[3]。CHF患者與健康對照者比較,血漿AngⅡ、醛固酮水平可升高4倍～5倍,甚至20倍,且升高水平與CH F病死率明顯相關[4];而增加的AngⅡ及ALD使血管和心肌重構,這些病理改變又進一步激活RAAS,如此惡性循環使冠心病不斷進展惡化[5]。

AngⅡ在心肌肥厚的發生與維持中的作用已經得到多方面的證實。在心肌細胞的離體培養中,單純機械牽拉刺激可使心肌細胞的有絲分裂激酶活性增加,刺激心肌細胞直接分泌AngⅡ,加強其致左室肥厚(LVH)的作用[6]。AngⅡ的這種病理生理作用主要是通過1型受體(AT1R)發揮[7]。AT1受體激活是心肌細胞肥大信號轉導的第一步,其后續激活磷脂酶C(PLC),使胞膜的三磷脂酰肌醇水解為磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DG),IP3使肌漿網釋放鈣離子,使胞漿鈣離子增加,激活鈣/鈣調蛋白依賴蛋白激酶,激活核酸內切酶,引發凋亡[8]。其信號轉導通路中,絲裂原激活蛋白激酶(MAPKs)家族和酪氨酸活化激酶(JAK)/信號傳感器和轉錄活化因子(STAT)是介導細胞生長的重要通路,介導心肌細胞肥大[9]。ARBs直接阻斷AT1受體表達從而抑制其后續信號激活及肥大信號轉導。

1981年Staessen等提出,在CHF患者應用ACE抑制劑治療過程中,出現了“醛固酮逃逸”現象。1999年公布的安體舒通評估隨機研究(The Random ized A ldactone Evaluation Study,RALES)試驗為ARA治療CHF提供了第一個循證醫學證據[10]。應用于急性心肌梗死后心力衰竭患者的大型臨床試驗醛固酮拮抗劑-依普利酮治療心肌梗死后-心力衰竭的療效和生存研究(The Eplerenone Post-A cute M yocardial In farction H eart Failure Efficacy and Survival Study,EPHESUS)試驗同樣獲得了成功[11]。

基于RALES試驗及EPH ESUS試驗得出的有力證據,確立了醛固酮在CHF中不可取代的作用。目前,許多研究表明CHF患者LVM I明顯升高,血漿ALD與LVH呈正相關,說明血漿ALD參與了高血壓LVH的形成[12]。高濃度的A LD一方面可促進心肌細胞蛋白質合成速率和肌球蛋白重鏈基因的表達[13];另一方面使血管內皮細胞收縮、合成和分泌內皮素,后者可促使基質金屬蛋白酶釋放,降解基底膜上的Ⅳ型膠原[14],使冠狀動脈的通透性增加,激活如胰島素樣生長因子(IGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)、轉化生長因子-β1(TGF-β1等多種生長因子[15],這些生長因子與靶細胞膜上的受體結合后,受體構象發生變化,相應的蛋白激酶被激活,使特定生長因子磷酸化,從而將作用信號傳遞到細胞核內激活c-myc、c-fos、c-jun等原癌基因[16],促進心肌細胞DNA的復制,RNA和蛋白質合成,最終導致心肌肥厚[17]。

本研究采用腹主動脈狹窄法致壓力后負荷增加制作大鼠模型,觀察造模后LVM I、血漿AngⅡ、ALD水平的改變,以探討壓力后負荷增加致CH F的可能機制。結果發現模型組LVM I較假手術組有顯著升高,表明模型組左室出現明顯肥厚性改變,即造模成功;血漿AngⅡ、血漿ALD水平均明顯高于假手術組(P＜0.01)。提示腹主動脈狹窄所致壓力負荷增加可造成心肌肥厚,與此同時,心肌和血漿AngⅡ水平升高,壓力負荷過重的牽張刺激可能是造成心肌肥厚的始動因素,在該心肌肥厚的發展過程中,血漿的AngⅡ與ALD起著重要作用。

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