|
背景及目的:硫化氢(hydrogen sulfide, H2S)是继一氧化氮(nitrogen monoxidum, NO)和一氧化碳(carbon oxide, CO)之后最近发现的第三号内源性气体信号分子,对体内多种病理生理过程发挥重要的调节作用。尤其在心血管系统,H2S具有特定的生理调节作用。心肌肥厚是心血管系统常见病变,也是心功能恶化及心源性猝死的独立危险因素,因而心肌肥厚的消退,能有效的降低心血管疾病的发病率及死亡率。研究证实,肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system, RAS)在心肌肥厚发生发展中起着重要作用。为此,本实验通过部分结扎大鼠腹主动脉,建立心肌肥厚模型,进而观察在H2S干预下,心肌肥厚、纤维化的情况,心肌、循环中血管紧张素-Ⅱ(Ang-Ⅱ)表达的变化以及心肌缝隙连接蛋白43(Connexin 43, Cx43)含量的变化,从而探讨H2S能否改善压力超负荷诱导的心肌肥厚、纤维化,以及相关机制。材料及方法:实验动物为Sprague-Dawley 8周龄雄性大鼠(170-190 g),随机分为正常对照组(n=10),假手术组(n=10)和模型组(n=80),模型组大鼠按文献报道行腹主动脉结扎,1周后,存活大鼠随机分为单纯结扎组(n=14),结扎+依那普利组(n=14)(依那普利胃饲给药,5mg/kg/d),结扎+硫化氢组(n=14)(硫化氢腹腔注射给药,14umol/kg/d)。假手术组只分离腹主动脉,不结扎,其他处理同模型组。大鼠结扎后1周,每天清晨给药,喂养四周后处死。分别取腹主动脉血及大鼠心肌做以下检测:1.通过左室质量指数(LVW/BW)的检测,判断心肌肥厚的情况;2.通过苏木素-伊红染色,检测心肌细胞最短径及横断面面积,判断心肌细胞肥大情况;3.通过天狼星红染色,从形态学上观察心肌胶原沉积程度及胶原容积分数;通过碱水解法检测心肌羟脯氨酸的含量,确定各组心肌胶原的含量。4.通过酶联免疫吸附实验,检测血浆及心肌组织中血管紧张素-Ⅱ的含量。5.通过免疫组织化学方法,检测心肌缝隙连接蛋白43表达情况。6.通过亚甲基蓝分光光度法,测定内源性H2S的含量。结果:1、与假手术组相比,单纯结扎组大鼠左心室重量及左室质量指数升高分别达35.26%(P<0.05)、25%(P<0.05);较单纯结扎组,依那普利(5mg/kg/d)组左心室重量及左室质量指数各下降了23.4%(P<0.05)、6.38%(P<0.05)。硫氢化钠(14umol/kg/d,硫化氢的供体)腹腔注射4周后,左心室重量及左室质量指数各下降了14.9%(P<0.05)、4.49%(P<0.05)。2、较假手术组,模型组大鼠心肌细胞横断面面积增大了94.59% (P<0.01)。较单纯结扎组,依那普利组心肌细胞横断面面积减小了25.48%(P<0.05)。同时,硫氢化钠腹腔注射4周,心肌细胞面积减小了15.97%(P<0.05)。3、较假手术组,模型组大鼠胶原容积分数增加了60%(P<0.05),心肌羟脯氨酸含量增加了58%(P<0.05)。给予依那普利及硫化氢喂养4周后,较单纯结扎组,左心室心内膜、心外膜下心肌胶原密度明显降低,胶原容积分数分别减少了24%(P<0.05)、17.9%(P<0.05),心肌羟脯氨酸含量分别减少了31.4%(P<0.05)、39.1%(P<0.05)。4、单纯结扎组心肌Ang-Ⅱ的表达较假手术组升高了29.3% (P<0.05);依那普利组较单纯结扎组含量降低了12.28%(P<0.05),硫化氢组较单纯结扎组含量降低了17.47%(P<0.05),而血浆Ang-Ⅱ表达在各组间无明显差异(P>0.05)。5、单纯结扎组大鼠心肌缝隙连接蛋白43的表达明显下降;而依那普利组及硫化氢组较单纯结扎组明显改善。6、腹主动脉结扎术后5周,较假手术组,内源性H2S含量下降了7.65%(P<0.05)。较单纯结扎组,依那普利组内源性H2S含量升高了4.27%(P<0.05);同时,给予NaHS喂养4周,内源性H2S含量升高了3.65%(P<0.05)。结论:1、腹主动脉结扎大鼠左室明显肥厚,纤维化程度明显升高,依那普利(5mg/kg/d)及硫化氢(14umol/kg/d)明显减弱左室肥厚,降低了心肌纤维化。2、腹主动脉结扎大鼠缝隙连接蛋白43表达量下降,依那普利及硫化氢能改善Cx43的表达。3、腹主动脉结扎大鼠心肌局部肾素-血管紧张素系统(RAS)激活,心肌Ang-Ⅱ的表达增加;而依那普利及硫化氢明显下调了Ang-Ⅱ的表达。提示硫化氢改善心肌肥厚、纤维化的作用可能与心肌局部RAS有关,与循环RAS无关。
|