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目的:1、结扎大鼠心脏冠状动脉前降支,造成心肌梗死,继而发生缺血性心力衰竭。2、在用普萘洛尔(Propranolol)阻断β1和β2受体的前提下,通过研究β3受体激动剂BRL37344(BRL)和拮抗剂SR59230A(SR)对正常大鼠和心衰心脏功能的影响,观察β3受体在心脏中所起的作用;3、急性分离心衰大鼠心肌细胞,给予β3受体激动剂BRL37344(BRL)和拮抗剂SR59230A(SR)通过测定单个心肌细胞收缩力和钙瞬变,分析钙敏感性对心肌细胞的影响,探讨β3受体在正常和心衰大鼠心脏中的作用和影响。再进一步给予一氧化氮合酶(NOS)阻断剂L-NAME,分析β3受体在心力衰竭中可能的信号通路。方法:1、100只雄性SD(Sprigue Dawley)大鼠(体重180-220g),随机分成假手术组(n=30)和心脏衰竭组(n=70)。手术前给大鼠腹腔注射10%的水合氯醛(0.3ml/100g)麻醉,待其麻醉后打开胸腔,结扎冠状动脉。术前记录正常心电图,术中持续心电图监测。手术完成后连续3天腹腔注射20万单位的青霉素,预防伤口感染。假手术组用同样的方法打开胸腔但冠脉不予结扎,其余的操作同手术组。四周后假手术组和心衰组再随机分成BRL37344组和SR59230A组。2、将离体心脏连接Langendorff灌流装置,用1.8m M的有钙台式液(Tyrode’s Solution)以95%O2和5%O2充分饱和,灌注压60mm Hg,温度39℃,p H7.38。实验过程中给予相关药物,测量分析左室收缩压(LVSP)、左室舒张压(LVEDP)、左室等容收缩期室内压最大上升速率(+dp/dtmax)和左室等容舒张期室内压最大下降速率(-dp/dtmax),用Lab Chart分析软件分析相应数据。3、分别剪取假手术组和手术组大鼠左心室前壁结扎区域边缘部分和周围部分,迅速将组织放入福尔马林溶液中。石蜡包埋,切片厚度5um,再经过脱蜡、抗原修复、加兔抗鼠anti-β3受体一抗、二抗试剂盒、加SABC封闭以及DAB显色剂显色后观察β3受体的表达。4、急性分离新鲜的单个心肌细胞,避光条件下负载荧光染料fura-2 AM,用有钙台式液(1.5mmol/L)灌流。然后用Ion Optix离子影像系统同步测量单个心肌细胞收缩力和钙瞬变。细胞收缩力可用bl%peak h(肌小结相对缩短幅度)、dep v(最大收缩速率)、ret v(肌小结最大舒张速率)表示;钙瞬变以ΔCa(F340/380荧光信号比值的变化幅度)、+d[Ca]/dtmax(收缩期钙最大上升速度)、-d[Ca]/dtmax(舒张期钙最大下降速度)表示;钙敏感性用Ca S(钙瞬变幅度和收缩幅度的比值)表示。结果:1、与假手术组相比:四周、八周、十二周后心衰组大鼠心质量指数(HW/BW)和左心质量指数(LVW/BW)均有明显升高(P<0.05),左室舒张末期内径(LVEDD)和左室收缩末期内径(LVESD)均明显增大(P<0.05),左室射血分数(LVEF)和短轴缩短率(LVFS)均明显减小(P<0.05)。2、H&E染色可观察到假手术组大鼠左心室前壁心肌细胞基本排列紧密,未见心肌损伤现象。手术组左心室前壁结扎处有一部分心肌细胞坏死,细胞间隙扩张,细胞有轻到中度肥大,有胶原纤维增生变粗,且有血管增生现象。3、免疫组织化学法检测,镜下可看到手术组大鼠左心室前壁心肌组织中靠近细胞膜表面附近有较多量的β3受体的表达,有些细胞的胞浆中也可见到其表达。4、假手术BRL组和心衰BRL组的心率(HR)、左心室收缩压(LVSP)、左室等容收缩期室内压最大上升速率(+dp/dtmax)及左室等容舒张期室内压最大下降速率(-dp/dtmax)的绝对值均有明显降低(P<0.05),左心室舒张压(LVEDP)明显升高(P<0.05);假手术SR组和心衰SR组均无明显变化。5、急性分离的单个心衰大鼠的心肌细胞,激动β3受体后肌小节收缩幅度(bl%peak h)、钙瞬变(F340/380)幅度均明显下降(P<0.05),钙敏感性降低(P<0.05)。6、急性分离的单个心衰大鼠心肌细胞,给予NOS的阻断剂L-NAME后,心肌肌小节收缩幅度(bl%peak h)、钙瞬变(F340/380)幅度均不再下降,钙敏感性增强(P<0.05),说明NOS信号转导途径和β3受体有关。结论:心衰大鼠心脏β3受体表达显著增加。阻断β1和β2肾上腺素能受体,给予BRL37344后大鼠的心脏功能受到抑制;心衰大鼠给予BRL37344后心脏负性肌力作用更明显。激动β3受体使心肌细胞收缩幅度、钙瞬变幅度和钙敏感性降低;β3受体降低心肌细胞收缩、钙瞬变和钙敏感性的作用与NOS信号转导途径有关。