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白细胞介素-2(Interleukin-2,IL-2)是主要由CD4+T淋巴细胞激活所产生的细胞因子之一,在免疫系统外具有广泛的生物学效应,尤其与心血管系统有密切关系。临床上IL-2用于免疫治疗取得显著疗效,但是接受IL-2免疫治疗的患者表现出显著的心血管毒性反应:血管渗漏综合征、低血压、心律失常,心肌梗塞、心肌炎和心肌病亦常见。正是这些严重的心血管毒性反应限制了IL-2在临床的运用。另一方面,越来越多的临床资料报道心血管的病理生理过程中有免疫调节因子IL-2的作用参与,而且IL-2/IL-2R系统与心血管疾病的病情严重程度相关。因此,对IL-2心血管系统作用的研究对于认识IL-2的心血管毒副作用的机制以及防治具有重要意义。但是,到目前为止,IL-2的心血管效应及其机制远未完全阐明。 本课题将在培养心肌细胞、乳头肌、酶解分离的单个心肌细胞、离体心脏和血管等多种模型上,系统研究IL-2的心血管作用,并探讨其作用机制。通过研究,将深入揭示细胞因子IL-2的心血管效应和作用途径,进一步明确IL-2的心血管毒副作用及其相关机制,并为发现可能的预防手段和环节打下基础,具有重要的理论意义和临床指导意义。 目的 1) 分别在培养心肌细胞、乳头肌和离体心脏模型上,系统全面观察IL-2对离体心肌的作用。 2) 研究IL-2的心脏作用是否涉及内源性儿茶酚胺递质机制,以及IL-2对离体心肌细胞的作用机制中是否有NO参与。 浙江大学博士学位论文3) 研究生理浓度的1*-2对山肾上腺素受体激动剂异丙肾上腺素(枯叩TO比—nd,ISO) 心肌效应的调制作用及其信号途径4)观察铁对IL2舒张血管效应的调制作用,并且探讨相关机制。方法1)Langendorff e流心脏:检测心肌力学指标,心律、心率和冠脉流量等指标;2) 右心室乳头肌模型:检测乳头肌收缩力,收缩间期和舒张间期指标:3)酶解分离的成鼠心室肌细胞模型:观察心肌细胞钙瞬态指标;4)培养的乳鼠心肌细胞:测定心肌细胞日发性搏动频率;5)血管环灌流方法:测定离体大鼠胸主动脉环苯肾上腺素(PE)的收缩效应。结果第一部分:白细胞介素-2的心肌细胞效应1)二.5-200 Uwh的 IL-2浓度依赖性地抑制离体培养的乳鼠心肌细胞搏动频率中值均 <0刀5)。热失活1卜2不影响心肌细胞搏动频率(产0刀5);2) 2.5-200 U/ml IL-2浓度依赖性地抑制离体右心室乳头肌的平均最大收缩力。50 U/ml IL-2 {k平均收缩间期缩短,使 1/2平均舒张间期延长。热失活 IL-2,在 0.5-200 U/rnl 的浓度范围内对离体乳头肌收缩未见明显影响;3) IL2 明显增加离体大鼠心脏室性早搏个数(p<0刀1);心率从加IL2前的 (276.8仕16.硼)次/分增加为加药后的(296.12t15.42)次/分;左心室发展压从加 IL-2前的(69.30ti4.55)InmHg增加为加药后的(86.25ti9.43) nunHg;左心室舒张末 压从加 IL-2前的(6.22ti.32)mmHg变为加药后的(8.39ti.95)Inmllg;冠脉流量 从加药前的(9.14t0.69)m/mn增加为(11.30ed.89)mljmn;与空白对照组相比 2 浙江大学博士学位论文 显著增加b<0刀1)。热失活的1卜2无显著增加室性早搏、心率、左室发展压、左室 舒张末压和冠脉流量的作用O值均>0刀5)。4)Ryanodine*0-’M)预处理不能减少L上所引起的离体心脏室性早搏个数…>0.05); Ryanodine预处理对 IL-2所引起的心率变化无显著影响(p>0刀5);Ryanodine预处 理后再加 IL-2,使左心室发展压、左心室舒张末压和冠脉流量在加几-2前后变化 值与单独的L-2组相比显著减小(p<0.of)。5)Nifedipine(10-’M)预处理明显减少L-2所引起的离体心脏室性早搏(p、0.05人 Nlfedipine预处理对L-2所引起的心率变化无显著影响(p>0刀5);Nifedipine预处 理后再加 IL2,使左心室发展压、左心室舒张末压和冠脉流量在加几-2前后变化 值与单独的IL-2组相比显著减小(p<0.05)。6) 低钙预处理([Cy]-7.5 X 10‘M)明显减少IL卫所引起的离体心脏室性早搏中<0.05h 低钙预处理对 IL-2所引起的心率变化无显著影响(p>0刀5);低钙预处理后再加 IL-2, 使左心室发展压、左心室舒张末压和冠脉流量在加 IL-2前后变化值与单独的 IL-2 组相比显著减小…值均<0.05)。第H部分:白细胞介素-2的心脏作用涉及一氧化氮和内源性儿茶酚胺机制1)单独1卜2(刀0*加1)显著抑制离体培养的乳鼠心肌细胞搏动频率巾值均<0刀5)。 sxlo-’moUL LNAME 预处理后,心肌细胞搏动频率虽然降低为加药前的 (79.36t5.18)%,但是与加药前相比在统计学上无显著差别(p>0.05)。再加入 200 *h山的IL2后,搏动频率为加药前的(82.22士5刀3)%,与加药前相比在统计学上 无显著差别(p>0刀5