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背景:一氧化氮（Nitric Oxid,NO）在体内由一氧化氮合成酶（NO synthases,NOS）催化L-精氨酸产生。在生物系统中NO的半衰期极短,以秒来计算。由于扩散速度极快,因此有利于快速到达作用靶点发挥其调控功能。几乎所有的心肌细胞都能产生NO,对心血管系统发挥极其重要的保护作用。NO通过血管依赖的和非血管依赖的途径调控多种心血管功能。前者包括调节冠脉血管收缩、凝血功能、血管平滑肌增殖、炎症反应和血管新生;后者从几个不同的方面对心脏的能量代谢和功能发挥直接的调节作用,从调节心肌细胞兴奋-收缩耦联（Excitation-Contraction Coupling,ECC）到相关的信号调节通路（如 cGMP/PKG通路）和线粒体呼吸等。多种心血管疾病伴随β-受体激活,虽然早期有助于维持心功能改善症状,但其长期作用是有害的。随着病情的进展,NO生物利用度逐渐下降、NOS失耦联,加重心肌细胞ECC关键的Ca2+循环失调,细胞内Ca2+超载,以及心肌能量代谢障碍等一系列不良改变。而上述改变又进一步降低NO生物利用度,形成恶性循环,严重恶化心功能导致心肌重构,最终引起心肌肥厚、心律失常、心力衰竭甚至心脏性粹死（Sudden Cardiac Death,SCD）。因此,提高NO生物利用度在心血管系统疾病的治疗中发挥极其重要的作用。前期的研究多集中在NO的急性保护作用,虽然有少量的报道显示,内源性NO对β-受体慢性激活模型引起心肌结构重构具有保护作用,但尚缺乏外源性NO作用的研究;且在NO对β-受体慢性激活模型电重构方面的研究尚未见报道,具体作用机制也尚不明了。因此,本研究使用异丙肾上腺素在大鼠构建β-受体慢性激活模型,探讨长效NO供体吗多明是否能改善其心肌结构重构和电重构,并尝试阐明其作用机制。第一部分:吗多明对β-受体慢性激活大鼠心肌结构重构的影响目的:探讨吗多明对β-受体慢性激活引起的大鼠心肌结构重构的保护作用。方法:40只SD大鼠随机分为对照组（Control,n=10）、异丙肾组（ISO,n=10）、异丙肾+吗多明组（ISO+M,n=10）和异丙肾+吗多明+sGC抑制剂ODQ组（ISO+M+O,n=10）。Control组每天注射生理盐水,ISO组注射异丙肾上腺素5mg/kg/d,ISO+M组在前一组用药的基础上加注吗多明10mg/kg/d,ISO+M+O组在前一组用药的基础上加注ODQ 5mg/kg/d。所有药物采用腹腔注射,每次注射总量的1/3,每8小时注射一次,吗多明注射晚于ODQ30min,异丙肾上腺素注射晚于吗多明30min,连续注射14天。用药结束后,（1）超声评价每组大鼠IVSD、LVPDW、LVESD、LVEDD、EF和FS;（2）检测血流动力学参数评价心肌收缩舒张功能,记录外周动脉收缩和舒张压;（3）心脏/体重比值评价整体心肌肥厚程度;（4）HE染色检测心肌细胞肥大程度;（5）Masson染色评价心肌纤维化程度。结果:（1）与 Control 组相比,ISO 组大鼠 IVSD、LVPDW、LVESD、LVEDD均增加,EF和FS均降低（P<0.01）,吗多明抑制异丙肾引起的上述改变（p<0.05）,ODQ减弱吗多明的保护作用（P<0.05）;（2）与Control相比,ISO组大鼠dp/dtmax和dp/dtmin绝对值均降低,左室舒张末压力增加（P<0.01）,吗多明抑制异丙肾引起的上述改变（P<0.01）,ODQ减弱吗多明的保护作用（P<0.05）;各组间外周动脉收缩压、舒张压未见明显差异（P>0.05）;（3）与Control相比,ISO组大鼠心脏/体重比值增加（P<0.01）,吗多明改善心肌肥厚（P<0.01）,ODQ抑制吗多明的保护作用（P<0.05）;（4）与Control相比,ISO组大鼠心肌细胞直径增加（P<0.01）,吗多明减弱心肌细胞肥大（P<0.01）,ODQ抑制吗多明的保护作用（p<0.05）;（5）与Control相比,ISO组大鼠心肌胶原容积分数增加（p<0.01）,吗多明降低心肌胶原容积分数（P<0.01）,ODQ抑制吗多明的保护作用（P<0.01）。结论:吗多明改善β-受体慢性激活引起的心肌结构重构,提高心脏收缩和舒张功能。吗多明的心肌保护作用可能是通过其释放NO与sGC结合进而激活下游通路实现的。第二部分:吗多明对β-受体慢性激活大鼠心室电重构的影响目的:探讨吗多明对β-受体慢性激活引起的大鼠心室电生理特性改变的影响。方法:实验分组及给药方案同第一部分。给药14天后,（1）测量体表心电图,分别记录各组RR间期、QRS时程、QT间期及矫正的QT间期（QTc）数值;（2）取心脏连接于Langendorff离体心脏灌流系统,行心室电生理检查,顺序记录左室前壁基底部、前壁心尖部、后壁基底部、后壁心尖部、右室流出道和右室游离壁六处单相动作电位（MAP）,分析各部位APD90及APD90空间离散度;（3）拟合动作电位恢复曲线APDR,并计算曲线最大斜率Smax及Smax空间离散度;（4）快速起搏测定左右室游离壁动作电位电交替阈值;（5）给予快速串刺激诱发快速室性心律失常,计算各组快速室性心律失常诱发率。结果:（1）与Control组相比,ISO组大鼠RR间期、QRS时程、QT间期及QTc均增加（P<0.01）,吗多明抑制异丙肾引起的上述改变（P<0.01）,ODQ减弱吗多明的保护作用（P<0.05）;（2）与Control组相比,ISO组大鼠各部位APD90和APD90空间离散度值增加（P<0.01）,吗多明抑制异丙肾上腺素引起的上述改变（p<0.05）,ODQ减弱吗多明的保护作用（P<0.05）;（3）与Control组相比,ISO组大鼠APDR曲线上移,心室各部位Smax及Smax空间离散度增加（P<0.01）,吗多明抑制异丙肾引起的上述改变（P<0.01）,ODQ减弱吗多明的保护作用（P<0.01）;（4）与Control组相比,ISO组大鼠电交替阈值降低（P<0.01）,吗多明提高异丙肾引起的电交替阈值降低（P<0.01）,ODQ减弱吗多明的保护作用（P<0.05）;（5）与Control组相比,ISO组大鼠快速室性心律失常诱发率增高（P<0.01）,吗多明降低异丙肾引起的快速室性心律失常诱发率增高（P<0.01）,ODQ减弱吗多明的保护作用（P<0.05）。结论:吗多明可以改善β-受体慢性激活引起的心室电重构,降低快速室性心律失常的诱发率,这与其缩短APD时程,降低心室复极离散度及稳定动作电位整复性密切相关。第三部分:吗多明对β-受体慢性激活大鼠心肌结构和电重构影响的机制研究目的:探讨吗多明对β-受体慢性激活大鼠心肌结构和电重构影响的可能机制。方法:实验分组及给药方案同第一部分。给药14天后,（1）采用全细胞膜片钳技术记录心肌细胞L型Ca2+电流激活曲线,计算电流密度;（2）激光共聚焦显微镜下行程序刺激借助钙荧光指示剂Fluo-4检测心肌细胞钙瞬变幅值（△F/F0）、肌浆网内Ca2+含量（AF/F0,Caffeine）、幅值50%恢复时间（RT50）、高频刺激下细胞内Ca2+交替诱发率;（3）静脉取血测血清中硝酸盐/亚硝酸盐含量,酶免疫测定试剂盒检测心肌组织cGMP含量;（4）Western Bloting测心肌组织PKG、eNOS、iNOS、钙循环相关蛋白、CAMKII、p-CAMKII蛋白含量。结果:（1）与Control组相比,ISO组大鼠L型Ca2+电流最大电流密度降低,吗多明抑制异丙肾引起的上述改变（P<0.01）,ODQ减弱吗多明的保护作用（P<0.05）;（2）与 Control 组相比,ISO 组大鼠 △F/F0、△F/F0,Caffeine 降低,RTs0延长且Ca2+交替诱发率增加,吗多明抑制异丙肾引起的上述改变（P<0.01）,ODQ减弱吗多明的保护作用（P<0.05或p<0.01）;（3）与Control组相比,ISO组大鼠血清NOx含量升高,心肌cGMP含量降低（P<0.01）,吗多明进一步增加NOx含量,提高cGMP含量（P<0.01）,ODQ虽减少NOx含量但差异不具有统计学意义（P>0.05）,但ODQ减弱吗多明引起的cGMP水平的提高（P<0.05）;（4）与 Control 组相比,ISO 组大鼠 eNOS、PKG、Cavl.2、SERCA2a 表达及 p-PLB/t-PLB比值降低,iNOS 表达及p-RyR2/t-RyR2、p-CAMKII/t-CAMKII 比值提高（P<0.01）,吗多明抑制异丙肾引起的上述改变（P<0.05或p<0.01）,ODQ不影响eNOS、iNOS表达（P>0.05）,但减弱吗多明引起的其它蛋白表达的改变（P<0.05或P<0.01）;结论:吗多明通过调节心肌细胞内钙循环紊乱而发挥其改善β-受体慢性激活引起的心肌结构和电重构的作用。吗多明的心肌保护作用至少部分是通过NO/sGC/cGMP/PKG信号通路实现的。