心脏重构是心肌细胞应对机械或神经激素等刺激的一个适应性反应。虽然早期的代偿性心肌肥厚能维持心脏的正常功能,但随病情逐步进展,最终会发展为心力衰竭和猝死。临床研究表明,左心室肥厚是心肌缺血、心律失常和猝死的独立危险因素。因此,寻找有效的方法阻止或逆转心脏肥厚是至关重要的。多甲氧基黄酮类(Polymethoxy flavonoids, PMFs),广泛存在于多种植物中。PMFs被报道具有多种生物学活性,如抗诱变、抗炎症、抗肿瘤等。近有文献报道PMFs上调脂肪细胞脂联素的表达和分泌。但天然多甲氧基黄酮的提取工艺至今无重大突破,得量有限,使深入研究难以进行。我们对槲皮素进行了甲基化改造,获得了高纯度五甲基槲皮素(PMQ),克服了药源的瓶颈。我们的前期实验研究已证明PMQ能减肥、改善2型糖尿病动物的糖脂代谢异常、上调脂肪细胞的PPARs表达、上调PPARγ依赖性的脂联素的表达和分泌、抑制炎症因子TNF-α和IL-6的表达。PMQ在心血管方面的作用表现为舒张血管、改善血管内皮细胞功能、改善缺血再灌性心肌损伤、抗氧化等。本实验旨在研究PMQ对压力负荷型心脏重构的作用及探讨其可能机制。第一部分PMQ对压力负荷型大鼠心肌肥厚的作用目的：观察PMQ对压力负荷型大鼠心脏肥厚模型的影响。方法：通过部分缩窄大鼠腹主动脉制备大鼠压力负荷型心脏肥厚模型,手术前一天给予不同浓度PMQ (2.5,5,10 mg-kg day)或同体积溶剂连续干预7周,每周监测其体重、血压；实验结束时,测定血流动力学,宰杀后观察心脏大体观,并称取心脏、肺和肾脏重量分别计算各器官指数,部分心脏组织用于组织形态学检查和分子生物学检测。结果：(1)心脏肥厚模型组大鼠血压显著高于假手术组(P<0.01),PMQ 2.5、5和10mg/kg治疗组与溶剂对照组比,均能显著的降低血压(P<0.0,,P<0.01,P<0.05)；(2)心脏肥厚模型组大鼠出现明显心脏收缩和舒张功能障碍,PMQ可浓度依赖性的改善其心功能；(3)心脏肥厚模型组大鼠心脏指数高于假手术组(P<0.01), PMQ 5,10 mg/kg治疗组心脏指数明显低于溶剂组(P<0.01,P<0.01)；(4)从心肌组织病理形态学来看,光镜下模型组心肌纤维排列紊乱,坏死组织增多,心肌细胞横径增大,PMQ各剂量组对上述病理学改变均有不同程度的改善；(5)心脏肥厚模型组与假手术组比,肺指数和BNP mRNA表达明显增加(P<0.01,P<0.01),提示有心衰表现,PMQ可浓度依赖性的降低肺指数PBNP mRNA表达。结论：PMQ通过降低血压、心脏指数,改善心功能和心肌病理学病变而表现出明显抗心脏肥厚的作用,同时,PMQ通过降低肺指数和BNP mRNA表达,抑制心脏肥厚发展为心力衰竭。第二部分PMQ对压力负荷型大鼠心肌纤维化的作用目的：研究压力负荷型大鼠心脏重构过程中的心肌纤维化情况及PMQ对其的影响。方法：对各实验组的心肌组织进行苦味酸天狼猩红染色和Masson三色染色,观察心肌间质纤维化和血管周围纤维化情况,并计算左室心肌间质总胶原含量。用RT-PCR的方法检测左室心肌Ⅰ型和Ⅲ型胶原(Collagen I/III) mRNA的表达。结果：与假手术组比,心脏肥厚模型组大鼠血管周围出现明显的纤维化,心肌纤维被胶原纤维栅栏状包绕,心肌间质总胶原量明显增高(P<0.01vs假手术组),说明腹主动脉部分缩窄造成的心脏压力负荷增加可导致心肌纤维化的发生；另外模型组心肌组织Collagen I/III mRNA表达明显增多(P<0.01,P<0.01vs假手术组),提示胶原的合成增加。PMQ可改善血管周围胶原的异常增生和心肌间质纤维的增生和排列紊乱,同时,PMQ可浓度依赖性的降低心肌间质总胶原量,减少Collagen I/III mRNA的表达。结论：PMQ对腹主动脉部分缩窄导致的心肌纤维化有一定程度的抑制作用,通过抑制心肌间质纤维化而改善心室重构。第三部分PMQ对压力负荷型大鼠心脏TNF-α、IL-6、MCAD、LCAD和PPARα、PPARβ的影响目的：观察PMQ对压力负荷型心脏重构模型大鼠心脏中与重构相关因素的影响,包括促炎因子(TNFα、IL-6)、脂肪酸氧化限速酶(MCAD、LCAD)和过氧化物酶体增殖激活型受体(PPARα、PPARβ) mRNA等的表达。方法：过腹主动脉部分缩窄制备压力负荷型大鼠心脏肥厚模型,应用RT-PCR的方法检测PMQ对心肌组织中TNFa、IL-6, MCAD、LCAD和PPARα、PPARβmRNA表达的影响。结果：(1)大鼠腹主动脉缩窄手术后,促炎因子TNFα、TL-6 mRNA表达水平明显升高(P<0.01,P<0.01vs假手术组),PMQ 2.5 mg/kg治疗组可明显降低TNFα、IL-6 mRNA的表达(P<0.01,P<0.05vs溶剂对照组),减轻炎症反应；(2)心脏肥厚模型大鼠,脂肪酸氧化限速酶MCAD、LCAD mRNA表达降低(P<0.01,P<0.01vs假手术组),脂肪酸氧化受限,PMQ可逆转MCAD、LCAD mRNA的表达；(3)持续压力负荷可导致心肌PPARa、PPARβmRNA表达下调(P<0.01,P<0.01vs假手术组),PMQ可浓度依赖性的上调PPARα、PPARβ的表达,在10 mg/kg时表现出最大效应(P<0.01,P<0.05vs溶剂对照组)。结论：压力负荷使心肌组织炎症反应增强,脂肪酸氧化降低,以及PPARα和PPARp的表达下调,PMQ可降低压力负荷导致的炎症反应,减轻炎症损伤,逆转脂肪酸氧化以及上调PPARα和PPARβ的表达；第四部分PMQ对内皮素-1诱导的乳鼠心肌细胞肥大的作用研究目的：观察PMQ对内皮素-1诱导的乳鼠心肌细胞肥大的影响。方法：通过内皮素-1 (endothelin-1, ET-1 0.1μM)诱导乳鼠心肌细胞,建立乳鼠心肌细胞肥大模型,给予不同浓度PMQ(0.3,1,3,10μM)或相同体积溶剂干预后,提取细胞总RNA,用RT-PCR的方法检测脑钠素(brain natriuretic peptide, BNP),促炎因子(TNF-α、IL-6),脂肪酸氧化限速酶(MCAD、LCAD)和过氧化物酶体增殖激活型受体(PPARα、PPARβ)等相关因子的表达。结果：在乳鼠心肌细胞肥大模型中,模型组的促炎因子(TNF-α、IL-6)表达明显升高(P<0.01,P<0.01vs正常对照组),BNP mRNA表达也明显升高(P<0.01vs正常对照组),PMQ可降低上述因子表达；MCAD、LCAD和PPARα、PPARβ在ET-1诱导的心肌细胞肥大模型组表达均下降,PMQ可使脂肪酸氧化限速酶和PPARα、PPARβ的表达上调。与腹主动脉缩窄诱导心脏肥厚模型中看到的结果一致。结论：在ET-1诱导的乳鼠心肌细胞肥大模型中,同样观察到PMQ对心肌细胞的保护作用,以及能够减轻炎症反应和上调PPARa和PPARp的表达。