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背景及目的：持续性心肌后负荷增加可导致病理性心肌肥厚及心力衰竭。氧化活性氧簇(reactive oxigen species, ROS)作为细胞内重要的第二信使在心肌肥厚发生过程中起重要作用,其通过氧化甲硫氨酸(methionine, Met)281/282残基及增强苏氨酸的自身磷酸化激活肥厚因子—钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶(Calcium/Calmodulin-dependent Protein Kinase Ⅱ, CaMK Ⅱ),ROS与CaMK Ⅱ在压力负荷导致心肌肥厚的机制中的相关性尚不明确。本研究应用N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine, NAC)对腹主动脉缩窄诱导的心肌肥厚大鼠进行实验性治疗,观察其对大鼠心肌肥厚的组织学、心肌氧化应激水平、CaMKⅡ表达及细胞凋亡的影响,探讨抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)对大鼠慢性压力负荷型心肌肥厚的影响及其相关机制。方法：健康雄性SD大鼠,体重180-200g,30只,正常条件饲养48小时后,随机分成5组：正常对照组(CTRL),手术组(Model),NAC低剂量组(NAC-L),NAC高剂量组(NAC-H),正常对照+NAC组(CTRL+NAC),每组6只。Model、NAC-L、 NAC-H组行腹主动脉缩窄术,于术后3天后分别每天NAC灌胃100mg/(kg·d)、300mg/(kg·d)及300mg/(kg·d)。CTRL、Model组给予相应体积的蒸馏水。上述处理连续8周。8周末用无创动脉血压仪检测鼠尾动脉血压,以超声心动图检测心肌肥厚情况；麻醉下处死动物,以心质量指数(HW/BW)和HE染色检测心肌肥厚情况；荧光测定法检测心肌线粒体ROS水平；Western blot检测左室心肌NADPH氧化酶4(NOX4)、有活性的CaMKⅡ(p-CaMKⅡ/CaMKⅡ)以及caspase-3的表达变化；以脱氧核苷酸末端转移酶介导的切口末端原位标记法(TUNEL)检测心肌细胞凋亡指数(Cell apoptotic index, CAI)。结果：(1)超声心动检测显示,Model组大鼠出现明显心肌肥厚。心重指数(HW/BW)明显高于CTRL组[(3.13±0.13)比(2.47+0.11)]。HE染色显示Model组与CTRL组相比,心肌细胞横截面积明显增大[(10741.24±486.23)比(5490.55±244.96)μm2,P<0.05]。NAC逆转了腹主动脉缩窄引起的心肌肥厚,显著降低了腹主动脉缩窄引起的心重指数[NAC-L组2.80±0.07mg/g；NAC-H组2.66±0.13mg/g,与Model组比较均P<0.05]和心肌细胞横截面积的增加[NAC-L组8088.16±103.68μm2；NAC-H组7297.96±213.92μm2,与Model组比较均P<0.05]。(2)Model组大鼠心肌线粒体ROS生成水平明显高于CTRL组[(0.77±0.10)比(0.34±0.08)u/s.m,P<0.05],NAC处理显著降低了腹主动脉缩窄引起的心肌线粒体ROS过度生成[NAC-L组0.46±0.06u/s.m；NAC300mg/(kg·d)组0.47±0.04u/s.m,与Model组比较均P<0.05]。(3)NOX4蛋白表达变化与上述ROS水平变化相一致,腹主动脉缩窄引起NOX4蛋白表达显著上调,Model组的NOX4蛋白表达是CTRL组的1.65倍(P<0.05),NAC处理有效抑制腹主动脉缩窄引起的NOX4表达上调(P<0.05)。(4)Model组心肌组织有活性的CaMKII表达(p-CaMKII/CaMKII)是CTRL组的2倍(P<0.05),NAC-L组及NAC-H组与Model组相比,表达量下降了(P<0.05),提示NAC明显降低了其表达的增加。(5)Model组大鼠心肌组织中caspase-3的表达较CTRL组明显增加(7.45倍vs.CTRL,P<0.05),NAC显著降低了腹主动脉缩窄引起的cleaved caspase-3/procapase-3表达增加(P<0.05)。(6)Model组CAI较CTRL组明显升高(24.21±2.03%vs.6.94±0.68%,P<0.05),NAC能明显减缓心肌细胞凋亡(NAC-L14.45±1.69%,P<0.05vs.Model; NAC-H12.01±1.89%,P<0.05vs.Model)。(7)鼠尾动脉血压在5组实验动物间无统计学差异。(8)CTRL+NAC组与CTRL组、NAC-L组与NAC-H组大鼠各项指标无显著差异。结论：氧化应激、CaMKⅡ信号系统共同参与了压力负荷型心肌肥厚过程,且二者存在一定相关性。ROS作为CaMKⅡ上游信号激活CaMKⅡ,导致心肌肥厚同时,诱导细胞凋亡的产生,这是压力负荷型心肌肥厚向心衰转变的机制。NAC通过抗氧化作用,降低氧化应激水平、抑制CaMKⅡ表达上调并减缓心肌细胞凋亡的发生从而达到逆转心肌肥厚、延缓肥厚心肌的失代偿。