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研究背景和目的:心肌梗死后心室重塑主要包括心肌细胞重塑与间质重塑,表现为梗死区的扩展、非梗死区代偿性肥厚和心室腔的扩张,最终导致心脏舒缩功能恶化。心肌梗死后心肌间质重塑主要表现为间质胶原种类、含量、比例和分布的动态改变,其中Ⅰ、Ⅲ型胶原在确保邻近心肌细胞结构完整性起重要作用,二者的相对变化可以反映心肌组织的重塑,综合判断胶原沉积量及Ⅰ/Ⅲ型胶原比值可以反映心肌梗死后胶原重塑的进程。心肌梗死后心肌细胞凋亡是触发心室重塑导致心力衰竭的重要原因,缺血心肌中产生的大量活性氧(reactive oxygen species, ROS)可直接诱导心肌细胞凋亡。既往实验表明,作为缺血心肌细胞中催化产生ROS的主要酶源之一,黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XO)在心衰进程中大量表达和激活,介导心肌细胞肥厚和心室腔扩张。基于此,本研究拟探讨黄嘌呤氧化酶抑制剂别嘌呤醇(allopurinol)对心肌梗死后大鼠心肌胶原重塑、心肌细胞凋亡和心室重塑和功能的影响。方法:结扎冠脉前降支制作大鼠心肌梗死模型,随机分为别嘌呤醇治疗组(allo组, 50 mg/kg·day),心肌梗死组(MI组)和假手术组(sham组),每组分别于7天,14天,21天,28天时取5只大鼠用化学比色法测定心肌组织胶原含量、XO和清除活性氧活力,天狼猩红染色法测定Ⅰ、Ⅲ型胶原容积分数(CVF)及胶原Ⅰ/Ⅲ比值,RT-PCR法测定Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA的改变。28天时观察超声心动图和血流动力学的变化,并检测左心室质量指数和心肌梗死面积;用TUNEL法检测非梗死区心肌细胞凋亡指数,免疫组化法检测Fas蛋白表达,Western blot检测XO和Caspase 3蛋白表达。结果:与sham组比较,MI组心肌组织胶原含量于术后7天已经明显升高,14天达峰值后下降,但到28天时仍显著高于sham组(P <0.01)。在左心室非梗死区,MI组Ⅰ型CVF在术后7天已经明显升高,14天时达峰值后轻度下降,Ⅲ型CVF在7天时也明显升高,以后虽有下降趋势,但下降幅度不大(P <0.01);Ⅰ/Ⅲ比值于术后7天时显著低于sham组(P <0.01),14天时反转升高达峰值,但与sham组比较无统计学差异(P >0.05),以后轻度下降,28天时非常接近sham组(P >0.05)。Ⅰ型胶原mRNA水平在MI后第7天时已经显著升高,第14天时进一步升高,第21天时有所下降,但仍维持在较高的水平,这三个时点的Ⅰ型胶原mRNA水平均显著高于sham组,差别有显著的统计学意义(P <0.01),在第28天时Ⅰ型胶原mRNA水平明显回落,但与sham组比较差别仍有显著的统计学意义(P <0.01);Ⅲ型胶原mRNA水平在第7天时也显著升高,以后呈下降趋势,第21天时仍显著高于sham组(P <0.01),至28天时降至sham组水平(P >0.05)。在各时刻点,MI组心肌组织清除超氧阴离子(.O2-)、羟自由基(.OH)的活力均明显降低,XO活力明显升高(P <0.01)。MI组在心肌梗死后第28天,左心室质量和质量指数明显升高(P <0.01);超声心动图结果表明,MI组左心室室间隔和左心室后壁增厚,舒张末期内径和收缩末期内径增宽,射血分数和短轴缩短分数降低(P <0.01);血流动力学显示左心室舒张末压明显升高,而收缩压显著降低(P <0.01)。MI组非梗死区心肌细胞凋亡指数升高,Fas、XO、Caspase 3蛋白表达显著增强(P <0.05或P <0.01)。与MI组比较,别嘌呤醇组明显减轻了上述指标的变化(P <0.05或P <0.01)。但梗死区Ⅰ、Ⅲ型胶原容积分数,心率,动脉血压,梗死面积和XO蛋白表达在两组间差异无显著性(P >0.05)。结论:别嘌呤醇能够显著地抑制心肌梗死后心肌细胞重塑和胶原重塑,改善心功能。其机制可能与抑制黄嘌呤氧化酶活性,减少活性氧的生成,抑制心肌细胞凋亡有关。