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背景与目的慢性心力衰竭(Chronic heart failure,CHF)是当前危害人类健康的主要疾患之一,目前研究认为心室重塑(Myocardial remodeling)是心衰的基本发生机制,心肌细胞和细胞外基质的变化是心室重塑的结构基础,前者包括心肌细胞丧失及心肌细胞肥大;后者主要包括胶原沉积和间质纤维化即心肌纤维化(Myocardial fibrosis,MF)。MF是不同病因心脏病变发展到一定阶段的共同病理改变,以心肌间质胶原纤维浓度显著升高或胶原容积分数(Collagen volume fraction,CVF)显著增高为特征。MF与许多临床事件发生直接相关,可导致心力衰竭、心律失常、心脏扩大、猝死等。晚近研究发现,某些细胞因子在MF的形成中发挥了关键作用。转化生长因子β1(Transforming growth factorβ1,TGF-β1)即是与MF有关的最重要的细胞因子,结缔组织生长因子(Connective tissue growth factor,CTGF)是近年来发现的与器官纤维化有密切关系的细胞因子,可作为TGF-β1下游的信号蛋白介导TGF-β1的促纤维化作用,是引起MF的重要细胞因子之一。血管紧张素Ⅱ、醛固酮、转化生长因子β1、内皮素等均可通过上调CTGF表达,进而促进MF的形成。CTGF现被认为是抗MF治疗的新靶点。血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂可改善心肌重塑,其作用已得到公认。但其具体作用机制仍未完全明了。本课题旨在观察CTGF、TGF-β1在慢性心力衰竭大鼠心肌中的表达,以探讨其在MF中的确切作用,并观察坎地沙坦对MF及纤维化心肌中CTGF、TGF-β1表达的影响,以进一步了解MF在慢性心衰进展中的作用。材料与方法雄性Wistar大鼠适应性喂养一周后采用肾上腹主动脉缩窄法制作慢性心衰模型,另取sham组只分离腹主动脉不结扎缝线作为对照。术后8周从心衰模型组有心衰表现的大鼠中抽取10只症状较轻大鼠检测血流动力学参数,证明达到心衰后(LVEDP≥15mmHg),将剩余大鼠随机分为两组,心衰组(HF组)及药物组(Drug组)。Drug组用坎地沙坦2mg/kg/d灌胃,sham组、HF组用生理盐水灌胃。继续喂养4周。4周后所有大鼠用多导电生理仪检测血流动力学参数,用Masson染色法观察左室心肌胶原形态,图像分析测量胶原容积分数(CVF)和血管周围胶原面积(PVCA),免疫组化法检测心室肌中TGF-β1、CTGF表达。结果1.模型制作8周后sham组大鼠一般状态正常,其余两组大鼠出现明显心衰表现;行药物干预4周后,HF组与Drug组比较,前者心衰恶化,后者心衰表现明显减轻。2.模型制作12周后三组大鼠收缩压(SBP)、舒张压(DBP)及平均动脉压(MAP)分别为(mmHg):sham组:134.38±8.68,95.38±9.24,108.38±8.96;HF组:119.00±10.30,82.00±8.19,94.33±8.80;Drug组:115.50±10.49,75.38±9.40,87.42±8.30。HF组大鼠SBP、DBP、MAP均较sham组为低,而后者也比Drug组高。HF组与sham组比较有统计学意义(P<0.01),而与Drug组相比差异无统计学意义(P>0.05),提示HF组大鼠血压水平较sham组为低,而HF组与Drug组相比血压水平变化无统计学意义。3.模型制作12周后三组大鼠LVEDP(mmHg)、+dp/dtmax(mmHg/s)、-dp/dtmax(mmHg/s)分别为:sham组:4.63±3.58,5553.50±542.55,3675.50±410.00;HF组:21.63±5.71,4172.13±716.55,2831.38±501.50;Drug组:10.00±3.07,5151.88±376.70,3486.50±349.10。sham组大鼠LVEDP较HF组为低,而后者又比Drug组高。三组间比较有统计学意义(P<0.01)。+dp/dtmax、-dp/dtmax HF组大鼠较sham组为低(P<0.01),而Drug组又比前者高(P<0.01),与sham组比较,差异无统计学意义(P>0.05),说明了HF组大鼠达到了心衰标准,Drug组心功能明显改善。4.模型制作12周后LVMI%、CVF%、PVCA%在HF组大鼠分别为:1.87±0.05,3.54±0.66,0.59±0.16;HF组为:3.01±0.12,7.29±1.00,2.03±0.23,Drug组为:2.16±0.11,4.31±0.78,0.89±0.13。HF组大鼠各指标明显高于sham组(P<0.01);而与HF组比较,Drug组显著降低(P<0.01)。说明HF组大鼠心肌间质中纤维组织沉积较多,而Drug组心肌纤维化程度较轻。5.免疫组织化学检测表明,CTGF在心肌血管平滑肌中和心肌间质中皆有表达,TGF-β1主要在心肌间质中表达。CTGF、TGF-β1在三组大鼠心肌中表达值分别为(平均灰度值):sham组:106.25±12.45,93.38±9.00;HF组:131.71±10.78,161.00±13.63;Drug组:117.33±11.61,116.88±12.24。CTGF在sham组大鼠心肌中血管平滑肌周围呈弱阳性表达,在HF组呈强阳性表达,在其心肌间质亦有表达,而Drug组大鼠心肌中其表达减弱,HF组与sham组比较(P<0.01),Drug组与HF组比较(P<0.01),sham组与Drug组比较:(P<0.01)。TGF-β1主要在大鼠心肌间质中表达,HF组、sham组及Drug组大鼠任两组相比差别有统计学意义(P<0.01)。这些数据说明经4周坎地沙坦治疗可降低但不能完全阻断CTGF、TGF-β1表达。结论1.心肌纤维化可能是压力超负荷慢性心力衰竭的重要发病机制;2.CTGF、TGF-β1参与了压力超负荷心衰大鼠心肌纤维化的发病;3.坎地沙坦逆转心室重塑可能与其降低CTGF、TGF-β1表达有关;4.选择性降低CTGF表达可能是未来治疗心肌纤维化的新方法。