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目的:观察L-精氨酸（L-Arginine,L-Arg）对大鼠压力超负荷性心肌肥厚的影响,并探讨其是否能通过调节转化生长因子（Transforming Growth Factor,TGF）-β/Smad信号来减轻心肌肥厚。材料和方法:本实验采用部分结扎造成腹主动脉缩窄的方式来建立大鼠压力超负荷心肌肥厚的动物模型。首先,比较传统术式和改良术式、不同腹主动脉缩窄程度之间的差别,根据存活率以及观察心肌肥厚相关参数来选择后续实验所用动物模型的制备方式。其次,将实验动物根据有无腹主动脉缩窄手术以及不同干预药物分为4组:（1）假手术组:只分离出腹主动脉而不做缩窄处理;（2）手术组:按上述手术方式对大鼠施行腹主动脉缩窄术;（3）手术+L-Arg组:对大鼠施行腹主动脉缩窄术,术毕即开始对大鼠进行灌饲L-Arg 600mg/kg/day;（4）手术+L-Arg+L-硝基精氨酸甲酯（N-nitro-L-arginine methyl ester,L-NAME）组:对大鼠施行腹主动脉缩窄术,术毕即开始对大鼠进行灌饲L-Arg 600mg/kg/day,L-NAME 50mg/kg/day。在假手术组及手术组,均以等量生理盐水灌饲作为对照。6周后测定各组大鼠平均动脉压（Mean Artery Blood Pressure,MABP）、左心室重量指数（Left Ventricule Mass Index,LVMI）、左心室室壁厚度（Left Ventricular Wall Thickness,LVWT）、心肌细胞直径（Diameter of Cardiomyocyte,DCM）等形态学指标;然后,取各组大鼠心肌组织行HE和Masson染色进行组织学评估观察心肌细胞大体形态以及胶原分布情况;酶联免疫吸附测定法（enzyme-linked immunosorbentassay,ELISA）检测各组大鼠心肌组织心房利钠肽（Atrial Natriuretic Peptide,ANP）、脑型钠尿肽（brain natriuretic peptide,BNP）,Real-time聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）检测各组α-肌球蛋白重链（Myosin Heavy Chain,MHC）、β-MHC及Ι、Ⅲ型胶原mRNA表达;免疫蛋白印迹法（Western blotting）检测心肌组织α、β-MHC、TGF-β1及Ι、Ⅲ型胶原;另外,取各组大鼠心脏通过Langerndorf方式离体灌流分离出心肌细胞,进行原代培养,对于各组大鼠心肌细胞爬片行免疫荧光染色观察Smad2、3的表达。结果:以改良术式行腹主动脉缩窄建立的大鼠心肌肥厚模型较传统术式组存活率高,同时将大鼠腹主动脉直径缩窄至1.0mm较其他直径在诱导出心肌肥厚的同时,也能保证较高的存活率。与假手术组相比,手术组的MABP、LVMI、LVWT及DCM均显著增高（p<0.05）;HE染色发现手术组、手术+L-Arg+L-NAME组较假手术组、手术+L-Arg组心肌细胞横径以及细胞核明显增大,核染色明显深染;Masson染色可见手术组、手术+L-NAME+L-Arg组较假手术组、手术+L-Arg组心肌细胞排列明显紊乱,间质中胶原纤维明显增加。通过ELISA法检测各组心肌组织的ANP、BNP含量,结果显示与假手术组比,手术组ANP、BNP含量均显著升高（P<0.05）;与手术组比较,手术+L-Arg组ANP、BNP含量均显著降低（P<0.05）。手术+L-Arg+L-NAME组与手术+L-Arg组相比,ANP含量有升高趋势,但结果无显著差异（P>0.05）。Western blotting和Real-time PCR检测发现各组心肌组织β-MHC表达时发现:无论在mRNA水平还是蛋白水平,手术组、手术+L-Arg+L-NAME组的β-MHC表达较另外两组明显增强（P<0.05）;各组Ι型胶原在mRNA和蛋白水平并无明显差异（p>0.05）,而Ⅲ型胶原在mRNA和蛋白水平的表达有显著差异。测定心肌胶原Ι/Ⅲ比值,我们发现与假手术组相比,手术组两者比值显著降低（p<0.05）,与手术组比较,手术+L-Arg组两者比值显著升高;而手术+L-Arg+L-NAME组与手术组比较,两组胶原Ι/Ⅲ比值并无显著差异（p>0.05）。Western blotting检测结果显示:与假手术组比较,手术组心肌组织TGF-β1含量明显升高;而L-精氨酸干预后,TGF-β1含量较手术组（未行L-精氨酸干预）明显降低;当一氧化氮合酶（Nitric Oxide Synthase,NOS）抑制剂L-NAME干扰L-精氨酸作用后,其TGF-β1含量较L-Arg组有所增加,但仍低于手术组。免疫荧光染色发现在手术组、手术+L-Arg+L+NAME组出现Smad2/3核聚集现象,而其他2组则无此现象。结论:本实验通过改良术式成功建立大鼠压力超负荷心肌肥厚模型,观察到心肌组织存在明显的胶原沉积,ANP、BNP和β-MHC含量均增加,TGF-β1表达增强,同时伴有Smad2/3复合物核转位;给予L-Arg能减轻或抑制上述作用,而一氧化氮合酶抑制剂L-NAME能部分抑制或抵消上述L-Arg的抗心肌肥厚、抗纤维沉积作用。L-精氨酸抗心肌肥厚、抗纤维沉积作用部分是通过调控TGF-β1/Smad信号,但具体作用机制仍需今后进一步研究。