心肌肥厚是多种心血管病的共同病理结局,其主要特征是细胞体积增大、蛋白合成增加、胚胎型基因表达上调。早期的心肌肥厚可能是心肌细胞对内外界刺激的一种适应性改变,有一定的代偿意义,有利于维持心输出量,但持续的心肌肥厚最终会不可避免地导致心力衰竭,甚至猝死。因此,探明心肌肥厚信号转导通路,从而有效的预防和逆转心肌肥厚具有重要的意义。心肌肥厚是肥大刺激诱导核内基因异常表达的结果,细胞内信号转导通路是肥大刺激与核内基因转录活化的偶联环节。然而,不同刺激诱导的心肌肥大可能具有不同的“分子表型”,这主要取决于它们启动的信号转导通路。对心肌肥大信号转导通路的深入认识,不仅有助于阐明心肌肥厚的细胞分子机制,而且可为药物干预防治心肌肥厚提供新思路。RhoA/Rho激酶信号通路介导了多种细胞功能,包括细胞的收缩、细胞的粘附与迁移、细胞的增殖与凋亡等。而这些效应与临床上多种心血管疾病如高血压、再狭窄、动脉粥样硬化、肺动脉高压、脑血管痉挛、血管瘤、缺血再灌注损伤的发生有关。因此RhoA/Rho激酶信号通路在心血管疾病的发病中起着重要作用。近年来有关RhoA/Rho激酶信号通路与自发性高血压、压力超负荷、血管紧张素II（angiotensin II,Ang II）所导致的心肌肥大的关系虽然已有一些报道,但是,到目前为止,还没有研究能够阐明抑制Rho激酶对异丙肾上腺素（isoproterenol,Iso）诱发的心肌肥大以及糖尿病所诱发的心肌病的影响。本实验以Rho激酶抑制药法舒地尔（fasudil,Fas）为工具药,研究了:（1）RhoA/Rho激酶信号通路在Iso诱导的大鼠心肌肥厚中的作用;（2）RhoA/Rho激酶信号通路对苯肾上腺素（phenylephrine,PE）、Iso和Ang II诱导的心肌细胞肥大的影响;（3）RhoA/Rho激酶信号通路对链脲佐菌素（streptozotocin,STZ）糖尿病心肌病的影响。第一部分RhoA/Rho激酶信号通路在Iso诱导的大鼠心肌肥厚中的作用目的:研究RhoA/Rho激酶信号通路在Iso诱导的大鼠心肌肥厚中的作用。方法:清洁级雄性Wistar大鼠40只,体重200～220 g,随机分成5组:空白对照组、Iso模型组、Fas低剂量组、Fas高剂量组及卡托普利（captopril,Cap）组,每组8只。除空白对照组外,其余各组大鼠背部皮下注射Iso 5 mg·kg^-1·d^-1,连续7 d。给Iso同时,Fas低、高剂量组分别给予Fas 2、10 mg·kg^-1·d^-1,分两次腹腔注射给药;Cap组给予Cap 30 mg·kg^-1·d^-1,灌胃;Iso组、空白对照组给予等容积生理盐水。停药24 h后,测定下列指标:（1）血流动力学:包括心率（HR）、左室收缩压（LVSP）、左室舒张末压（LVEDP）、左室内压最大上升速率（+dp/dtmax）、左室内压最大下降速率（-dp/dtmax）等;（2）血液生化:经颈总动脉取血,测定Ang II、丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、乳酸脱氢酶（LDH）和肌酸激酶（CK）的活性;（3）心脏重量指数（HWI）;（4）病理形态学:观察心肌的病理学改变并测量心肌细胞直径（CMD）和心肌胶原容积分数（CVF）;（5）RT-PCR测定RhoA、Rho激酶mRNA的表达。结果:1血流动力学:与空白对照组比较,Iso模型组大鼠LVEDP升高34.3%（P<0.01）,而LVSP、+dp/dtmax和-dp/dtmax分别下降16.8%（P<0.01）、16.2%（P<0.01）和14.4%（P<0.01）。与Iso模型组相比,Fas高剂量组和Cap组大鼠LVEDP分别下降了16.1%（P<0.05）和28.0%（P<0.01）;Fas高剂量组大鼠LVSP、+dp/dtmax和-dp/dtmax分别升高了14.7%（P<0.05）、10.2%（P<0.05）和9.9%（P<0.05）;Cap组大鼠LVSP、+dp/dtmax和-dp/dtmax分别升高了15.8%（P<0.05）、14.4%（P<0.01）和9.9%（P<0.05）。各组大鼠心率无显著性差异（P>0.05）。2血液生化:与空白对照组比较,Iso模型组大鼠血浆Ang II含量升高了34.2%（P<0.01）。与Iso模型组比较,Fas低、高剂量组大鼠血浆Ang II含量无明显变化（P>0.05）,而Cap组大鼠血浆Ang II下降了34.8%（P<0.01）。与空白对照组比较,Iso模型组大鼠血清SOD降低了60.4%（P<0.01）,而MDA升高了117.0%（P<0.01）。与Iso模型组比较,Fas低、高剂量组及Cap组大鼠血清SOD分别升高了30.7%（P<0.05）、64.8%（P<0.01）、85.7%（P<0.01）;而MDA分别下降了9.8%（P<0.05）、25.1%（P<0.01）和28.0%（P<0.01）。与空白对照组比较,Iso模型组血清LDH和CK分别升高了20.7%（P<0.01）和46.4%（P<0.01）。经Fas低、高剂量及Cap治疗后,LDH分别下降了14.6%（P<0.05）、36.1%（P<0.01）和42.8%（P<0.01）;CK分别下降了18.3%（P<0.05）、32.0%（P<0.01）和41.4%（P<0.01）。3 HWI:各组动物体重无明显差异（P>0.05）。与空白对照组比较,Iso模型组HWI升高了19.2%（P<0.01）。经Fas低、高剂量及Cap治疗后,HWI分别下降了6.9%（P<0.05）,7.7%（P<0.01）和9.0%（P<0.01）。4病理形态学:空白对照组大鼠心肌纤维排列整齐,横纹清晰,胞核明显,无细胞肿胀;Iso模型组大鼠心肌纤维排列紊乱、肿胀、断裂、横纹消失,甚至溶解,经Fas及Cap治疗后,心肌的病理学改变均有不同程度的改善。与空白对照组比较,Iso模型组大鼠心肌CMD和CVF分别升高了16.9%（P<0.01）和32.9%（P<0.05）。与Iso模型组比较,Fas低、高剂量组和Cap组大鼠心肌CMD分别下降了8.1%（P<0.05）、12.3%（P<0.01）和13.5%（P<0.01）;Fas高剂量组和Cap组大鼠心肌CVF分别下降了21.6%（P<0.05）和26.2%（P<0.05）。5 RhoA、Rho激酶mRNA表达:与空白对照组比较,Iso模型组RhoA、Rho激酶mRNA表达上调（P<0.01和P<0.05）。而经Fas干预后,RhoA、Rho激酶mRNA表达显著下降。小结:Iso诱导的心肌肥厚的发病过程中,伴有RhoA/Rho激酶信号通路的激活;Fas可抑制该通路的激活,改善Iso诱导的心肌肥厚的心肌病理变化及心脏功能。Fas可以抑制脂质过氧化反应,提高机体抗氧化能力,发挥对心肌的保护作用。第二部分RhoA/Rho激酶信号通路对PE、Iso和Ang II诱导的心肌细胞肥大的影响目的:研究RhoA/Rho激酶信号通路对PE、Iso和Ang II所致大鼠心肌肥大的影响。方法:用消化法分离并培养新生大鼠的心肌细胞,随机分为8组:空白对照组,Fas对照组(Fas 10-5 mol·L^-1),Iso组(Iso 10-5 mol·L^-1)Iso+Fas组(Iso 10-5 mol·L^-1+Fas 10-5 mol·L^-1),Ang II组(Ang II 10-7 mol·L^-1),AngII+Fas组(Ang II10-7 mol·L^-1+Fas 10-5 mol·L^-1),PE组(PE 10-5 mol·L^-1)PE+Fas组(PE 10-5 mol·L^-1+Fas 10-5 mol·L^-1)。Simpson法测各组心肌细胞大小,Lowrys法测心肌细胞蛋白质含量,RT-PCR测定RhoA/Rho激酶mRNA表达,Western blot测定c-fos蛋白的表达。采用钙调神经磷酸酶（CaN）试剂盒检测CaN的活性,李田昌等的方法检测丝裂素活化蛋白激酶（MAPK）的活性。结果:1心肌细胞大小:PE组、Iso组和Ang II组心肌细胞大小明显高于对照组（P<0.01）,而Fas组与对照组相比无明显差异（P>0.05）。而给予Fas干预后,PE+Fas组心肌细胞大小明显低于PE组（P<0.01）;Ang II+Fas组心肌细胞大小明显低于Ang II组（P<0.01）;Iso+Fas组与Iso组相比无明显差异（P>0.05）。2心肌细胞蛋白质合成:PE组、Iso组和Ang II组心肌细胞蛋白质合成明显高于对照组（P<0.01）,而Fas组与对照组相比无明显差异（P>0.05）。而给予Fas干预后,PE+Fas组心肌细胞蛋白质合成明显低于PE组（P<0.01）;Ang II+Fas组心肌细胞蛋白质合成明显低于Ang II组（P<0.01）;而Iso+Fas组与Iso组相比无明显差异（P>0.05）。3 RhoA、Rho激酶mRNA的表达:PE组和Ang II组心肌细胞RhoA/Rho激酶mRNA的表达明显高于对照组（P<0.01）,而Iso组和Fas组与对照组相比无明显差异（P>0.05）。而给予Fas干预后,PE+Fas组心肌细胞RhoA/Rho激酶mRNA的表达明显低于PE组（P<0.01）;Ang II+Fas组心肌细胞RhoA/Rho激酶mRNA的表达明显低于Ang II组（P<0.01）;而Iso+Fas组与Iso组相比无明显差异（P>0.05）。4 MAPK活性:PE组、Iso组和Ang II组心肌细胞MAPK活性明显高于对照组（P<0.01）,而Fas组与对照组相比无明显差异（P>0.05）。而给予Fas干预后,PE+Fas组与PE相比,Iso+Fas组与Iso组相比,Ang II+Fas组与Ang II组相比均未见明显差异（P>0.05）。5 CaN活性:PE组、Iso组和Ang II组心肌细胞CaN活性均明显高于对照组（P<0.01）,而Fas组与对照组相比无明显差异（P>0.05）。而给予Fas干预后,PE+Fas组与PE相比,Iso+Fas组与Iso组相比,Ang II+Fas组与Ang II组相比CaN蛋白活性均未见明显差异（P>0.05）。6 c-fos蛋白表达:PE组、Iso组和Ang II组心肌细胞c-fos蛋白表达均明显高于对照组（P<0.01）,而Fas组与对照组相比无明显差异（P>0.05）。而给予Fas干预后,PE+Fas组心肌细胞c-fos蛋白表达明显低于PE组（P<0.01）;Ang II+Fas组心肌细胞c-fos蛋白表达明显低于Ang II组（P<0.01）;而Iso+Fas组与Iso组相比无明显差异（P>0.05）。小结:RhoA/Rho激酶通路参与了PE、Ang II所致大鼠心肌细胞肥大,Rho激酶抑制剂Fas通过抑制该通路的激活,抑制c-fos蛋白的表达,改善PE、Ang II所致大鼠心肌细胞肥大,而与CaN通路、MAPK通路无关。Iso所致大鼠心肌细胞肥大不伴有RhoA/Rho激酶通路的激活。第三部分RhoA/Rho激酶信号通路对大鼠STZ糖尿病心肌病的影响目的:研究RhoA/Rho激酶信号通路对大鼠STZ糖尿病心肌病的影响。方法:清洁级雄性Wistar大鼠50只,体重200～250 g,禁食不禁水12 h后,一次性尾静脉注射0.3%的STZ溶液60 mg·kg-1;筛选血糖≥16.7 mmol·L^-1为糖尿病大鼠,随机分成3组:STZ模型组（n=11）、Fas组（n=11）及Cap组（n=10）。另外10只给予等容积缓冲液（0.1 mol/L柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液,pH 4.5）设为空白对照组。饲养至给药8 w后,各组分别给予干预药物:Fas组给予Fas 10 mg·kg^-1·d^-1分两次腹腔注射;Cap组给予Cap 30 mg·kg^-1·d^-1分两次灌胃给药;空白对照组和STZ模型组腹腔注射等容积的生理盐水;给药持续4 w。给药期间密切观察各组大鼠活动、进食、饮水、大小便等一般情况,在给药前及给药后每2 w测体重及血糖一次。停药24 h后,测定下列指标:（1）血流动力学:包括HR、LVSP、LVEDP和±dp/dtmax;（2）血液生化:测定Ang II、MDA含量及SOD、LDH、CK活性;（3）HWI;（4）病理形态学:观察心肌的病理学改变并测量CMD和CVF;（5）RT-PCR测定RhoA,Rho激酶mRNA的表达;（6）Western blot测定心肌组织Bax、Bcl-2蛋白表达。结果:1血流动力学:与空白对照组比较,STZ模型组大鼠LVEDP升高75.9%（P<0.01）,而LVSP、+dp/dtmax和-dp/dtmax分别下降23.9%（P<0.01）、25.9%（P<0.01）和19.7%（P<0.01）。与STZ模型组相比,Fas组和Cap组大鼠LVEDP分别下降了20.9%（P<0.05）和27.1%（P<0.01）;Fas组大鼠LVSP、+dp/dtmax和-dp/dtmax分别升高了17.9%（P<0.05）、13.6%（P<0.01）和13.9%（P<0.05）;Cap组大鼠LVSP、+dp/dtmax和-dp/dtmax分别升高了24.4%（P<0.01）、19.6%（P<0.01）和16.6%（P<0.05）。各组大鼠心率无显著性差异（P>0.05）。2血液生化:与空白对照组比较,STZ模型组大鼠血浆Ang II含量升高了127.3%（P<0.01）。与STZ模型组比较,Fas组大鼠血浆Ang II含量无明显变化（P>0.05）,而Cap组大鼠血浆Ang II下降了38.5%（P<0.01）。与空白对照组比较,STZ模型组大鼠血清SOD降低了51.5%（P<0.01）,而MDA升高了95.8%（P<0.01）。与STZ模型组比较,Fas组及Cap组大鼠血清SOD分别升高了40.5%（P<0.05）和62.6%（P<0.01）;而MDA分别下降了14.8%（P<0.01）和24.3%（P<0.01）。与空白对照组比较,STZ模型组血清LDH和CK分别升高了149.4%（P<0.01）和149.5%（P<0.01）。与STZ模型组比较,Fas组及Cap组大鼠血清LDH分别下降了45.1%（P<0.01）和42.8%（P<0.01）;CK分别下降了30.9%（P<0.01）和43.6%（P<0.01）。3 HWI:与空白对照组比较,STZ模型组、Fas组及Cap组大鼠体重均显著下降（P<0.01）。而STZ模型组大鼠HWI与对照组比较升高了13.1%（P<0.01）,经Fas及Cap治疗后,HWI分别下降了6.3%（P<0.05）和8.7%（P<0.01）。4病理形态学:电镜下观察可见:空白对照组大鼠心肌肌原纤维结构清晰,排列整齐,胶原纤维较少,线粒体排列整齐,无肿胀变性;STZ模型组大鼠心肌细胞明显肥大,肌纤维增粗,明显增多,结构紊乱,典型肌小节结构破坏,可见断裂现象,线粒体变性肿胀,嵴较稀疏。Fas组和Cap组与模型组相比心肌细胞明显减小,线粒体结构基本正常,胶原含量减少,排列较整齐。与空白对照组比较,STZ模型组大鼠心肌CMD和CVF分别升高了18.3%（P<0.01）和50.9%（P<0.01）。与STZ模型组比较,Fas组和Cap组大鼠CMD分别下降了8.7%（P<0.05）和12.0%（P<0.01）;心肌CVF分别下降了19.8%（P<0.05）和26.9%（P<0.01）。5 RhoA,Rho激酶mRNA的表达:与空白对照组比较,STZ模型组大鼠心肌组织RhoA、Rho激酶mRNA表达上调（P<0.01）。与STZ模型组比较Fas组及Cap组大鼠心肌组织RhoA、Rho激酶mRNA表达下调（P<0.01）。结果提示,STZ诱导后其RhoA、Rho激酶mRNA表达显著上调,而经Fas干预后,RhoA、Rho激酶mRNA表达显著下降。6 Bax、Bcl-2蛋白表达:与空白对照组比较,STZ模型组大鼠心肌组织Bax蛋白表达升高（P<0.01）,而Bcl-2蛋白表达下降（P<0.01）,与STZ模型组比较,Fas组及Cap组大鼠心肌组织Bax蛋白表达下降（P<0.01）,而Bcl-2蛋白表达升高（P<0.01）。结果提示,STZ诱导的糖尿病大鼠心肌组织Bax蛋白表达升高而Bcl-2蛋白表达下降,经Fas和Cap的干预,可逆转这种病理变化。小结:在糖尿病心肌病的发病过程中,伴有RhoA/Rho激酶信号通路的激活;Fas可抑制该通路的激活,改善了糖尿病心肌病的心肌病理变化及心脏功能,延缓了向心力衰竭的发展;其机制可能与抑制Ang II/Gq/RhoA/Rho激酶信号途径,抑制脂质过氧化反应,提高机体抗氧化能力,调节凋亡基因的表达有关。结论1 RhoA/Rho激酶信号通路参与了Iso诱导的心肌肥厚的发病过程;Rho激酶抑制剂Fas可抑制该通路的激活,改善Iso诱导的心肌肥厚的心肌病理变化及心脏功能。Fas还可以抑制脂质过氧化反应,提高机体抗氧化能力,发挥对心肌的保护作用。2 RhoA/Rho激酶通路参与了PE、Ang II所致大鼠心肌细胞肥大;Rho激酶抑制剂Fas通过抑制该通路的激活,抑制c-fos蛋白的表达,改善PE、Ang II所致大鼠心肌细胞肥大,而与CaN通路、MAPK通路无关。Iso所致大鼠心肌细胞肥大不伴有RhoA/Rho激酶通路的激活。3 RhoA/Rho激酶信号通路参与了糖尿病心肌病的发病过程;Rho激酶抑制剂Fas可抑制该通路的激活,改善了糖尿病心肌病的心肌病理变化及心脏功能,延缓了向心力衰竭的发展;其机制可能与抑制Ang II/Gq/RhoA/Rho激酶信号途径,抑制脂质过氧化反应,提高机体抗氧化能力,调节凋亡基因的表达有关。