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目的:本研究将通过构建高同型半胱氨酸血症的大鼠模型,并予以外源性硫化氢(Hydrodgen sulfide,H2S)进行干预,观察H2S对高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteinemia,HHcy)大鼠心肌纤维化的影响,同时进一步探讨H2S可否通过抑制TGF-β1/Smad3信号通路改善HHcy诱导的大鼠心肌纤维化及其相关内在调控机制。方法:将40只雄性SD大鼠进行适应性喂养,一周后随机的将其均分为四组,每组均为十只:正常对照组(Control),HHcy模型组(HHcy),H2S干预组(HHcy+H2S),H2S对照组(H2S)。HHcy组和HHcy+H2S组采用L-蛋氨酸加入饮用水(10g/l,使用前新鲜配制)中造模,持续10周,正常对照组及H2S对照组予以普通饮用水。10周后检测大鼠血液中的Hcy水平,当血浆总Hcy浓度≥15.0μmol/l时认为模型制作成功。模型制作成功后对HHcy+H2S组及H2S组大鼠采用NaHS(剂量:56umol/kg/d)以腹腔注射(Intraperitoneal injection,ip)的形式进行干预,连续4周。Control组和HHcy组大鼠使用同等剂量的生理盐水腹腔注射。于第14周后进行心脏超声检测包括:LVDd、LVSd、LVFS、LVPWd等心脏参数,完成超声心动图检测后称量大鼠的体重(Body weight,BW),处死后称量心脏重量(Heart weight,HW),计算心重指数(HW/BW,mg/g)。Masson染色观察心肌组织胶原沉积情况。免疫组化检测CollagenⅢ的表达情况。Western blotting检测CSE、TIMPs/MMPs、CollagenⅣ、Bcl-2、Caspase3/9、Bax、NF-κBp65、IL-6、TGF-β1/Smad3蛋白表达水平。RT-q PCR检测各组大鼠心肌组织Col1α2与Col3α1基因的相对表达。结果:1.与Control组相比,HHcy组与HHcy+H2S组Hcy水平明显升高(P<0.05),Control组与H2S组无明显差异(P>0.05);2.与Control组相比,HHcy组HW/BW明显增加(P<0.05),与HHcy组比较,HHcy+H2S组HW/BW明显减少(P<0.05),各组间BW、HW变化差异无统计学意义(P>0.05)。3.与Control组比较,心脏超声提示HHcy组大鼠心脏功能减弱,LVSd和LVDd明显增加,LVFS明显降低(P<0.05)。与HHcy组比较,HHcy+H2S组LVSd和LVDd明显降低,LVFS明显增加(P<0.05),Control组和H2S组心脏参数差异无统计学意义(P>0.05)。4.Masson染色结果提示:与Control组比较,HHcy组心肌细胞间胶原沉积明显增多;与HHcy组比较,HHcy+H2S组心肌细胞间胶原沉积有所减少。5.免疫组织化学染色结果表明:与Control组比较,HHcy组心肌组织CollagenⅢ表达明显增多,与HHcy组比较,CollagenⅢ表达在HHcy+H2S组明显减少。6.Western blotting结果显示:与Control组比较,CollagenⅣ、MMP13、TIMP1、Caspase3、Caspase9、Bax、TGF-β1、Smad3、NF-κBp65、IL-6蛋白表达水平在HHcy组中明显增加(P<0.05),而CSE、MMP1、Bcl-2蛋白表达在HHcy组中明显减少(P<0.05),与HHcy组比较,HHcy+H2S组CollagenⅣ、MMP13、TIMP1、Caspase3、Caspase9、Bax、TGF-β1、Smad3、NF-κBp65、IL-6蛋白表达水平有所减少(P<0.05),CSE、MMP1、Bcl-2蛋白表达明显改善(P<0.05)。7.RT-q PCR结果显示:与Control组比较,HHcy组大鼠心肌组织Col1α2与Col3α1基因表达明显增加;与HHcy组比较,HHcy+H2S组心肌组织Col1α2与Col3α1基因表达明显减少。结论:H2S可减少HHcy诱导的心肌纤维化,其可能机制为下调TGF-β1/Smad3通路并抑制细胞凋亡及炎症反应有关。