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研究背景炎症是多种心血管疾病(包括冠心病,心衰和高血压)常见的一种病理生理特征。肾素-血管紧张素系统(RAS)的激活被认为是引起高血压炎症反应的主要机制。血管紧张素Ⅱ是肾素-血管紧张素系统的一种主要介质,它通过激活包括核因子κB (NFκB)在内的多种细胞内信号传导通路,引起促炎症细胞因子的合成和释放,如：肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素(IL)-1β。越来越多的证据表明：心肌炎症在调节心肌重构(包括心肌纤维化和病理性肥大)方面起着非常重要的作用。心肌逐渐纤维化和肥大会导致扩张的心室壁越来越僵硬,减弱心肌的舒张功能,因此它们是导致实验动物和病人发生心衰的重要因素。减少促炎症细胞因子水平的干预措施能显著改善上述进程,进而预防心衰。己酮可可碱是一种甲基黄嘌呤衍生物和非特异性磷酸二酯酶抑制剂,临床上用于治疗阻塞性外周血管疾病已有30多年的历史。除了它的流变特性,己酮可可碱还有抗炎、抗增生和抗纤维化的作用。已有研究表明：许多动物和病人在应用己酮可可碱进行系统性治疗后,促炎症细胞因子减少,对心肌梗死,心衰和特发性扩张型心肌病具有良好的作用。然而,到目前为止,还没有研究验证己酮可可碱对血管紧张素Ⅱ诱发的高血压导致的心肌损伤和心功能不全的作用。我们推测：己酮可可碱能抑制血管紧张素Ⅱ诱发高血压大鼠促炎症细胞因子的释放,预防其心肌纤维化和病理性肥大,改善其心功能。研究目的观察己酮可可碱对血管紧张素Ⅱ诱发高血压大鼠促炎症细胞因子的作用,对其心肌纤维化和病理性肥大的作用,对其心功能的影响。研究方法1.64只成年雄性Sprague-Dawley大鼠,分成四组,每组16只：(1)对照组(CON)；(2)生理盐水+己酮可可碱组(CON+PTX);(3)单用血管紧张素Ⅱ组(ANG Ⅱ);(4)血管紧张素Ⅱ+己酮可可碱组(ANG Ⅱ+PTX);2. 将大鼠采用氯胺酮-甲苯噻嗪麻醉后,在皮下埋植微量真空泵,缓慢注射血管紧张素Ⅱ(200 ng/kg/min)或生理盐水两周。加己酮可可碱组,在皮下注射血管紧张素Ⅱ的同时,通过饮用水给予己酮可可碱(30mg/kg／天)。每天同一时间记录液体摄取量和体重；3.每组大鼠取8只,每隔一天,通过尾套法测量血压和心率；4.两周后,采用异氟醚麻醉后,行超声心动图评估大鼠的心肌重构和心功能；5.然后,将每组分成两小组,每小组8只,其中一小组通过腹腔内注射过量的戊巴比妥钠(210mg/kg)处死后,收集血样和心肌组织,称量,行生化分析、分子学研究和心肌羟脯氨酸分析；6.每组内剩余8只大鼠通过通过腹腔内注射同样剂量的戊巴比妥钠处死后,心脏内注满4%的多聚甲醛,固定,脱水,石蜡包埋,行组织学研究；7.统计学分析：所有数据采用均数±标准差表示。各组间均数的比较采用单因素或双因素的方差分析及N-K检验。P<0.05为差异有统计学意义。研究结果1 己酮可可碱对血管紧张素Ⅱ引起的高血压没有降压作用(见图1A)1.1高血压模型组(ANG Ⅱ组和ANGⅡ+PTX组)的大鼠,平均动脉压迅速、持续升高；与CON组相比,高血压模型组6天及以后的MBP显著升高,差异有统计学意义；1.2 CON+PTX组与CON组相比,平均动脉压无明显差异；1.3 ANGⅡ+PTX组与ANG Ⅱ组相比,平均动脉压无明显差异；1.4各组之间的心率无明显差异(见图1B)。2 己酮可可碱改善了血管紧张素Ⅱ诱发高血压大鼠的心肌肥厚和心功能(见表2)2.1四组大鼠之间的体重,EF(射血分数)无明显差异；2.2与CON组相比,CON+PTX组大鼠的HW/BW值(心脏重量／体重)值,相对室壁厚度(RWT),等容舒张期(IVRT), E/A值无明显差异；2.3与CON组相比,ANG Ⅱ组和ANGⅡ+PTX组大鼠的HW/BW值显著增高,相对室壁厚度(RWT)显著增大,等容舒张期(IVRT)显著延长,E/A值显著减小；2.4与ANGⅡ组相比,ANGⅡ+PTX组大鼠的HW/BW值显著降低；相对室壁厚度(RWT)显著减少,等容舒张期(IVRT)显著缩短,E/A值显著增大；3 己酮可可碱减弱了ANGⅡ诱发高血压大鼠的心肌纤维化3.1与CON组相比,CON+PTX组大鼠心肌间质和血管周围的纤维化、心肌纤维化区域(%)、心肌内羟脯氨酸的含量无明显差别(见图2)。3.2与CON组相比,ANGⅡ组和ANGⅡ+PTX组大鼠心肌间质和血管周围的纤维化明显增加(见图2A),心肌纤维化区域(%)明显增高(见图2B),心肌羟脯氨酸的含量明显增多(见图2C)；3.3与ANGⅡ组相比,ANGⅡ+PTX组大鼠心肌间质和血管周围的纤维化明显减少(见图2A),心肌纤维化区域(%)明显降低(见图2B),心肌羟脯氨酸的含量明显减少(见图2C)；3.4 CON组和CON+PTX组大鼠的心肌内只有少量α-SMA表达；与CON组相比,ANGⅡ组和ANGⅡ+PTX组大鼠心肌内α-SMA的表达明显升增多；与ANGⅡ组相比,ANGⅡ+PTX组大鼠心肌内α-SMA的表达显著减少(见图3A和3C)。4 PTX减少了血管紧张素Ⅱ诱发高血压大鼠心肌组织内促炎症细胞因子的表达和血管周围巨噬细胞的浸润4.1 CON组和CON+PTX组之间各促炎症细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)和抗炎症细胞因子(IL-10)的mRNA、蛋白表达没有显著差异(见图4)；4.2与CON组相比,ANGⅡ组和ANGⅡ+PTX组大鼠心肌组织内促炎症细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)和抗炎症细胞因子(IL-10)的mRNA和蛋白表达显著增加(见图4)；4.3与ANGⅡ组相比,ANGⅡ+PTX组大鼠心肌组织内促炎症细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)和抗炎症细胞因子(IL-10)的mRNA表达无明显差异,蛋白表达显著减少(见图4)；4.4免疫组化结果显示：与CON组相比,ANGⅡ组和ANGⅡ+PTX组大鼠血管周围巨噬细胞的浸润显著增多；与ANGⅡ组相比,ANGⅡ+PTX组大鼠血管周围巨噬细胞的浸润显著减少；CON+PTX组和CON组之间血管周围巨噬细胞的浸润情况无明显差异(见图3B和3D)。5 PTX抑制了ANG-Ⅱ诱发高血压大鼠心肌内F-KB的激活(见图5)5.1 CON+PTX组和CON组大鼠心肌内NF-K B p65的DNA结合活性和抑制蛋白IkBa的表达类似；5.2与CON组相比,ANGⅡ组和ANGⅡ+PTX组大鼠心肌内NF-K Bp65的DNA结合活性显著增强,而IkBα的蛋白表达显著减少；5.3与ANGⅡ组相比,ANGⅡ+PTX组大鼠心肌内NF-K B p65的DNA结合活性显著减弱,而IkBα的蛋白表达显著增加。6 PTX减弱了ANGⅡ诱发高血压大鼠心肌重构基因标志物的基因表达(见图6)6.1与CON组相比,ANGⅡ组和ANGⅡ+PTX组大鼠心肌组织中Ⅰ型胶原蛋白、TGF-β, CTGF,β-MHC,MCP-1,ICAM和VCAM的mRNA表达显著增加；6.2与ANGⅡ组相比,ANG Ⅱ+PTX组大鼠心肌组织中这些参数的表达显著减弱；6.3与CON组相比,CON+PTX组大鼠心肌组织内这些参数的表达无显著差异。7 PTX降低了NG-Ⅱ诱发高血压大鼠循环系统中促炎症细胞因子的水平(见图7)7.1与CON组相比,ANGⅡ组和ANGⅡ+PTX组大鼠血浆中的TNF-α和IL-1p水平更高；7.2与ANGⅡ组相比,ANGⅡ+PTX组大鼠血浆中的TNF-α和IL-1β水平更低。研究结论己酮可可碱通过抑制血管紧张素Ⅱ诱发的高血压引起的炎症反应,改善了SD大鼠的心肌纤维化,病理性肥大和心功能,而且这些优点是独立于降压效应之外的。