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目的:观察芝麻素对自发性高血压大鼠心肌重构的影响,并探讨其可能机制。方法:1.动物实验:自发性高血压大鼠随机分为模型组、芝麻素高、低剂量组组、卡托普利组,另设WKY大鼠作为正常对照组。适应性喂养1周后各治疗组分别灌胃给予芝麻素(160 mg·kg-1·d-1及80mg·kg-1·d-1)、卡托普利(30 mg·kg·kg-1·d-1),正常对照组和模型组给予等容量0.5%羧甲基纤维素钠,共12周。采用无创尾动脉血压测定分析系统测定大鼠血压;分离左心室,计算大鼠左心室重量指数;HE染色及Masson染色观察心肌组织病理学改变及胶原沉积水平;免疫组化法检测心肌组织转化生长因子-β1(TGF-β1)蛋白表达水平;ELISA法检测血清血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)含量以及心肌组织中AngⅡ、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原及TGF-β1含量;比色法测定血清乳酸脱氢酶(LDH)含量及心肌组织总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)水平。TUNEL法检测心肌细胞凋亡水平;Western Blot法检测心肌组织Bax、Bcl-2、p47phox、超氧化物歧化酶(SOD)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、基质金属蛋白酶组织抑制物-1(TIMP-1)、Smad7蛋白表达及Smad3磷酸化水平。2.心肌成纤维细胞实验:采用血清药理学方法制备大鼠含药血清,并采用复合酶消化和差速贴壁法获得纯化的心肌成纤维细胞(CFs)。将CFs与芝麻素含药血清(10%,20%)预孵12 h后,再与AngⅡ(10-7mol/l)孵育24 h。MTT法测定CFs增殖水平,ELISA法测定成纤维细胞Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原及TGF-β1分泌水平,比色法测定成纤维细胞T-AOC及MDA含量,Western Blot法检测成纤维细胞Smad3蛋白磷酸化水平。3.H9C2心肌细胞实验:培养H9C2心肌细胞,加入芝麻素含药血清(10%,20%)预孵12h后,再与angⅡ(10-7mol/l)孵育24h。mtt法检测细胞活力,比色法测定心肌细胞t-aoc水平及细胞培养液中ldh、mda含量,流式细胞术检测心肌细胞凋亡水平,荧光分光光度计检测心肌细胞内活性氧水平,westernblot法检测心肌组织p47phox、sod、bax、bcl-2及caspase-3蛋白表达水平。结果:1.动物实验:①卡托普利可明显降低自发性高血压大鼠收缩压(p<0.01),降低血清及心肌组织angⅡ水平(p<0.05或p<0.01),显著改善左心室肥大及胶原沉积(p<0.05或p<0.01)。芝麻素也可明显降低自发性高血压大鼠收缩压(p<0.05或p<0.01),但其降压效果明显弱于卡托普利(p<0.05或p<0.01)。芝麻素对血清及心肌组织angⅡ水平均无明显影响(p>0.05)。芝麻素可显著改善自发性高血压大鼠左心室肥大及心肌胶原沉积,其作用与卡托普利组相似。②芝麻素及卡托普利均能明显下调心肌组织tgf-β1表达、上调smad7蛋白表达、抑制smad3磷酸化(p<0.05或p<0.01),显著抑制smad靶基因i型胶原、Ⅲ型胶原及timp-1蛋白表达(p<0.05或p<0.01)。③芝麻素及卡托普利均能明显下调mmp-9蛋白表达。④芝麻素及卡托普利均能明显抑制自发性高血压大鼠心肌细胞凋亡,下调bax蛋白表达,上调bcl-2蛋白表达水平(p<0.05或p<0.01)。⑤芝麻素及卡托普利均能显著提高心肌组织sod表达水平,增强心肌总抗氧化能力(p<0.05或p<0.01),降低p47phox蛋白表达和丙二醛(mda)水平(p<0.05或p<0.01)。2.心肌成纤维细胞实验:①芝麻素含药血清可明显抑制angⅡ诱导的心肌成纤维细胞增殖,减少i、Ⅲ型胶原分泌(p<0.05或p<0.01)。②芝麻素含药血清可有效降低angⅡ诱导的心肌成纤维细胞tgf-β1蛋白表达及smad3蛋白磷酸化水平(p<0.05或p<0.01)。③芝麻素含药血清可显著提高心肌成纤维细胞抗氧化能力,减少脂质过氧化产物mda生成(p<0.05或p<0.01)。对照血清对上述指标均无明显影响。3.h9c2心肌细胞实验:①芝麻素含药血清能明显下调bax、caspase-3蛋白表达并上调bcl-2蛋白表达(p<0.05或p<0.01),显著抑制angⅡ诱导的h9c2心肌细胞凋亡(p<0.01)。②芝麻素含药血清明显抑制angⅡ诱导的心肌细胞p47phox表达,提高心肌细胞抗氧化能力,降低细胞内活性氧和脂质过氧化产物mda含量(p<0.05或p<0.01)。对照血清对上述指标均无明显影响。结论:1.芝麻素对自发性高血压大鼠心肌重构具有明显改善作用;2.芝麻素抑制心肌重构与调节Bcl-2家族蛋白表达、下调Caspase-3蛋白表达水平,进而抑制心肌细胞凋亡有关;3.芝麻素抑制心肌重构还与抑制TGF-β1/Smad3信号通路、抑制心肌成纤维细胞胶原分泌及促进胶原降解有关;4.芝麻素抑制心肌细胞凋亡和心肌成纤维细胞胶原分泌与增强抗氧化能力、改善氧化应激状态有关。