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研究背景: 心肌肥厚是心肌对多种心血管刺激的适应性反应,早期表现为心肌收缩力增强,可减轻室壁压。但长期的心肌肥厚不仅是充血性心力衰竭的诱因,也是心梗、心律失常和猝死的独立危险因子。Framingham研究表明45岁以上男性高血压病人心电图出现左心室肥厚表现后,6年死亡率达40%以上,预防和逆转心肌肥厚可显著改善预后。 钙调神经磷酸酶(CaN)、丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)分别通过对底物的去磷酸化和磷酸化介导心肌肥厚的发生。CaN是迄今发现的唯一受钙/钙调素调节的蛋白磷酸酶,分子量为80KD,主要表达于胞浆,分布广泛,80年代初CaN首先在哺乳动物脑内鉴定,随后发现它是脑内含量最高的蛋白酶之一,并有许多重要功能包括参与神经信号传导、与学习记忆及老年性痴呆的关系,以及在细胞死亡中的重要作用等。90年代以来证明它在T细胞活化过程中起关键作用,且其磷酸酶活性被CsA和FK506抑制。98年Molkentin等通过转基因动物研究的方法首次提出CaN经活化T细胞核因子3信号通路介导心肌肥厚的发生,近年研究进一步表明CaN参与了血管紧张素Ⅱ、内皮素、去甲肾上腺素和压力超荷等生理相关刺激和Tropomodulin、MLC2等心肌收缩蛋白基因突变导致的心肌肥厚,CaN可能是胞内钙离子浓度升高致肥大基因活化的偶联环节。但有关CaN与心肌肥厚的研究,多集中于肥厚的发生阶段,CaN在肥厚发展中的作用及阻断CaN信号通路对逆转心肌肥厚的影响则少有研究,对逆转神经体液因素导致的心肌肥厚作用尚未见报道。MAPK可对许多细胞外刺激发生反应而被快速激活,被认为是细胞增生、肥大的细胞内信息传递的汇聚点或共同通路。胞外信号调节激酶(ERK1和ERK2)、应激活化蛋白激酶(SAPK或JNK)以及P38是MAPK家族的三个重南京医科大学博士学位论文要成员。目前对MAPK的研究均集中在活性水平,部分研究了蛋白质表达水平的变化,但未见基因转录水平的研究报道。CaN、MApK作为介导心肌肥厚的重要信号传导通路,两者间是否存在交又对话关系,亦有待于进一步研究。目的: 建立肾血管性高血压大鼠心肌肥厚模型,观察肥厚心肌中CaNmRNA、蛋白质表达和活性的改变,观察CaN特异性抑制剂CsA和血管紧张素转换酶抑制剂培多普利治疗对大鼠心肌肥厚、心功能和CaN mRNA、蛋白质表达和CaN活性的影响,以及对MAPK mRNA表达改变的研究,探讨CaN在’肾血管性高血压大鼠心肌肥厚进展中的作用和CsA逆转肥厚的机理以及CaN、MAPK可能存在的相关关系。内容和方法:1 .SD大鼠,施行两肾一夹术,建立大鼠肾血管性高血压模型。尾容积法测量清醒大鼠尾动脉收缩压,排除两肾一夹术后4周血压低于15ommHg(1 mmHg=0.133 kPa)的大鼠。术后2月,超声心动图证实大鼠心肌肥厚后,给予受试药物。观察(1)大鼠左室重、左室重与胫骨长度比值、心肌病理形态学和心肌细胞横截面积改变;(2)超声心动图动态观察大鼠左室后壁和室间隔厚度、心脏射血分数和左室短轴缩短率变化;(3)通过在体大鼠心脏血流动力学检测,探讨两肾一夹术后大鼠,心脏血流动力学变化和药物在逆转心肌肥厚同时对心功能的影响;(4)用放射免疫分析法检测大鼠左室心肌ANP含量。2.应用Rl,一PCR法半定量检测大鼠左室心肌CaN mRNA表达的变化;采用W七stem印迹技术观察大鼠左室心肌C咖蛋白质含量的改变;以对稍基苯磷酸作底物测定CaN活性,从mRNA、蛋白质和活性三方面观察肾血管性高血压大鼠心肌肥厚时CaN的改变和药物对CaN影响,探讨CaN在心肌肥厚进展中的作用和药物逆转肥厚的机理。3.设计引物,建立RT一PCR法半定量检测大鼠左室心肌MAPK(包括ERKI/2、JNK、p3 8) mRNA表达的方法,探讨肾血管性高血压心肌肥厚大鼠MApK mRNA表达的变化和药物对MAPK mRNA表达的南京医科大学博士学位论文影响及其可能的机理。结果1.大鼠一般情况和病理学改变:两肾一夹术后,大鼠血压升高,显著大于假手术组。两肾一夹组大鼠体重与假手术组相似。两肾一夹2月、3月组大鼠左室重、心系数和左室重与胫骨长度比值均显著高于相应假手术组。心肌病理学观察见两肾一夹组大鼠心肌细胞增大,并有心肌间质纤维化和空泡变性,横截面心肌细胞面积分别是同龄假手术组的2.9和3.0倍(p<0.05)。 C sA是一种新型强效免疫抑制剂,经胞膜被动扩散进入细胞,与胞内蛋白受体环亲和素(cyclophilin,cyP)结合形成复合物,并进一步与caN形成csA一cyP一caN复合体,可特异性抑制caN的磷酸酶活性。 CsA治疗组大鼠体重渐下降,术后3月时,CsA组大鼠体重显著低于假手术3月组和两肾一夹3月组(P<0 .05).培多普利治疗组大鼠体重改变与假手术组和两肾一夹组相似。CsA组大鼠左室重和左室重与胫骨长度比值显著下降,不仅低于同期手术组(两肾一夹3月组),而且较治疗前(两肾一夹2月组)下降(P<0 .05);心肌病理学观察见CsA组大鼠心肌细胞显著减小,无明显间质纤维化,细胞面积较两肾一夹2月、3月组分别下降53%、63%(P<0.01)。培多普利治疗组改变与CsA组相似。2.大鼠超声检测指标的变化:超声心