鈉和醛固酮對SD大鼠心臟結構和功能的協(xié)同影響及機制初探.pdf

1、心血管疾病是當今世界主要致死原因，多種危險因素可以影響心臟的結構和功能。流行病學資料顯示，飲食中鈉鹽的攝入量是高血壓發(fā)生、發(fā)展的促進因素。隨著血壓升高，心血管疾病的風險明顯增加。左心室肥厚是心血管疾病死亡率的獨立預測因素，并且與高血壓相關。幾個臨床橫斷面研究提示，鈉攝入量與左心室質量呈顯著正相關，可能不依賴血壓的影響，但高鈉攝入對血壓和心臟結構的影響尚未得到確切證實。此外，目前關于高鈉攝入對心臟影響的動物研究多采用含8％氯化鈉的飲食，鈉

2、鹽攝入比正常飲食升高了20倍，與人類鈉攝入的實際情況差異較大。現(xiàn)代社會食物的多樣性導致人類的鈉鹽攝入量普遍偏多，高鈉攝入對心臟結構的影響需要進一步闡明。 醛固酮是重要的鈉鉀平衡的調節(jié)激素。醛固酮主要由腎上腺皮質球狀帶合成和釋放，經典的醛固酮作用涉及氯化鈉的轉運。醛固酮與腎遠曲小管、集合管、末端結腸和汗腺等上皮組織的醛固酮受體結合，導致鈉、水的重吸收和鉀的排泄，從而參與血壓的調節(jié)。此外醛固酮還可以作用于某些非上皮組織(如心臟、大腦

3、等)直接發(fā)揮對靶器官的影響。原發(fā)性醛固酮增多癥患者與血流動力學相似的原發(fā)性高血壓患者相比，心血管并發(fā)癥的發(fā)生率更高，心肌結構變化更明顯，認為主要與醛固酮通過非上皮組織的醛固酮受體直接引起心血管損傷有關。隨著RALES、EPHESUS等大規(guī)模臨床試驗結果公布，學者們意識到醛固酮在心血管損害中的重要作用。 在生理情況下，醛固酮的生成主要受血管緊張素Ⅱ、血漿鉀離子以及促腎上腺皮質激素的調節(jié)，同時受飲食鈉鹽狀態(tài)影響。鈉離子濃度對血醛固酮

4、呈現(xiàn)負向調節(jié)，在低鈉攝入時，血醛固酮水平升高，但并未對機體產生不良影響。然而在高鈉鹽狀態(tài)下，血醛固酮水平不正常的升高，醛固酮將導致心臟損害。目前觀察醛固酮作用的動物模型多采用高鈉/高醛固酮。在高鈉攝入的影響下，很難觀察到醛固酮的確切作用，尤其是醛固酮對心臟的長期效應。在正常鈉飲食的情況下，醛固酮能否引起心臟損害？相關研究很少，需要進一步探討。 本研究的主要目的：①在正常鈉飲食(含0.4％氯化鈉)的基礎上，分別觀察1％氯化鈉攝入、

5、高醛固酮、1％氯化鈉攝入聯(lián)合高醛固酮對SD大鼠心臟結構和功能的影響。②在上述研究的基礎上，對相關機制進行初步探討，主要觀察高鈉、高醛固酮、高鈉聯(lián)合高醛固酮對機體整體和心臟局部氧化應激反應的影響。 第一部分：鈉和醛固酮對SD大鼠心臟結構和功能的協(xié)同影響 研究目的：在正常鈉飲食(含0.4％氯化鈉)的基礎上，分別觀察1％氯化鈉攝入、高醛固酮、1％氯化鈉攝入聯(lián)合高醛固酮對SD大鼠心臟結構和功能的影響。 研究方法:

6、 1.動物實驗分組 8周齡雄性SD大鼠均為正常飼料(含0.4％氯化鈉)飼養(yǎng)，隨機分為4組。①正常對照組(CON，n=8)：正常攝食和飲水；②高鈉組(HS.n=8)：正常攝食基礎上，自由飲用1％氯化鈉溶液；③高醛固酮組(ALD，n=8)：正常攝食和飲水，皮下給予0.75μg/h醛固酮；④高鈉/高醛固酮組(HS—ALD，n=8)：正常攝食基礎上，自由飲用1％氯化鈉溶液，皮下給予0.75μg/h醛固酮。各組大鼠均觀察8周。 2

7、.體重、血壓監(jiān)測 實驗開始前和每間隔1周測定1次體重和血壓。采用tail—cuff法測定大鼠清醒狀態(tài)下收縮壓。 3.觀察代謝指標 實驗結束前記錄大鼠24h尿量和攝食量，測定24h尿鈉、尿鉀排出量和血鈉、血鉀濃度。 4.心臟超聲檢查 實驗結束前進行大鼠心臟超聲檢查，測量心率(HR)，左心室前壁厚度(LVAW)和后壁的厚度(LVPW)，左心室舒張末期內徑(LVEDD)，左室短軸縮短率(FS)，左室射血

8、分數(shù)(EF)和舒張早期心室充盈速度最大值和舒張晚期心室充盈速度最大值的比值(E/A)。 5.標本收集 實驗結束時，心臟穿刺取血，并快速分離心臟，稱重左心室(包括室間隔)，用LVMI表示(左心室質量與體重的比值)。留取左心室標本用于形態(tài)學觀察和分子生物學分析。 6.大鼠左心室心肌透射電鏡觀察 7.Masson三色染色觀察 大鼠左心室心肌膠原沉積情況用心肌組織膠原容積分數(shù)(collagenvolume

9、fraction，CVF)和心肌內冠狀動脈血管周圍的膠原面積與血管面積的比值(perivascularcollagenarea/vesselluminalarea，PVCA/VA)分別衡量心肌間質和血管周圍膠原沉積情況。 8.免疫組織化學染色分析左心室心肌ED1表達，觀察巨噬細胞浸潤情況 9.測定血漿腎素活性和血清醛固酮濃度(RIA) 10.統(tǒng)計學分析 所有計量資料均進行正態(tài)性檢驗，方差齊性檢驗，正態(tài)分布

10、數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差農示，應用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計學分析，兩組間比較采用成組設計資料的t檢驗，相關分析用Pearson法，顯著性水準為0.05。 小結: ①高鈉攝入可以引起左心室肥厚、心肌損傷和心臟舒張功能降低，不依賴于血壓的影響。②醛固酮在正常鈉攝入的情況下可以引起血壓升高、左心室肥厚，心肌纖維化和心臟舒張功能降低，不依賴于高鈉負荷。③高鈉和高醛固酮協(xié)同作用使心肌損傷進一步加重，不依賴于血壓的影響。 第二

11、部分：鈉和醛固酮對SD大鼠心臟結構和功能影響的機制初探 研究目的:在上述研究的基礎上，對相關機制進行初步探討，主要觀察高鈉、高醛固酮、高鈉聯(lián)合高醛固酮對SD大鼠機體整體和心臟局部氧化應激反應的影響。 研究方法 1.實驗動物分組 同前 2.標本收集 同前 3.免疫組織化學染色分析大鼠左心室心肌3-硝基酪氨酸表達 4.實時熒光定量RT—PCR檢測 大鼠左心室心肌

12、NADPH氧化酶亞基p22phox、p47phox和細胞因子白細胞介素18(Interleukin-18，IL-18)mRNA表達水平 5.免疫印跡法(Western blot)檢測大鼠左心室心肌NADPH氧化酶亞基p22phox、p47phox和細胞因子IL-18蛋白表達水平 6.比色法檢測左心室心肌NADPH氧化酶活性 7.ELISA檢測血清8-異前列腺素F2α (8-iso—PGF2α)水平 8.統(tǒng)

13、計學分析。 小結 以心肌組織NADPH氧化酶亞基p22phox和p47phox mRNA和蛋白表達水平、NADPH氧化酶活性、心肌組織3-硝基酪氨酸表達作為心臟局部氧化應激指標，細胞因子IL-18 mRNA和蛋白表達水平作為心肌組織炎癥指標，血清8-iso—PGF2α反映全身整體氧化應激水平，本研究發(fā)現(xiàn)： 1.高鈉組與對照組比較：心臟局部和全身氧化應激反應增強。 2.高醛固酮組與對照組比較：心臟局部和全身