下丘腦室旁核內(nèi)炎性細(xì)胞因子和腎素-血管緊張素系統(tǒng)在慢性充血性心力衰竭中的作用及其機(jī)制研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)對慢性心衰時(shí)下丘腦室旁核內(nèi)IL-1β、TNF—α、COX-2、AngⅡ、AT1—R的表達(dá)變化進(jìn)行了觀察，并采用炎性細(xì)胞因子抑制劑和RAS系統(tǒng)的阻斷劑對慢性心衰時(shí)兩者間的相互作用進(jìn)行研究，同時(shí)觀察了下丘腦室旁核內(nèi)NF—κB的表達(dá)變化，探討炎性細(xì)胞因子和RAS系統(tǒng)之間相互作用的機(jī)制。另一方面，本研究還觀察了慢性心衰時(shí)PVN內(nèi)興奮性和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的變化，炎性細(xì)胞因子阻斷劑應(yīng)用后對二者的影響，探討PVN內(nèi)兩類神經(jīng)遞質(zhì)的失衡在心衰時(shí)交感神

2、經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)中的可能作用，以及炎性細(xì)胞因子對PVN內(nèi)相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)作用。 第一章, 慢性充血性心力衰竭大鼠下丘腦室旁核內(nèi)炎性細(xì)胞因子和腎素—血管緊張素系統(tǒng)的變化及其作用。 選取SD大鼠24只，采用左冠狀動(dòng)脈前降支結(jié)扎術(shù)誘導(dǎo)心衰，偽手術(shù)組不結(jié)扎冠脈左前降支。術(shù)后4周時(shí)，血流動(dòng)力學(xué)測定心功能；電生理記錄腎交感神經(jīng)放電活動(dòng)；測定右心室/體重比和肺/體重比；HE染色觀察心臟病理組織學(xué)改變；免疫組織化學(xué)染色觀察下丘腦室旁核內(nèi)Fr

3、a—like(慢性神經(jīng)元激活標(biāo)志物)、IL-1β、TNF—α的表達(dá)變化；ELISA法測定血漿NE以及血漿和下丘腦室旁核內(nèi)IL-1β、AngⅡ含量；Westernblot法測定下丘腦室旁核內(nèi)Fra—like、TNF—α、COX-2和AT1—R的蛋白含量變化。 結(jié)果顯示： (1)慢性心衰(HF)大鼠心功能較對照組明顯降低，并伴有心肌肥大和心室重建。HF大鼠HR、LVEDP明顯高于偽手術(shù)(SHAM)組，±dp/dtmax均明顯

4、低于SHAM組大鼠，且其右心室/體重比和肺/體重比明顯高于SHAM組。HE染色顯示4周時(shí)HF大鼠非梗死區(qū)心肌增生、肥大。 (2)與SHAM組相比，HF大鼠腎交感神經(jīng)放電活動(dòng)明顯增強(qiáng)，血漿NE濃度增高。 (3)慢性心衰時(shí)，PVN內(nèi)神經(jīng)元被顯著激活。HF大鼠PVN內(nèi)Fra—like(慢性神經(jīng)元激活標(biāo)志物)免疫陽性反應(yīng)及Fra—like的蛋白表達(dá)較SHAM組明顯增多。 (4)HF大鼠血漿和PVN內(nèi)炎性細(xì)胞因子表達(dá)明顯高

5、于SHAM組。與SHAM組相比，HF大鼠血漿和PVN內(nèi)IL-1β含量增高，PVN內(nèi)IL-1β、TNF—α免疫反應(yīng)陽性神經(jīng)元增多，Westernblot測定PVN內(nèi)TNF—α、COX-2的蛋白含量升高。 (5)HF大鼠血漿和PVN內(nèi)RAS系統(tǒng)成分的表達(dá)明顯高于SHAM組。與SHAM組相比，HF大鼠血漿AngⅡ含量，PVN內(nèi)AngⅡ含量和AT1—R的蛋白表達(dá)明顯升高。提示，慢性充血性心力衰竭時(shí)，PVN神經(jīng)元被激活，其內(nèi)炎性細(xì)胞因子和

6、腎素—血管緊張素系統(tǒng)成分表達(dá)明顯增多。下丘腦室旁核參與了慢性心衰的進(jìn)程，炎性細(xì)胞因子和腎素—血管緊張素系統(tǒng)不僅在外周而且在心血管中樞水平影響著慢性心衰的發(fā)生和發(fā)展。 第二章，炎性細(xì)胞因子和腎素—血管緊張素系統(tǒng)在慢性充血性心力衰竭大鼠下丘腦室旁核內(nèi)的相互作用及其機(jī)制。 選取SD大鼠共120只，隨機(jī)分為慢性心衰(HF)組和偽手術(shù)(SHAM)對照組，每組隨機(jī)分為藥物干預(yù)組和非藥物干預(yù)對照組。采用左冠狀動(dòng)脈前降支結(jié)扎術(shù)誘導(dǎo)心衰，

7、偽手術(shù)組不結(jié)扎冠脈左前降支。采用大鼠頸部植入微型滲透壓泵，側(cè)腦室插管分別給予纈沙坦(VAL，150μg/h)、依那普利(ENP，1.25μg/h)、螺內(nèi)酯(SL，100ng/h)和己酮可可堿(PTX，40μg/h)或Veh(0.25μl/h)，持續(xù)4周。4周后，血流動(dòng)力學(xué)測定各組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的心率(HR)、左室舒張末壓(LVEDP)和左心室內(nèi)壓最大上升或下降速率±dp/dtmax等心功能指標(biāo)；電生理記錄腎交感神經(jīng)放電活動(dòng)；測定右心室/體重比

8、和肺/體重比；免疫組織化學(xué)染色觀察下丘腦室旁核內(nèi)Fra—like、IL-1β、TNF—α的表達(dá)變化；ELISA法測定血漿NE以及血漿和下丘腦室旁核內(nèi)IL-1β、AngⅡ含量；Westernblot法測定下丘腦室旁核內(nèi)Fra—like、TNF—α、COX-2、AT1—R和NF—κB的蛋白含量變化。 結(jié)果顯示： (1)HF組大鼠心功能較偽手術(shù)對照組大鼠明顯降低，并伴有心肌肥大。HF大鼠的HR、LVEDP明顯高于SHAM組，±

9、dp/dtmax均明顯低于SHAM組大鼠，且其右心室/體重比和肺/體重比明顯高于SHAM組。側(cè)腦室內(nèi)長期慢性給予VAL、ENP、SL或PTX后，HF大鼠各心功能指標(biāo)的改變及心、肺重量的增加可得到明顯改善，但與SHAM組相比仍有顯著差異。 (2)與SHAM組大鼠相比，各HF組大鼠腎交感神經(jīng)放電活動(dòng)明顯增強(qiáng)，血漿NE濃度增高。側(cè)腦室內(nèi)長期給予VAL、ENP、SL或PTX后，HF大鼠的腎交感神經(jīng)放電活動(dòng)明顯減弱，血漿NE濃度降低。

10、 (3)慢性心衰時(shí)，PVN內(nèi)神經(jīng)元被顯著激活。HF大鼠PVN內(nèi)Fra—like(慢性神經(jīng)元激活標(biāo)志物)免疫反應(yīng)陽性神經(jīng)元數(shù)目及Fra—like的蛋白表達(dá)較SHAM組明顯增多。側(cè)腦室內(nèi)長期給予VAL、ENP、SL或PTX后，HF大鼠PVN內(nèi)Fra—like免疫陽性反應(yīng)及Fra—like的蛋白表達(dá)明顯減少，但仍高于SHAM組。 (4)HF大鼠血漿和PVN內(nèi)炎性細(xì)胞因子表達(dá)明顯高于SHAM組。與SHAM組相比，HF大鼠血漿和PVN

11、內(nèi)IL-1β含量增高，PVN內(nèi)IL-1β、TNF—α免疫反應(yīng)陽性神經(jīng)元增多，Westernblot測定PVN內(nèi)TNF—α、COX-2的蛋白含量升高。側(cè)腦室內(nèi)長期給予VAL、ENP、SL或PTX后，可在不同程度上抑制這些反應(yīng)。 (5)HF大鼠血漿和PVN內(nèi)RAS系統(tǒng)組分的表達(dá)明顯高于SHAM組。與SHAM組相比，HF大鼠血漿AngⅡ含量，PVN內(nèi)AngⅡ含量和AT1—R的蛋白表達(dá)明顯升高。側(cè)腦室內(nèi)長期給予VAL、ENP、SL或PT

12、X后，上述反應(yīng)可不同程度被抑制。表明慢性心衰時(shí)炎性細(xì)胞因子和RAS系統(tǒng)不僅在循環(huán)水平而且在中樞下丘腦室旁核內(nèi)的活動(dòng)增強(qiáng)。在中樞水平使用相應(yīng)的阻斷劑可抑制這些增強(qiáng)效應(yīng)。 (6)HF大鼠PVN內(nèi)NF—κB蛋白表達(dá)明顯高于SHAM組。側(cè)腦室內(nèi)長期給予VAL、ENP、SL或PTX后，可明顯降低HF大鼠PVN內(nèi)NF—κB的蛋白表達(dá)。提示，慢性充血性心力衰竭時(shí)，中樞性阻斷下丘腦室旁核內(nèi)腎素—血管緊張素系統(tǒng)的活動(dòng)或炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生，均可引起

13、循環(huán)和下丘腦室旁核內(nèi)炎性細(xì)胞因子表達(dá)減少或腎素—血管緊張素系統(tǒng)活性的降低；同時(shí)伴隨著外周交感神經(jīng)活動(dòng)的減弱以及心功能和心室重建的改善。通過核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF—κB)的介導(dǎo)，炎性細(xì)胞因子和腎素—血管緊張素系統(tǒng)在下丘腦室旁核內(nèi)相互促進(jìn)，共同影響著慢性心衰的發(fā)生發(fā)展過程。 第三章，慢性心衰時(shí)腦內(nèi)腫瘤壞死因子α對下丘腦室旁核內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)。 選取成年SD大鼠，隨機(jī)分為慢性心衰(HF)組和偽手術(shù)(SHAM)對照組，采用左冠狀動(dòng)

14、脈前降支結(jié)扎術(shù)誘導(dǎo)心衰，偽手術(shù)組不結(jié)扎冠脈左前降支。HF和SHAM大鼠均采用大鼠頸部植入微型滲透壓泵，側(cè)腦室插管，腦室內(nèi)持續(xù)注入細(xì)胞因子阻滯劑PTX(10μg/h或40μg/h)或ETN(5μg/h或10μg/h)或人工腦脊液(Veh，0.25μl/h)。另一組HF和SHAM大鼠腹腔注射同樣劑量的PTX或ETN或生理鹽水。持續(xù)4周。超聲心動(dòng)圖檢測左心室功能；采用高效液相色譜法(HPLC)測定下丘腦室旁核內(nèi)去甲腎上腺素(NE)、谷氨酸和G

15、ABA濃度以及血漿內(nèi)NE和腎上腺素(EPI)濃度；免疫組織化學(xué)法檢測下丘腦室旁核內(nèi)Fra—like、酪氨酸羥化酶(TH)、谷氨酸脫羧酶(GAD67)、nNOS；實(shí)時(shí)RT-PCR檢測PVN內(nèi)nNOSmRNA表達(dá)；ELISA檢測血漿細(xì)胞因子和AngⅡ水平以及組織內(nèi)細(xì)胞因子水平；電生理記錄腎交感神經(jīng)放電活動(dòng)；測定右心室/體重比和肺/體重比。 結(jié)果顯示：與SHAM大鼠相比，HF大鼠PVN內(nèi)神經(jīng)元興奮性增強(qiáng)，伴隨高濃度的谷氨酸鹽、NE和T

16、H(酪氨酸羥化酶)，以及低濃度的GABA、nNOS、GAD67(67—kDa的谷氨酸脫羧酶，合成GABA的限速酶)。HF大鼠血漿細(xì)胞因子、NE、EPI和AngⅡ以及RSNA也增加。這些反應(yīng)在ICV內(nèi)注入低劑量PTX或ETN后被減弱，而在ICV內(nèi)注入高劑量PTX或ETN后阻止了心衰大鼠的這些反應(yīng)。腹腔內(nèi)注射同樣劑量的PTX或ETN對HF大鼠PVN內(nèi)谷氨酸鹽、NE、TH、GABA、nNOS和GAD67濃度以及RSNA沒有影響。 結(jié)論