N-乙酰半胱氨酸對(duì)大鼠壓力負(fù)荷型心肌肥厚的作用.pdf

1、背景及目的:
　　 持續(xù)性心肌后負(fù)荷增加可導(dǎo)致病理性心肌肥厚及心力衰竭。氧化活性氧簇(reactive oxigen species，ROS)作為細(xì)胞內(nèi)重要的第二信使在心肌肥厚發(fā)生過程中起重要作用，其通過氧化甲硫氨酸(methionine， Met)281/282殘基及增強(qiáng)蘇氨酸的自身磷酸化激活肥厚因子—鈣/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶(Calcium/Calmodulin-dependent Protein KinaseⅡ, CaM

2、KⅡ),ROS與CaMKⅡ在壓力負(fù)荷導(dǎo)致心肌肥厚的機(jī)制中的相關(guān)性尚不明確。本研究應(yīng)用N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine，NAC)對(duì)腹主動(dòng)脈縮窄誘導(dǎo)的心肌肥厚大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性治療，觀察其對(duì)大鼠心肌肥厚的組織學(xué)、心肌氧化應(yīng)激水平、CaMKⅡ表達(dá)及細(xì)胞凋亡的影響，探討抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸(NAC)對(duì)大鼠慢性壓力負(fù)荷型心肌肥厚的影響及其相關(guān)機(jī)制。
　　 方法:
　　 健康雄性SD大鼠，體重180～200g，3

3、0只，正常條件飼養(yǎng)48小時(shí)后，隨機(jī)分成5組:正常對(duì)照組(CTRL)，手術(shù)組(Model)，NAC低劑量組(NAC-L)，NAC高劑量組(NAC-H)，正常對(duì)照+NAC組(CTRL+NAC)，每組6只。Model、NAC-L、NAC-H組行腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)，于術(shù)后3天后分別每天NAC灌胃100mg/(kg·d)、300mg/(kg·d)及300mg/(kg·d)。CTRL、Model組給予相應(yīng)體積的蒸餾水。上述處理連續(xù)8周。8周末用無創(chuàng)動(dòng)脈

4、血壓儀檢測(cè)鼠尾動(dòng)脈血壓，以超聲心動(dòng)圖檢測(cè)心肌肥厚情況;麻醉下處死動(dòng)物，以心質(zhì)量指數(shù)(HW/BW)和HE染色檢測(cè)心肌肥厚情況;熒光測(cè)定法檢測(cè)心肌線粒體ROS水平;Western blot檢測(cè)左室心肌NADPH氧化酶4(NOX4)、有活性的CaMKⅡ(p-CaMKⅡ/CaMKⅡ)以及caspase-3的表達(dá)變化;以脫氧核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的切口末端原位標(biāo)記法（TUNEL）檢測(cè)心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)(Cell apoptotic index，CAI

5、)。
　　 結(jié)果:
　　 (1)超聲心動(dòng)檢測(cè)顯示，Model組大鼠出現(xiàn)明顯心肌肥厚。心重指數(shù)(HW/BW)明顯高于CTRL組[(3.13±0.13)比(2.47±0.11)]。HE染色顯示Model組與CTRL組相比，心肌細(xì)胞橫截面積明顯增大[(10741.24±486.23)比(5490.55±244.96)μm2，P＜0.05]。NAC逆轉(zhuǎn)了腹主動(dòng)脈縮窄引起的心肌肥厚，顯著降低了腹主動(dòng)脈縮窄引起的心重指數(shù)[NAC-L

6、組2.80±0.07mg/g; NAC-H組2.66±0.13mg/g，與Model組比較均P＜0.05]和心肌細(xì)胞橫截面積的增加[NAC-L組8088.16±103.68μm2;NAC-H組7297.96±213.92μm2，與Model組比較均P＜0.05]。(2)Model組大鼠心肌線粒體ROS生成水平明顯高于CTRL組[（0.77±0.10）比(0.34±0.08) u/s.m，P＜0.05]，NAC處理顯著降低了腹主動(dòng)脈縮窄引

7、起的心肌線粒體ROS過度生成[NAC-L組0.46±0.06 u/s.m; NAC300mg/(kg·d)組0.47±0.04 u/s.m，與Model組比較均P＜0.05]。(3) NOX4蛋白表達(dá)變化與上述ROS水平變化相一致，腹主動(dòng)脈縮窄引起NOX4蛋白表達(dá)顯著上調(diào)，Model組的NOX4蛋白表達(dá)是CTRL組的1.65倍(P＜0.05)，NAC處理有效抑制腹主動(dòng)脈縮窄引起的NOX4表達(dá)上調(diào)(P＜0.05)。(4) Model組心肌

8、組織有活性的CaMKⅡ表達(dá)(p-CaMKⅡ/CaMKⅡ)是CTRL組的2倍(P＜0.05)，NAC-L組及NAC-H組與Model組相比，表達(dá)量下降了(P＜0.05)，提示NAC明顯降低了其表達(dá)的增加。(5) Model組大鼠心肌組織中caspase-3的表達(dá)較CTRL組明顯增加（7.45倍vs.CTRL， P＜0.05），NAC顯著降低了腹主動(dòng)脈縮窄引起的cleaved caspase-3/procapase-3表達(dá)增加(P＜0.05

9、)。(6) Model組CAI較CTRL組明顯升高(24.21±2.03％vs.6.94±0.68％，P＜0.05)，NAC能明顯減緩心肌細(xì)胞凋亡(NAC-L14.45±1.69％， P＜0.05 vs.Model; NAC-H12.01±1.89％，P＜0.05 vs.Model)。(7)鼠尾動(dòng)脈血壓在5組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。(8)CTRL+NAC組與CTRL組、NAC-L組與NAC-H組大鼠各項(xiàng)指標(biāo)無顯著差異。
　　 結(jié)