阿托伐他汀抑制自發(fā)性高血壓大鼠左室肥厚心肌縫隙連接蛋白43重構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、研究背景： 高血壓是動脈粥樣硬化、冠心病及腦卒中的重要危險(xiǎn)因素，可以導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的心血管系統(tǒng)重構(gòu)。左室肥厚(left ventricular hypertrophy，LVH)是高血壓的早期并發(fā)癥之一，也是心血管疾病的一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素。隨著心肌肥厚進(jìn)展，可伴隨心力衰竭、心律失常、缺血性心臟病，成倍地增加心血管疾病的死亡率?？p隙連接(gap junctions，GJ)是由連接蛋白(connexirr，Cx)組成的，構(gòu)成細(xì)胞間的通道，

2、使電流或離子流精確、同步地傳導(dǎo)，從而調(diào)控心臟收縮的節(jié)律性?？p隙連接構(gòu)成和表達(dá)的改變，是心臟疾病的一個(gè)固有的特征，從而導(dǎo)致心律失常的產(chǎn)生。這些改變包括結(jié)構(gòu)的重塑，即縫隙連接分布的異常和/或縫隙連接蛋白表達(dá)的類型或數(shù)量的異常。哺乳類動物心室肌細(xì)胞表達(dá)的連接蛋白主要是縫隙連接蛋白43(connexin43，Cx43)。在心臟疾病時(shí)，異常心室肌經(jīng)常存在Cx43數(shù)量上的減少及分布的不均一性。在心肌肥厚的發(fā)展過程中，Cx43的表達(dá)也在一系列調(diào)控機(jī)制

3、下發(fā)生了改變，主要包括Cx43數(shù)量的改變和分布的異常，即發(fā)生了Cx43GJ重構(gòu)。3-羥3-甲基戊二酸甲酰輔酶A還原酶抑制劑[3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA(HMG-CoA)reductase inhibitors]，即他汀類藥物，是目前臨床上應(yīng)用最為廣泛的血脂調(diào)節(jié)藥物，可有效地降低血液中的總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平，且對各種類型的高脂血癥均有一定療效。許多大型臨床試驗(yàn)表明，他汀類藥物不僅安全、耐受性好

4、，而且在一、二級預(yù)防中明顯降低冠心病等動脈粥樣硬化性疾病的發(fā)生率和死亡率。近年來有大量數(shù)據(jù)表明，他汀類藥物還具有除降低膽固醇以外的其他多種作用。研究表明他汀類藥物可以逆轉(zhuǎn)心肌肥厚。辛伐他汀可以阻止體外培養(yǎng)的由血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)引起的心肌細(xì)胞肥大。在大鼠心肌肥厚動物模型中，Ang Ⅱ灌注(伴隨高血壓)或結(jié)扎主動脈(不伴高血壓)所引起的心肌肥厚，都可以被辛伐他汀(2mg．kg-1·d-1，4周)抑制。最近一些

5、研究發(fā)現(xiàn)他汀類藥物減少小鼠及兔動脈粥樣硬化斑塊中Cx43表達(dá)，但他汀類藥物對肥厚心肌Cx43表達(dá)的影響尚未見報(bào)道。 目的： 本研究擬了解自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneously hypertensive rats，SHR)左室肥厚心肌是否存在Cx43表達(dá)水平的改變及分布的異常。如果Cx43GJ重構(gòu)是左室肥厚的一個(gè)特征性表現(xiàn)，那么他汀類藥物是否可以抑制該重構(gòu)過程將具有重要意義。所以我們觀察了阿托伐他汀對自發(fā)性高血壓大鼠

6、左室肥厚的影響，及對左室心肌Cx43蛋白表達(dá)水平和分布的影響，以闡明Cx43GJ在左室肥厚中的關(guān)鍵作用及他汀類藥物逆轉(zhuǎn)心肌肥厚的可能機(jī)制之一。 方法： 成年9周齡健康雄性SHR 16只，體重240～265 g，以及同周齡和體重的雄性Wistar-Kyoto(WKY)大鼠16只。SHR隨機(jī)分為SHR對照組(SHR組)和阿托伐他汀組(SHR-A組，30mg-kg-1·d-1)。WKY隨機(jī)分為WKY對照組(WKY組)和阿托伐他

7、汀組(WKY-A組，30mg·kg-1·d-1)。每組8只。阿托伐他汀充分研碎，用1ml生理鹽水混勻，于每日上午灌胃給藥，SHR對照組及WKY對照組每日同時(shí)用等體積生理鹽水灌胃，每日1次，連續(xù)給藥8周。分別于給藥前和給藥后2、4、8周測量大鼠尾動脈收縮壓(systolic blood pressure，SBP)。 結(jié)果： 1.與WKY和WKY-A組比較，在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，9周齡SHR和SHR．A組大鼠收縮壓水平顯著升高。SH

8、R組大鼠與WKY組大鼠收縮壓的差異一直持續(xù)到觀察結(jié)束。在觀察過程中，SHR和SHR-A組收縮壓水平逐漸升高。觀察8周時(shí)，SHR和SHR-A組收縮壓顯著高于其基礎(chǔ)血壓。在治療前SHR-A組收縮壓略高于SHR組，阿托伐他汀干預(yù)后，SHR-A組在給藥后第8周收縮壓水平呈下降趨勢，略低于同一時(shí)段SHR對照組，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí)，我們還發(fā)現(xiàn)，WKY組和WKY-A組收縮壓在觀察期間無顯著變化。 2.M型超聲心動圖顯示，在觀察結(jié)束時(shí)，與WK

9、Y和WKY-A組比較，SHR組IVSd、LVPWd、IVSs、LVPWs及LVM均顯著性增高。與SHR組比較，SHR-A組IVSd、LVPWd、IVSs、LNPWs及LVM顯著性降低；WKY-A組與WKY組之間心臟結(jié)構(gòu)各參數(shù)無顯著性差異。 3.SHR和SHR-A組血漿TC和HDL-C水平均低于WKY和WKY-A組，SHR-A組LDL-C低于WKY和WKY-A組，但SHR各組與WKY各組之間TG無顯著性差異。阿托伐他汀給藥8周后，

10、SHR-A組TC、TG、HDL-C及LDI-C與SHR組無顯著性差異；WKY-A組與WKY組血脂各項(xiàng)指標(biāo)亦無顯著性差異。阿托伐他汀未顯示出顯著的調(diào)節(jié)血脂的作用。 4.組織學(xué)檢測和血漿BNP測定證實(shí)，觀察結(jié)束時(shí)，對照組自發(fā)性高血壓大鼠存在顯著左室肥厚。SHR組LVW/BW、TDM、CVF及血漿BNP水平與WKY組比較顯著增高，而阿托伐他汀處理后的SHR-A組LVW/BW、FDM、CVF及血漿BNP水平明顯低于SHR組。SHR-A組

11、各項(xiàng)心肌肥厚指標(biāo)高于WKY各組，但無顯著性差異。 5.免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示Cx43陽性顆粒在WKY和WKY-A組排列規(guī)整，呈帶狀分布于心肌細(xì)胞之間端-端連接的閏盤處。SHR組較WKY和WKY-A組Cx43表達(dá)增強(qiáng)，僅少量呈帶狀位于閏盤，大量異常分布于心室肌細(xì)胞的側(cè)邊或胞內(nèi)，形成側(cè)-側(cè)連接。與WKY各組比較，SHR組Cx43陽性顆粒排列紊亂，即SHR組左室肥厚心肌Cx43GJ發(fā)生了重構(gòu)。與SHR組比較，SHR-A組Cx43表達(dá)降低

12、，Cx43陽性顆粒多分布于與心肌纖維長軸垂直的閏盤處，與WKY和WKY-A組相仿，提示阿托伐他汀對SHR大鼠左室肥厚心肌Cx43重構(gòu)有抑制作用。 6.Western blot方法檢測各實(shí)驗(yàn)組大鼠左室心肌組織Cx43蛋白表達(dá)：WKY和WKY-A組大鼠左室心肌組織可以檢測到Cx43蛋白表達(dá)，WKY和WKY-A組大鼠左室心肌組織Cx43蛋白表達(dá)未發(fā)現(xiàn)顯著性差異。與WKY和WKY-A組相比，SHR組大鼠左室肥厚心肌組織Cx43表達(dá)水平顯

13、著升高。阿托伐他汀干預(yù)8周后，與SHR組相比，SHR-A組大鼠心肌組織中Cx43蛋白表達(dá)明顯降低；同時(shí)，我們觀察到與WKY各組比較，SHR-A組大鼠心肌組織Cx43蛋白表達(dá)降低。提示阿托伐他汀可以抑制SHR大鼠左室肥厚心肌Cx43的過度表達(dá)。 7.透射電鏡觀察心肌細(xì)胞連接處的超微結(jié)構(gòu)的改變：電鏡下WKY和WKY-A組GJ呈黑色顆粒狀分布于心肌細(xì)胞閏盤中心皺褶處或附近。與WKY和WKY-A組比較，SHR組GJ顆粒豐富，GJ分布紊亂

14、，可見分布于閏盤中心或周邊遠(yuǎn)離閏盤處，形成心肌細(xì)胞之間的側(cè)．側(cè)連接。阿托伐他汀治療8周后，我們觀察到SHR-A組GJ表達(dá)減少，分布規(guī)則，位于心肌細(xì)胞閏盤中心皺褶處。 結(jié)論： 1.觀察8周后，自發(fā)性高血壓大鼠收縮壓逐漸升高，心臟超聲結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生改變，血漿BNP升高、左室重量與體重比值增加、心肌細(xì)胞橫徑增加和心肌間質(zhì)纖維沉積增多，出現(xiàn)顯著的左室肥厚。正常血壓大鼠血壓無顯著變化，未出現(xiàn)左室心肌肥厚。 2.正常血壓大鼠C

15、x413排列規(guī)整，分布于心肌細(xì)胞之間端-端連接的閏盤處。自發(fā)性高血壓大鼠心肌組織Cx43蛋白表達(dá)增加，Cx43分布紊亂，不再分布于心肌細(xì)胞端．端相連的閏盤處，而是分布于細(xì)胞表面，形成側(cè)．側(cè)連接，肥厚心肌Cx43GJ發(fā)生重構(gòu)。 3.阿托伐他汀干預(yù)8周后，自發(fā)性高血壓大鼠收縮壓及血脂無顯著變化，左室肥厚減輕(超聲結(jié)構(gòu)參數(shù)、BNP、左室重量與體重比值、心肌細(xì)胞橫徑和纖維沉積完全或部分恢復(fù))，心肌組織Cx43蛋白表達(dá)降低；同時(shí)，Cx43