Fn14在自發(fā)性高血壓大鼠心肌纖維化中的作用及培哚普利的干預研究.pdf

1、研究背景:
　　 心肌纖維化是心肌膠原合成與降解代謝失衡的過程,表現(xiàn)為心肌間質中膠原沉積增多、各型比例失調、紊亂,是高血壓左室重構的主要表現(xiàn)之一。最終可以導致心肌僵硬度增加,舒張功能損害,繼而收縮功能減退,甚至引起心力衰竭、心律失常和心源性猝死等嚴重并發(fā)癥,嚴重威脅著公眾健康。
　　 以往研究表明,高血壓心肌纖維化的形成涉及腎素-血管緊張素-醛固酮(RAAS)系統(tǒng)等,密切相關因子有血管緊張素Ⅱ、轉化生長因子-β1(TGF

2、-β1)、內皮素及白細胞介素-1等。近幾年研究顯示,炎癥與高血壓相互影響,互為結果。在高血壓發(fā)生、發(fā)展中,炎癥是一種特殊的免疫過程。Hinglais等證實自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneous hypertension rat,SHR)心臟間質中膠原沉積增多,炎性細胞和成纖維細胞并存于心肌纖維化區(qū)域,并且纖維化面積與間質巨噬細胞浸潤的密度有關。但炎癥在高血壓心肌纖維化中發(fā)揮作用的具體機制,至今尚未明確。
　　 近年來,成纖維細

3、胞生長因子誘導早期反應蛋白14(fibroblast growthfactor-inducible14,Fn14)與其配體腫瘤壞死因子樣凋亡的微弱誘導劑(tumornecrosis factor-like weak induce of apoptosis,TWEAK)的促炎作用受到越來越多學者的關注。Fn14作為腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)受體超家族的一員,是Ⅰ型膜蛋白,在人體心臟、腎臟高水平表達,

4、可通過連接不同的含有TRAF(TNF receptor-associated Factor)結構域的受體蛋白或胞漿蛋白,啟動細胞內一系列信號轉導途徑,引發(fā)相應的基因活化。TWEAK是TNF超家族成員,是為Ⅱ型跨膜蛋白,可水解產生一個分子量為18kDa可溶性的活性蛋白。Fn14/TWEAK信號轉導途徑具有多種生物學效應:誘導細胞凋亡、介導細胞的殺傷活性、誘導細胞增殖及參與血管生成。最新研究表明,Fn14作為TWEAK的主要識別受體,通過復

5、雜的信號轉導途徑促進細胞因子分泌,誘導炎癥反應,但在高血壓心肌纖維化中研究極少。
　　 最近研究顯示:培哚普利除具有降壓作用外,還可能發(fā)揮抗炎作用。
　　 目的:
　　 本研究通過探討Fn14/TWEAK信號轉導途徑在高血壓心肌纖維化中的作用,進一步闡述心肌纖維化的發(fā)病機制,并觀察培哚普利對此過程的干預作用。
　　 方法:
　　 18只5周齡雄性SHR和9只同周齡雄性WKY大鼠適應性喂養(yǎng)1周后,S

6、HR隨機分為高血壓組(SHR-C),培哚普利組(SHR-P),每組9只;9只Wistar Kyoto大鼠作為正常對照組(WKY組)。SHR-P組大鼠按培哚普利(雅施達,施維雅(天津)制藥有限公司生產)3mg/kg.d灌胃,SHR-C組與WKY組給予等體積蒸餾水灌胃,持續(xù)24周。每周測量大鼠血壓及體重。分別于6周齡(實驗前)和30周齡(實驗后)行超聲心動圖檢查,測量舒張期室間隔厚度(IVSTd)、左室后壁厚度(LVPWTd)及左室內徑(L

7、VEDD),以及E峰、A峰,從而計算左心室射血分數(LVEF)、左室短軸縮短率(FS)及E/A值。測出背向散射積分周期變化幅度-峰-峰強度(peak to peak intensicy,PPI);背向散射積分圖像平均強度(average image intensity,AII),進一步計算出室間隔及左室后壁的校正的聲學強度(corrected acoustic intensity,CAI)。24周后,麻醉大鼠,取出心臟,沖洗血污,濾紙吸

8、干水份后,稱取心臟重量,沿房室交界處去除心房、大血管及右心室游離壁,濾紙再次吸干水份,將左室游離壁和室間隔準確稱重,作為左心室重量,計算左室質量指數(left ventricular mass index,L,VMI),INMI=左心室重量/體重;蘇木素伊紅(HE)染色觀察大鼠心肌組織病理變化及Masson染色觀察膠原纖維的表達;免疫組化法檢測Fn14、TWEAK與TGF-β1的表達水平;實時熒光定量PCR反應(qRT-PCR)法測定心

9、肌組織的Fn14mRNA、TWEAK mRNA與TGF-β1mRNA的表達。
　　 統(tǒng)計學分析:所有數據均以均數±標準差((x)±s)表示,采用SPSS17.0軟件處理。多組間比較采用單因素方差分析,兩組間比較采用N-K檢驗。P＜0.05表示有統(tǒng)計學差異,P＜0.01表示有顯著統(tǒng)計學差異。免疫組化圖片采用Image-prol-plus6.0(美國馬里蘭公司生產)軟件分析。
　　 結果:
　　 1、各組大鼠的血壓和

10、體重
　　 6周齡時,與WKY組大鼠相比,SHR-C組和SHR-P組大鼠的收縮壓和舒張壓增高(P＜0.05),SHR-C組大鼠與SHR-P組大鼠相比無統(tǒng)計學意義
　　 (P＞0.05)。30周齡時,與WKY組大鼠收縮壓比較,SHR-C組大鼠收縮壓明顯升高(P＜0.01),SHR-P組大鼠無統(tǒng)計學差異(P＞0.05);與WKY組大鼠舒張壓比較,SHR-C組與SHR-P組大鼠舒張壓明顯升高(P＜0.01);與SHR-C組大鼠

11、比較,SHR-P組大鼠血壓的收縮壓與舒張壓均顯著降低(P＜0.01),但舒張壓高于WKY組(P＜0.01)。與WKY組大鼠相比,SHR-C組與SHR-P組大鼠體重明顯減小(P＜0.01)。
　　 2、各組大鼠左心室肥厚情況
　　 6周齡時,與WKY組大鼠相比,SHR-C組和SHR-P組大鼠的IVSTd、LVPWTd增加(P＜0.05), SHR-C組與SHR-P組大鼠之間無統(tǒng)計學差異(P＞0.05);用藥24周后,與WK

12、Y組大鼠相比,SHR-C組與SHR-P組大鼠的IVSTd、LVPWTd增加(P＜0.05)、LVEDD減小(P＜0.05);與SHR-C組相比,SHR-P組大鼠的IVSTd、LVPWTd減小(P＜0.05),LVEDD增大(P＜0.05);與WKY組大鼠相比,SHR-C組大鼠的LVMI顯著增大(P＜0.01),SHR-P組較SHR-C組大鼠的LVMI顯著減小(P＜0.01)。
　　 3、各組大鼠心功能的變化
　　 6周齡

13、時,三組大鼠的E峰、E/A無統(tǒng)計學差異(P＞0.05);用藥24周后,SHR-C組與WKY組大鼠相比E峰、E/A顯著降低(P＜0.01);SHR-P組與SHR-C組大鼠相比,E峰、E/A有明顯改善(P＜0.01)。各組EF、FS無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　 4、各組大鼠IBS參數比較
　　 6周齡時,三組大鼠的AII、CAI與PPI無明顯差異(P＞0.05);30周齡時,與WKY組大鼠相比,SHR-C組大鼠的室間

14、隔及左室后壁AII、CAI明顯增大(P＜0.01),PPI明顯減小(P＜0.01),與SHR-C組大鼠比較,SHR-P組大鼠AII與CAI減小(P＜0.05),PPI增大(P＜0.05)。
　　 5、.HE染色觀察各組大鼠大鼠心肌組織病理學改變
　　 各組大鼠HE染色,SHR-C組,光鏡觀察:心肌細胞胞體寬,核大,橢圓形,胞質濃染,肌束間可查見較多成纖維細胞聚集成團或成束。WKY組和SHR-P組上述表現(xiàn)不明顯。
　

15、　 6、各組大鼠MASSON染色結果
　　 與WKY組大鼠相比,SHR-C組和SHR-P組大鼠的膠原纖維表達量明顯增多(P＜0.01);與SHR-C組相比,SHR-P組大鼠膠原纖維表達量明顯降低(P＜0.01)。
　　 7、各組大鼠Fn14免疫組化結果
　　 與WKY組大鼠相比,SHR-C組和SHR-P組大鼠Fn14表達明顯增多(P＜0.01);與SHR-C組相比,SHR-P組大鼠Fn14表達明顯降低(P＜0.

16、01)。
　　 8、各組大鼠TWEAK免疫組化結果
　　 與WKY組相比,SHR-C組和SHR-P組TWEAK的表達明顯增多(P＜0.01);與SHR-C組相比,SHR-P組TWEAK的表達明顯降低(P＜0.01)。
　　 9、各組大鼠TGF-β1免疫組化結果
　　 與WKY組相比,SHR-C組和SHR-P組TGF-β1表達明顯增多(P＜0.01);與SHR-C組相比,SHR-P組TGF-β1表達明顯降低

17、(P＜0.01)。
　　 10、各組大鼠Fn14mRNA的表達水平
　　 11、各組大鼠TWEAKmRNA的表達水平
　　 12、各組大鼠TGF-β1mRNA的表達水平
　　 13、Fn14與膠原纖維及TGF-β1的相關性SHR-C組大鼠Fn14表達的IOD值與Masson染色膠原纖維的IOD值成正相關(r=0.897,P＜0.01)。Fn14表達的IOD值與TGF-β1 IOD值成正相關(r=0.862

18、,P＜0.01)。
　　 14.TWEAK與膠原纖維及TGF-β1的相關性
　　 結論:
　　 1、Fn14、TWEAK、TGF-β1是高血壓炎癥中重要的信號分子,發(fā)揮重要的作用;
　　 2、Fn14、TWEAK、TGF-β1在高血壓心肌組織中高表達,提示可能會促進高血壓心肌纖維化的形成;
　　 3、培哚普利能夠降低Fn14、TWEAK、TGF-β1的表達,提示培哚普利可能通過直接或間接抑制Fn1