鈉和醛固酮對SD大鼠心臟結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)同影響及機(jī)制初探.pdf

1、心血管疾病是當(dāng)今世界主要致死原因，多種危險(xiǎn)因素可以影響心臟的結(jié)構(gòu)和功能。流行病學(xué)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(jìn)因素。隨著血壓升高，心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加。左心室肥厚是心血管疾病死亡率的獨(dú)立預(yù)測因素，并且與高血壓相關(guān)。幾個(gè)臨床橫斷面研究提示，鈉攝入量與左心室質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，可能不依賴血壓的影響，但高鈉攝入對血壓和心臟結(jié)構(gòu)的影響尚未得到確切證實(shí)。此外，目前關(guān)于高鈉攝入對心臟影響的動(dòng)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(shí)際情況差異較大?，F(xiàn)代社會(huì)食物的多樣性導(dǎo)致人類的鈉鹽攝入量普遍偏多，高鈉攝入對心臟結(jié)構(gòu)的影響需要進(jìn)一步闡明。 醛固酮是重要的鈉鉀平衡的調(diào)節(jié)激素。醛固酮主要由腎上腺皮質(zhì)球狀帶合成和釋放，經(jīng)典的醛固酮作用涉及氯化鈉的轉(zhuǎn)運(yùn)。醛固酮與腎遠(yuǎn)曲小管、集合管、末端結(jié)腸和汗腺等上皮組織的醛固酮受體結(jié)合，導(dǎo)致鈉、水的重吸收和鉀的排泄，從而參與血壓的調(diào)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(dòng)力學(xué)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(jié)構(gòu)變化更明顯，認(rèn)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(guān)。隨著RALES、EPHESUS等大規(guī)模臨床試驗(yàn)結(jié)果公布，學(xué)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(zhì)激素的調(diào)節(jié)，同時(shí)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(fù)向調(diào)節(jié)，在低鈉攝入時(shí)，血醛固酮水平升高，但并未對機(jī)體產(chǎn)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(dǎo)致心臟損害。目前觀察醛固酮作用的動(dòng)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(yīng)。在正常鈉飲食的情況下，醛固酮能否引起心臟損害？相關(guān)研究很少，需要進(jìn)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(chǔ)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(jié)構(gòu)和功能的影響。②在上述研究的基礎(chǔ)上，對相關(guān)機(jī)制進(jìn)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(jī)體整體和心臟局部氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響。 第一部分：鈉和醛固酮對SD大鼠心臟結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(jié)構(gòu)和功能的影響。 研究方法:

6、 1.動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(jī)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(chǔ)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(chǔ)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(shí)驗(yàn)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(biāo) 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)結(jié)束前進(jìn)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(nèi)徑(LVEDD)，左室短軸縮短率(FS)，左室射血

8、分?jǐn)?shù)(EF)和舒張?jiān)缙谛氖页溆俣茸畲笾岛褪鎻埻砥谛氖页溆俣茸畲笾档谋戎?E/A)。 5.標(biāo)本收集 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，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(zhì)量與體重的比值)。留取左心室標(biāo)本用于形態(tài)學(xué)觀察和分子生物學(xué)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?jǐn)?shù)(collagenvolume

9、fraction，CVF)和心肌內(nèi)冠狀動(dòng)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(zhì)和血管周圍膠原沉積情況。 8.免疫組織化學(xué)染色分析左心室心肌ED1表達(dá)，觀察巨噬細(xì)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(jì)學(xué)分析 所有計(jì)量資料均進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，方差齊性檢驗(yàn)，正態(tài)分布

10、數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差農(nóng)示，應(yīng)用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，兩組間比較采用成組設(shè)計(jì)資料的t檢驗(yàn)，相關(guān)分析用Pearson法，顯著性水準(zhǔn)為0.05。 小結(jié): 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(fù)荷。③高鈉和高醛固酮協(xié)同作用使心肌損傷進(jìn)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(jié)構(gòu)和功能影響的機(jī)制初探 研究目的:在上述研究的基礎(chǔ)上，對相關(guān)機(jī)制進(jìn)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(jī)體整體和心臟局部氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響。 研究方法 1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組 同前 2.標(biāo)本收集 同前 3.免疫組織化學(xué)染色分析大鼠左心室心肌3-硝基酪氨酸表達(dá) 4.實(shí)時(shí)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(xì)胞因子白細(xì)胞介素18(Interleukin-18，IL-18)mRNA表達(dá)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(xì)胞因子IL-18蛋白表達(dá)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(jì)學(xué)分析。 小結(jié) 以心肌組織NADPH氧化酶亞基p22phox和p47phox mRNA和蛋白表達(dá)水平、NADPH氧化酶活性、心肌組織3-硝基酪氨酸表達(dá)作為心臟局部氧化應(yīng)激指標(biāo)，細(xì)胞因子IL-18 mRNA和蛋白表達(dá)水平作為心肌組織炎癥指標(biāo)，血清8-iso—PGF2α反映全身整體氧化應(yīng)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(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)。 2.高醛固酮組與對照組比較：心臟局部和全身