高溫應(yīng)激對(duì)大鼠心肌血管緊張素Ⅱ和p22phox基因表達(dá)的影響及藥物干預(yù)的研究.pdf

1、研究背景及目的：高血壓是心血管疾病最重要的危險(xiǎn)因素，因此高血壓病的發(fā)生機(jī)制和防治研究已成為國(guó)內(nèi)外熱點(diǎn)研究課題。高血壓病發(fā)病機(jī)制比較復(fù)雜，其確切的機(jī)制尚不十分清楚。目前認(rèn)為，除遺傳因素外，環(huán)境因素可能是其發(fā)病原因之一。業(yè)已證實(shí)，血管緊張素（angiotensin）Ⅱ（AngⅡ）作為循環(huán)和局部腎素-血管緊張素系統(tǒng)主要的效應(yīng)分子，不僅在高血壓的發(fā)生發(fā)展和維持機(jī)制上起著重要作用，而且還直接致細(xì)胞增生，細(xì)胞外基質(zhì)合成增加，促進(jìn)其他生長(zhǎng)因子和生物活

2、性物質(zhì)合成釋放，從而在心肌、血管組織的病理性重構(gòu)過(guò)程中扮演重要角色。文獻(xiàn)報(bào)道，AngⅡ是激活NADPH氧化酶的最重要刺激因子，在血管壁的各層均有NADPH氧化酶的各亞單位的分布，并在AngⅡ的刺激下有相應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化。研究表明，AngⅡ誘導(dǎo)的活性氧簇和氧化應(yīng)激與心血管疾病的發(fā)展進(jìn)程密切相關(guān)，并且已在多種高血壓模型中發(fā)現(xiàn)AngⅡ可促進(jìn)NADPH氧化酶升高，AngⅡ是否在高溫應(yīng)激中誘導(dǎo)活性氧（ROS）的產(chǎn)生，目前尚不十分明確。新近研究顯示，R

3、OS與高血壓的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，在多種高血壓動(dòng)物模型中均可觀察到ROS水平的升高，而且血管緊張素等神經(jīng)體液因素所引起的多種病理變化與誘導(dǎo)ROS升高有關(guān)。ROS不僅可以直接導(dǎo)致組織和細(xì)胞損傷，而且ROS本身是重要的信號(hào)分子，可激活多種氧敏感性激酶和轉(zhuǎn)錄因子，從而調(diào)節(jié)多種蛋白基因的表達(dá)。NADPH氧化酶是心肌組織內(nèi)活性氧產(chǎn)生的主要來(lái)源,p22phox是NADPH氧化酶重要的活性亞單位。研究表明，高溫應(yīng)激對(duì)生物體的損傷效應(yīng)廣泛,可造成機(jī)體血

4、壓升高及其多組織、多臟器損傷,并且高溫應(yīng)激可以促進(jìn)機(jī)體內(nèi)ROS的產(chǎn)生，參與應(yīng)激損傷的調(diào)控過(guò)程。但其確切機(jī)制目前尚不十分清楚。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑（卡托普利）廣泛用于臨床高血壓病的治療，并且在多種高血壓動(dòng)物模型中應(yīng)用。大量研究表明，抗氧化劑（維生素C）是一種很重要的自由基清除劑，能夠有效的清除02-、H202、0H和02等多種活性氧，也有大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)其抗氧化作用。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和抗氧化劑是否在高溫應(yīng)激條件下具有心臟保護(hù)作用，

5、目前尚不十分清楚。本課題以大鼠為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，觀察慢性高溫刺激對(duì)大鼠血壓、心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，探討高溫應(yīng)激對(duì)大鼠心肌AngⅡ影響，及其與ROS和P22phox的的關(guān)系，初步探討血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和抗氧化劑對(duì)高溫應(yīng)激性心臟損害的保護(hù)作用，旨在為高溫應(yīng)激所致心臟損害的發(fā)生機(jī)制提供理論依據(jù)及其防治提供新的治療策略。
　　研究方法：本研究以大鼠為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停捎妙i動(dòng)脈插管、放射免疫法、比色法、逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（RT-PCR）、免疫組化等

6、方法和技術(shù)，觀察：(1)高溫應(yīng)激對(duì)大鼠血漿和心肌組織AngⅡ的影響；(2)高溫應(yīng)激對(duì)大鼠心肌組織ROS和p22phox表達(dá)水平的影響；(3)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和抗氧化劑對(duì)高溫應(yīng)激大鼠心肌組織AngⅡ、ROS和p22phox表達(dá)水平的影響。
　　研究結(jié)果：(1)在高溫應(yīng)激4周后，高溫組和高溫高濕組大鼠平均動(dòng)脈壓（MBP）分別為133.68±5.30mmHg、129.49±6.36mmHg，與對(duì)照組(100.45±7.38)mmH

7、g比較，有非常顯著性差異(P<0.01)；高溫組MBP高于高溫高濕組，但無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(2)在高溫應(yīng)激4周后,高溫組和高溫高濕組大鼠左心室重量指數(shù)（LVWI）分別為2.10±0.14、2.15±0.16，高于對(duì)照組（2.05±0.16），但無(wú)顯著性差異（P>0.05）；高溫高濕組LVWI高于高溫組，但二者無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(3)在高溫應(yīng)激4周后，對(duì)照組、高溫組和高溫高濕組大鼠血漿AngⅡ分別為140.06±6

8、3.55ng/L、348.15±43.0ng/L和325.56±38.92ng/L，心肌中AngⅡ分別為710.47±55.82ng/L、993.67±171.42ng/L和1011.68±115.26ng/L，高溫高濕組和高溫組血漿和心肌AngⅡ與對(duì)照組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；高溫高濕組和高溫組比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(4)對(duì)照組、高溫組、高溫高濕組心肌超氧化物歧化酶（SOD）分別為255.52±25.25

9、U/mgprot、177.08±32.65U/mgprot和186.13±29.80U/mgprot，丙二醛(MDA)分別為6.01±1.84nmol/mgprot、10.13±32.65nmol/mgprot和11.15±3.10nmol/mgprot，高溫組和高溫高濕組與對(duì)照組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；高溫高濕組和高溫組比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(5)高溫應(yīng)激4周后，高溫組和高溫高濕組大鼠心肌中p22phox

10、mRNA的水平分別為0.45±0.07、0.46±0.07，與對(duì)照組(0.22±0.06)比較,差異非常顯著（P<0.01）；高溫高濕組與高溫組比較,無(wú)顯著差異（P>0.05）。(6)高溫組和高溫高濕組大鼠p22phox染色分別為0.25±0.03、0.24±0.02，與對(duì)照組（0.17±0.02）比較，有非常顯著性差異（P<0.01）;高溫組高于高溫高濕組，但無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(7)高溫高濕應(yīng)激4周后,對(duì)照組、高溫高濕組、

11、維生素C干預(yù)組和卡托普利干預(yù)組MBP分別為100.45±7.38mmHg、129.49±6.36mmHg、107.78±13.75mmHg和111.35±8.25mmHg，高溫高濕組大鼠MBP與對(duì)照組比較，有顯著性差異（P<0.01）；維生素C干預(yù)組與高溫高濕組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）;卡托普利干預(yù)組與高溫高濕組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）;維生素C干預(yù)組與卡托普利干預(yù)組比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(8)

12、對(duì)照組、高溫高濕組、卡托普利干預(yù)組和維生素C干預(yù)組分別為2.13±0.17、2.15±0.14、2.05±0.19和2.08±0.16，高溫高濕組LVWI與對(duì)照組比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）；維生素C干預(yù)組與高溫高濕應(yīng)激比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）；卡托普利干預(yù)組與高溫高濕組比較，有無(wú)顯著性差異（P>0.05）;維生素C干預(yù)組與卡托普利干預(yù)組比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(9)對(duì)照組、高溫高濕組、卡托普利干預(yù)組和維生素

13、C干預(yù)組大鼠血漿中AngⅡ分別為140.06±63.55ng/L、325.56±38.92ng/L、113.94±64.91ng/L和89.64±26.94ng/L，心肌AngⅡ分別為710.47±55.82ng/L、1011.68±115.26ng/L、762.75±82.54ng/L和770.83±120.87ng/L，高溫高濕組血漿和心肌組織中AngⅡ水平與對(duì)照組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；維生素C干預(yù)組與高溫高濕組比

14、較，有非常顯著性差異（P<0.01）；卡托普利干預(yù)組與高溫高濕組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；維生素C干預(yù)組與卡托普利干預(yù)組比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(10)對(duì)照組、高溫高濕組、維生素C干預(yù)組和卡托普利干預(yù)組心肌SOD分別為255.52±25.25U/mgprot、186.13±29.80U/mgprot、236.36±31.85U/mgprot、239.25±38.71U/mgprot，MDA分別為6.00±1.8

15、4nmol/mgprot、11.15±3.10nmol/mgprot、5.31±2.69nmol/mgprot和3.37±2.70nmol/mgprot，高溫高濕組與對(duì)照組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；維生素C干預(yù)組與高溫高濕組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；卡托普利干預(yù)組與高溫高濕組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；維生素C干預(yù)組與卡托普利干預(yù)組比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(11)對(duì)照組、高溫高濕組、維

16、生素C干預(yù)組和卡托普利干預(yù)組大鼠心肌組織p22phoxmRNA的水平分別為0.22±0.06、0.45±0.07、0.20±0.05、0.24±0.06，高溫高濕組與對(duì)照組比較，有顯著性差異（P<0.01);維生素C干預(yù)組與高溫高濕組比較，有顯著性差異（P<0.01）；卡托普利干預(yù)組與高溫高濕組比較，有顯著性差異（P<0.01）；維生素C干預(yù)組與卡托普利干預(yù)組比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。(12)p22phox免疫組織化學(xué)染色顯示

17、，高溫高濕組（0.24±0.02）與對(duì)照組（0.17±0.02）比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；維生素C干預(yù)組（0.20±0.02）與高溫高濕組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；卡托普利干預(yù)組（0.19±0.02）與高溫高濕組比較，有非常顯著性差異（P<0.01）；維生素C干預(yù)組與卡托普利干預(yù)組比較，無(wú)顯著性差異（P>0.05）。
　　研究結(jié)論：(1)高溫應(yīng)激使大鼠MBP升高，高溫組大鼠LVWI高于高溫高濕組，但是無(wú)

18、顯著性差異，可能與本實(shí)驗(yàn)暴露時(shí)間短或樣本量小有關(guān)。(2)高溫應(yīng)激不但使大鼠血漿和心肌中AngⅡ水平增高，增高的AngⅡ介導(dǎo)心肌組織內(nèi)ROS生成增加，其機(jī)制可能與高溫應(yīng)激引起p22phox超常表達(dá)有關(guān)，提示高溫應(yīng)激可引起心臟損害。(3)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和抗氧化劑可抑制大鼠血壓增高，AngⅡ表達(dá)減少，下調(diào)P22phoxmRNA和蛋白表達(dá)水平，心肌組織ROS生成減少，提示抗氧化劑和血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑對(duì)高溫高濕應(yīng)激性心臟損害具有保護(hù)作

19、用。
　　綜上所述，不難看出高溫應(yīng)激使大鼠血壓增高，可能是血漿和心肌AngⅡ的增高所致，增高的AngⅡ從mRNA和蛋白水平上上調(diào)p22phox表達(dá)，介導(dǎo)心肌細(xì)胞內(nèi)ROS生成增加與高溫應(yīng)激有密切關(guān)系，高溫參與了氧化應(yīng)激損傷的發(fā)生發(fā)展，并且進(jìn)一步證實(shí)AngⅡ可誘導(dǎo)ROS的產(chǎn)生。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和抗氧化劑可抑制AngⅡ、ROS和p22phox的表達(dá)。這提示，ROS可能是高溫應(yīng)激性心臟損害的分子機(jī)制之一，血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和抗氧