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目的:通过应用艾灸方法干预CHF大鼠,比较艾灸对CHF大鼠心功能及结构的改变,观察艾灸对CHF大鼠心肌细胞炎性相关因子和自噬相关分子表达的影响,并进一步深入mTOR信号通路探讨艾灸干预CHF的作用机制。方法:实验一:随机从30只SD大鼠抽取10只入正常组、20只入造模组。以一周腹腔注射2次2 mg/kg的ADR,连续4周的方法造模。经超声心动评估后,再次随机平均分为不做干预的正常组和模型组,以及每日对双侧心俞、肺俞穴进行温和灸1次,每次20 min,连续3周干预的艾灸组。干预结束后,记录大鼠体征情况,超声心动评估大鼠心脏LA、LV、LVPW、IVS、EF和FS,ELISA检测血清中BNP、ANP、c Tn I的含量,HE、MASSON染色观察心肌组织病理学改变。实验二:采用相同的造模方法,在模型评估后随机将60只雄性SD大鼠入正常组、模型组、艾灸组、艾灸+RAPA组和RAPA组各12只。前两组不予干预;艾灸组每日对双侧心俞、肺俞穴进行温和灸1次,每次20 min,连续3周;艾灸+RAPA组在艾灸后腹腔注射1次1 mg/kg剂量的RAPA,连续3周;RAPA组仅每日腹腔注射1次1 mg/kg剂量的RAPA,连续3周。在干预期的第一天,从5组大鼠中随机各抽取3只,经尾静脉注射250μL的AAV2/9,标记后放回与其他大鼠继续干预。干预结束后,免疫组化法检测无标记大鼠炎性相关因子ICAM-1、VCAM-1、MMP-2和MMP-9的表达,串联腺相关病毒LC3双标荧光检测标记大鼠心肌自噬流,WB检测无标记大鼠心肌中LC3蛋白表达量;RT-PCR检测无标记大鼠心肌中自噬相关基因Vps34、ATG3、5、7、12、13 mRNA表达,并用Person分析炎性相关因子与自噬相关基因的相关性。实验三:采用相同的造模方法,在模型评估后随机将45只雄性SD大鼠入正常组、模型组、艾灸组、艾灸+RAPA组和RAPA组各9只。前两组不予干预;艾灸组每日对双侧心俞、肺俞穴进行温和灸1次,每次20 min,连续3周;艾灸+RAPA组在艾灸后腹腔注射1次1 mg/kg剂量的RAPA,连续3周;RAPA组仅每日腹腔注射1次1 mg/kg剂量的RAPA,连续3周。干预结束后,WB检测大鼠心肌中PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、mTOR、p-mTOR、P70S6K、p-P70S6K和ULK1、p-ULK1蛋白表达量,RT-PCR检测大鼠心肌中PI3K、AKT、mTOR、P70S6K和ULK1的mRNA表达。结果:实验一1、各组大鼠心功能变化:同正常组比,模型组大鼠LV、LA增厚(P<0.01),LVPW、IVS、EF和FS减弱(P<0.01),血清中BNP、ANP、c Tn I含量增多(P<0.01);同模型组比,艾灸组LV、LA减少(P<0.05),LVPW和IVS升高(P<0.05),EF和FS显著升高(P<0.01),血清中BNP、ANP、c Tn I含量显著降低(P<0.01);2、各组大鼠心脏结构的影响:同正常组比,模型组大鼠左心室心肌细胞组织排列松散杂乱,胞浆内空泡出现,胶原纤维面积明显增加(P<0.01);同模型组比,艾灸组大鼠左心室心肌细胞损伤程度较轻,胶原纤维面积明显减少(P<0.01)。实验二1、免疫组化检测无标记大鼠心肌炎性相关因子水平的影响:同正常组比,模型组表达量增多(P<0.01);同模型组比,艾灸组表达量减弱(P<0.01),而艾灸+RAPA组ICAM-1、VCAM-1和MMP-9表达量均减弱(P<0.01),MMP-2表达水平呈下降趋势(P<0.05);同艾灸组比,艾灸+RAPA组ICAM-1、VCAM-1表达量增多(P<0.01),MMP-2、MMP-9表达量较升高(P<0.05);同艾灸+RAPA组比,RAPA组炎性相关因子表达水平呈明显升高趋势(P<0.01);2、LC3荧光检测标记大鼠心肌自噬流:模型组和RAPA组大鼠心肌细胞LC3荧光相对强度分析自噬流较强,而艾灸组和艾灸+RAPA组中大鼠心肌细胞LC3荧光相对强度分析自噬流较弱;3、WB检测无标记大鼠心肌组织LC3蛋白表达:同正常组比,模型组蛋白LC3Ⅰ、Ⅱ均高表达(P<0.01);同模型组比,艾灸组蛋白LC3Ⅰ、Ⅱ表达较低(P<0.01),艾灸+RAPA组LC3Ⅰ、Ⅱ低表达(P<0.05);同艾灸组比,艾灸+RAPA组LC3Ⅰ、Ⅱ表达均显著升高(P<0.01);同艾灸+RAPA组比,RAPA组LC3Ⅰ、Ⅱ表达均明显增强(P<0.01);4、RT-PCR检测大鼠心肌组织自噬相关基因ATG表达水平:同正常组比,模型组自噬相关基因ATG均高表达(P<0.01);同模型组比,艾灸组ATGs均低表达(P<0.01),而艾灸+RAPA组ATG7和ATG13表达水平均减弱(P<0.01),Vp34、ATG3、ATG5和ATG12表达水平呈下降趋势(P<0.05);同艾灸组比,艾灸+RAPA组ATG3表达水平呈明显升高趋势(P<0.01),Vp34、ATG5、ATG7、ATG12和ATG13表达水平呈升高趋势(P<0.05);同艾灸+RAPA组比,RAPA组相关基因ATG表达水平呈明显升高趋势(P<0.01)。5、Person相关性分析表明炎性因子与自噬基因呈正相关(P<0.001)。实验三:1、WB检测蛋白PI3K、AKT、mTOR与其磷酸化的表达:同正常组比,模型组表达水平均减弱(P<0.01);同模型组比,艾灸组和艾灸+RAPA组PI3K与其磷酸化、AKT和mTOR表达增强(P<0.01),艾灸组p-mTOR表达升高(P<0.01),艾灸组和艾灸+RAPA组p-AKT表达水平升高(P<0.05);同艾灸组比,艾灸+RAPA组p-PI3K、AKT和p-mTOR呈较低水平(P<0.01);与艾灸+RAPA组比,RAPA组PI3K、AKT、mTOR与其磷酸化低水平呈现(P<0.01);2、RT-PCR检测PI3K、AKT、mTOR的mRNA水平:同正常组比,模型组心肌中PI3K、AKT和mTOR的mRNA表达量减弱(P<0.01);同模型组比,艾灸组和艾灸+RAPA组高表达PI3K、AKT的mRNA(P<0.01),艾灸组高表达mTOR的mRNA(P<0.01),艾灸+RAPA组高表达mTOR的mRNA(P<0.05);同艾灸组比,艾灸+RAPA组低表达PI3K的mRNA(P<0.05)和AKT、mTOR的mRNA(P<0.01);同艾灸+RAPA组比,RAPA组均低表达(P<0.01);3、WB检测蛋白P70S6K、ULK1及其磷酸化的表达:同正常组比,模型组低表达P70S6K、p-P70S6K(P<0.01),而高表达ULK1、p-ULK1(P<0.01);同模型组比,艾灸组和艾灸+RAPA组P70S6K及其磷酸化水平增高(P<0.01),而艾灸组ULK1及其磷酸化水平减弱(P<0.01),艾灸+RAPA组ULK1及其磷酸化水平减弱(P<0.05);同艾灸组比,艾灸+RAPA组低表达P70S6K(P<0.01)和p-P70S6K(P<0.05),而ULK1及其磷酸化水平增高(P<0.01);同艾灸+RAPA组比,RAPA组P70S6K及其磷酸化水平减弱(P<0.01),而ULK1及其磷酸化水平增多(P<0.01);4、RT-PCR检测P70S6K、ULK1的mRNA水平:同正常组比,模型组低表达P70S6K的mRNA(P<0.01),而ULK1的mRNA表达量上调(P<0.01);同模型组比,艾灸组P70S6K的mRNA表达量增多(P<0.01),而ULK1的mRNA表达量下调(P<0.01),艾灸+RAPA组P70S6K的mRNA相对表达量升高(P<0.05);同艾灸+RAPA组比,RAPA组P70S6K的mRNA表达量显著减弱(P<0.01),而ULK1的mRNA表达量增高(P<0.01)。结论:1、艾灸可以降低CHF大鼠LA、LV和血清中BNP、ANP、c Tn I的含量,并提高LVPW、IVS、EF和FS,从而改善心功能及结构;2、艾灸可以下调CHF大鼠心肌中ICAM-1、VCAM-1、MMP-2和MMP-9的水平,从而抑制炎性相关因子的表达;3、艾灸可以下调CHF大鼠心肌中Vps34、ATG3、ATG5、ATG7、ATG12、ATG13的水平,降低心肌自噬流和LC3蛋白的表达,从而抑制自噬相关分子的表达;4、艾灸可以调节蛋白PI3K、AKT、mTOR、P70S6K、ULK1及其磷酸化的表达,示意艾灸可能通过激活mTOR通路上游信号调节因子PI3K、AKT,并激活下游信号分子P70S6K和抑制ULK1。