淫羊藿次苷II对自发性高血压大鼠心肌纤维化的作用及机制研究

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目的:本实验旨在观察淫羊藿次苷II(ICS II)对自发性高血压大鼠(SHR)所诱导的心肌纤维化的干预作用,并探讨其可能的机制。  方法:将28只13周龄的雄性SHR大鼠随机分为模型组(SHR组,n=7)、ICS II低、中、高剂量组(ICS II-L、ICS II-M、ICS II-H,4、8、16 mg/kg,ig,qd,n=7),同龄雄性WKY大鼠为阴性对照组(WKY组,n=7);SHR和WKY大鼠在SPF级动物房适应性喂养1周后,ICS II各剂量处理组持续灌胃12周,SHR和WKY组分别给予等体积双蒸水。Kent Scientific CODA测量大鼠血压,给药12周后用Vevo2100小动物超声系统检测大鼠心功能后处死全部动物,取左心室称其质量,计算左心质量指数,HE染色观察左心室形态;MASSON染色观察心肌胶原含量变化;采用ELISA检测大鼠血清IL-6、TNF-α的含量,Real time PCR检测左心室组织中α-SMA、Collagen I、Collagen III、MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TGF-β1、Smad2、Smad3、NF-κB、IκB-α、IL-1β、TNF-αmRNA水平;Western Bolt检测心肌α-SMA、Collagen I、Collagen III、MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TGF-β1、p-Smad2、p-Smad3、IκB-α、p-NF-κBp65、IL-1β、TNF-α的蛋白表达。  结果:与WKY组相比,SHR组大鼠血压和左心质量指数显著升高(P<0.05),左心室室壁厚度明显增加、室腔明显缩小,左心室收缩末期内径(LVID:s)和左室前壁心脏舒张末期内径(LVWD:d)明显增加(P<0.05),射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)明显降低(P<0.05)。HE染色可见SHR组心肌细胞肥排列紊乱、肥大, Masson染色提示心肌肌束间隙不同程度增大,心肌细胞间质可见明显纤维化改变,并伴有严重的胶原沉积。血清中IL-6、TNF-α的含量均上调(P<0.05),左心室组织中α-SMA、Collagen I、Collagen III、MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TGF-β1、Smad2、Smad3、NF-κB、IL-1β、TNF-αmRNA的表达显著增加( P<0.05),同时α-SMA、Collagen I、Collagen III、MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TGF-β1、p-Smad2、p-Smad3、IL-1β、TNF-α、p-NF-κBp65蛋白表达也显著增加(P<0.05),IκB-αmRNA和蛋白表达显著减少(P<0.05)。与SHR组相比,给予ICS II(8、16 mg/kg)处理组干预后,SHR大鼠左心质量指数和血压明显降低(P<0.05),心室壁厚度明显改善,LVID:s和LVAD:d明显降低(P<0.05),EF和FS明显提高(P<0.05),HE染色、Masson染色下心肌细胞排列相对整齐,心肌纤维化明显减轻。血清中IL-6、TNF-α的含量均下调(P<0.05),左心室组织中α-SMA、Collagen I、Collagen III、MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TGF-β1、Smad2、Smad3、NF-κB、IL-1β、TNF-αmRNA的表达明显减少(P<0.05),同时α-SMA、Collagen I、Collagen III、MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TGF-β1、p-Smad2、p-Smad3、IL-1β、TNF-α、p-NF-κBp65蛋白表达明显下降(P<0.05),IκB-αmRNA和蛋白表达明显增加(P<0.05)。  结论: ICS II能够改善自发性高血压大鼠诱导的心肌纤维化,可能与降低SHR血压,改善左室心功能,减少胶原沉积有关,其机制可能涉及:(1) ICS II可通过抑制α-SMA、I型和III型胶原的表达,降低I/III型胶原的比例,调控胶原的合成及聚积;(2) ICS II可通过下调MMP-2、MMP-9上调TIMP-1的表达,降低MMP-9/TIMP-1的比例,调控ECM的合成及降解;(3) ICS II可通过阻遏TGF-β/Smads信号通路抗心肌纤维化;(4) ICS II可通过抑制NF-κB炎症信号通路减轻心肌纤维化。
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