基于SIRT1/PGC-1α去乙酰化改善线粒体功能探讨活血潜阳祛痰方抑制肥胖相关性高血压左室肥厚的实验研究

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目的:观察活血潜阳祛痰方对“血瘀-阳亢-痰浊”型肥胖相关性高血压大鼠左室肥厚相关指标的影响;探索左室肥厚时,SIRT1/PGC-1α介导的线粒体功能变化及活血潜阳祛痰方的干预作用。方法:1.第一部分:120只5周龄雄性自发性高血压大鼠(SHR)适应性喂养1周后随机分为普通饲料组(SHR-ND,n=12)及高脂饲料组(SHR-HF,n=108),12只周龄/性别匹配的正常血压京都种大鼠(WKY)喂养普通饲料(WKY-ND,n=12)作对照,造模10周后,SHR-HF中体重位于上游前1/3的大鼠判定为“血瘀-阳亢-痰浊”型肥胖相关性高血压大鼠(OBH,n=36)。观察各组大鼠一般状况、易激惹程度,测定理化指标(体重、Lee指数、腹围、血压、心率、糖脂代谢),进行模型评价。2.第二部分:制备的OBH随机分为3组:OBH-HF、OBH-HF/V、OBH-HF/H,12只/组,分别以饮用水、缬沙坦、活血潜阳祛痰方灌胃,WKY-ND、SHR-ND灌胃饮用水,用药干预10周,观察各组大鼠一般状况、易激惹程度,测定理化指标(体重、Lee指数、腹围、血压、心率、糖脂代谢)、心脏超声(LV Mass、IVSd、LVPWd及LVIDd)、心脏质量指数(HMI)、左室质量指数(LVMI),ELISA检测血清及心肌组织AngⅡ含量,HE及WGA染色观察心肌病理改变,q RT-PCR检测ANP、β-MHC基因表达水平。3.第三部分:用药干预10周后,透射电镜观察心肌组织超微结构,检测心肌组织线粒体DNA(mt DNA)拷贝数,检测心肌组织线粒体氧化应激指标(MDA、Mn-SOD及GSH-Px),ELISA检测心肌组织线粒体电子传递链复合体Ⅰ-Ⅴ活性,q RT-PCR、免疫共沉淀、Western Blot检测心肌组织线粒体电子传递链亚基及SIRT1/PGC-1α信号通路分子的基因及蛋白表达水平。结果:1.第一部分(造模10周后):(1)一般状况比较:较WKY-ND组及SHR-ND组,OBH组大鼠更具攻击性,出现腹型肥胖、皮毛黯淡蓬松、便溏、肛周不洁现象。(2)体重、Lee指数、腹围比较:OBH组大鼠体重高于SHR-ND组(P<0.01);OBH组Lee指数、腹围均大于WKY-ND、SHR-ND组(P<0.01)。(3)SBP、DBP、心率比较:OBH组大鼠SBP、DBP高于WKY-ND、SHR-ND组(P<0.05或P<0.01);OBH组心率高于WKY-ND组(P<0.01)。(4)易激惹程度比较:OBH组大鼠易激惹程度积分高于WKY-ND、SHR-ND组(P<0.01)。(5)脂代谢指标比较:OBH组大鼠血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)高于SHR-ND组(P<0.05),OBH组大鼠高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)低于SHR-ND组(P<0.01)。2.第二部分(用药干预后):(1)一般状况比较:用药干预10周后,较OBH-HF组,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠腹型肥胖、皮毛黯淡蓬松、便溏、肛周不洁现象改善,打斗明显减少。(2)体重、Lee指数、腹围比较:用药后OBH-HF/H组体重上升趋势较OBH-HF组明显减缓且用药后8周起,OBH-HF/H组大鼠体重低于同龄OBH-HF组(P<0.05);OBH-HF/H组Lee指数较OBH-HF组下降趋势明显且用药后4周起,OBH-HF/H组大鼠Lee指数低于同龄OBH-HF组(P<0.05或P<0.01);OBH-HF/V、OBH-HF/H组腹围较OBH-HF组下降趋势明显且用药后6周起,OBH-HF/H组大鼠腹围低于同龄OBH-HF组(P<0.05或P<0.01)。(3)SBP、DBP、心率比较:用药后OBH-HF/V、OBH-HF/H组SBP、DBP较OBH-HF组下降趋势明显且用药后2周起,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠SBP、DBP低于同龄OBH-HF组(P<0.01),OBH-HF/H组较OBH-HF/V组下降更为平缓;用药后8周起,OBH-HF/H组大鼠心率低于同龄OBH-HF组(P<0.05)。(4)易激惹程度比较:用药干预10周后,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠易激惹程度积分低于OBH-HF组(P<0.01)。(5)脂代谢指标比较:用药干预10周后,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠TG、TC、LDL-C低于OBH-HF组(P<0.05),HDL-C高于OBH/HF组(P<0.05)。(6)糖代谢指标比较:用药干预10周后,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠FBG、HOMA-IR低于OBH-HF组(P<0.01)。(7)AngⅡ含量比较:用药干预10周后,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠血清及心肌组织AngⅡ含量低于OBH-HF组(P<0.05或P<0.01)。(8)心肌肥厚程度比较:用药干预10周后,较OBH-HF组,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠LV Mass、IVSd、LVPWd、HMI、LVMI降低(P<0.05或P<0.01),ANP及β-MHC的m RNA表达下调(P<0.05或P<0.01)。(9)心肌病理形态比较:用药干预10周后,较OBH-HF组,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠心肌病理形态改善,心肌细胞横截面积缩小(P<0.01)。(10)相关性:用药干预10周后,LVMI与FBG、HOMA-IR、血清及心肌AngⅡ含量均呈正相关(P<0.05)。3.第三部分(用药干预10周后):(1)心肌组织超微结构比较:较OBH-HF组,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠心肌超微结构改善。(2)心肌组织线粒体DNA(mt DNA)拷贝数比较:较OBH-HF组,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠mt DNA拷贝数升高(P<0.05)。(3)心肌组织线粒体氧化应激指标比较:较OBH-HF组,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠MDA含量降低(P<0.05)且Mn-SOD活性升高(P<0.01),OBH-HF/H组大鼠GSH-Px活性升高(P<0.05)。(4)心肌组织线粒体电子传递链复合体活性比较:较OBH-HF组,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ活性升高(P<0.05或P<0.01),OBH-HF/H组大鼠复合体Ⅳ活性升高(P<0.05)。(5)心肌组织线粒体电子传递链亚基蛋白表达比较:较OBH-HF组,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠NDUFA13、SDHB、COX1、ATPase6蛋白表达上调(P<0.05或P<0.01)。(6)心肌组织ATP含量比较:较OBH-HF组,OBH-HF/V、OBH-HF/H组大鼠ATP含量升高(P<0.01)。(7)SIRT1/PGC-1α相关信号分子m RNA表达比较:较OBH-HF组,OBH-HF/H组大鼠SIRT1、PGC-1α的m RNA表达上调(P<0.05或P<0.01),OBH-HF/V、OBH-HF/H组NRF1、TFAM的m RNA表达上调(P<0.05)。(8)SIRT1/PGC-1α相关信号分子蛋白表达比较:较OBH-HF组,OBH-HF/H组大鼠SIRT1、PGC-1α蛋白表达上调(P<0.05),OBH-HF/V、OBH-HF/H组乙酰化PGC-1α蛋白表达下调(P<0.01),NRF1、TFAM蛋白表达上调(P<0.05)。结论:1.以高脂饮食喂养SHR可制备“血瘀-阳亢-痰浊”证候特点的肥胖相关性高血压大鼠动物模型,大鼠宏观行为表现及理化指标可佐证模型成功建立。2.活血潜阳祛痰方可抑制“血瘀-阳亢-痰浊”型肥胖相关性高血压大鼠左室肥厚,与降压、改善肥胖状态、降低循环及心肌组织中AngⅡ含量及抑制交感神经系统过度激活有关。3.活血潜阳祛痰方可通过上调SIRT1/PGC-1α去乙酰化水平改善线粒体功能,抑制肥胖相关性高血压大鼠左室肥厚。
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