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背景与目的心肌肥厚是心肌细胞对各种损伤产生非特异性适应的结果,主要表现为心肌重构即心肌细胞肥大和心肌间质成分的改变。猝死是其主要危险,一般成人10年存活率为80%,小儿为50%,在高危病人(如高血压、糖尿病、心律失常)中,中年死亡率即为4%～6%。而其发生机理至今仍不十分清楚。有报道显示心肌细胞外基质特别是心肌胶原的异常在心肌重构机制中有重要作用心肌细胞肥大和胶原沉积的不同步发展是造成心肌肥厚的主要原因之一。细胞外基质(extracellular matrixc,ECM),是由动物细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子,主要包括纤维成分(如胶原和弹性蛋白)、连接蛋白(如纤连蛋白等)和填充分子(通常是糖胺聚糖)等。心肌肥厚(cardiac hypertrophy)是多种心血管疾病的都要经历的病理过程。心肌肥厚发生的结构基础主要有心肌细胞的增大以及心肌细胞的纤维化。可见于高血压、肺动脉高压、心脏瓣膜病、及先天性心脏病等常见的心血管疾病。其发生的过程包括了心肌细胞的肥大以及间质成分的改变,也可称之为心肌重构。心肌肥厚的结果是使冠脉血流储备减少,使心肌发生缺血,从而导致心力衰竭、心律失常甚至猝死。目前已有多项研究表明,细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的改变,尤其是Ⅰ型胶原纤维和Ⅲ型胶原纤维的异常改变,在心肌重构中发挥着重要作用。当细胞外基质发生改建,尤其是心肌胶原的沉积与心肌细胞肥大的不同步发展是促使心肌肥厚由代偿向失代偿转变的主要原因之一。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase;MMP)是水解细胞外基质的蛋白裂解酶,主要由胶原酶和弹性蛋白酶构成。同一种基质金属蛋白酶可降解多种细胞外基质成分,而某一种细胞外基质成分又可被多种基质金属蛋白酶所降解,但不同酶的降解效率又存在差异。基质金属蛋白酶的表达和活性增强,可导致正常心肌胶原蛋白过度降解,并被缺乏连接结构的纤维间质取代,使心脏组织重构,最终导致心功能恶化。MMP1可降解变性的胶原。MMP3主要作用于Ⅲ型、Ⅳ型胶原及明胶。大量研究已经证明心肌重构的产生与RAAS系统有关。RAAS是血管紧张素原在肾素的作用下形成十肽的血管紧张素Ⅰ,血管紧张素Ⅰ在血管紧张素酶的作用下转换成八肽的血管紧张素Ⅱ,血管紧张素Ⅱ再作用于它的特异性受体,引起氧化应激反应,使血管收缩,醛固酮分泌增加,从而造成心肌重构等一系列病理作用。奥美沙坦属于ARB类药物,它可以完全阻断血管紧张素Ⅱ与其受体的结合,从而抑制心肌重构。本实验使用异丙肾上腺素建立心肌肥厚大鼠模型,并用奥美沙坦进行干预,观察大鼠心肌中MMP1及MMP3的表达,为奥美沙坦改善心肌重构提供实验依据。方法随机选择30只雄性Wistar大鼠,分为甲组(对照组)、乙组(模型组)、丙组(干预组)各10只。对照组每日早晚各一次于大鼠背部皮下注射3ml/k/d生理盐水；同时每天给予1ml/kg/d蒸馏水灌胃。模型组于大鼠背部皮下注射异丙肾上腺素3mg/kg/d,早晚各一次；同时每天给予1ml/kg/d蒸馏水灌胃。干预组每日于大鼠背部皮下注射异丙肾上腺素3mg/kg/d,早晚各一次；同时予奥美沙坦10mg/kg/d+蒸馏水1ml/kg/d灌胃,每日1次。连续应用10天。3组动物实验结束后立即称重,然后将各组大鼠用10%水合氯醛按3ml/kg腹腔注射麻醉后,打开胸腔,使用手术剪剪取心脏,并称取全心湿重,然后剪去左心室部分称取左心室湿重。一部分心肌组织保存于液氮中,用于提取RNA进行Real-time PCR。另一部分置于100g/L多聚甲醛中固定,常规石蜡包埋切片(5μm)结果1心脏质量指数和左心室质量指数测定①心脏质量指数(HW/BW):模型组大于干预组大于对照组(2.77±0.09mg/g vs2.54±0.09mg/g vs2.19±0.03mg/g,均P<0.05)。②左心室质量指数(LVW/BW):模型组大于干预组大于对照组(2.47±0.02mg/g vs2.21±0.02mg/g vs1.78±0.01mg/g,均P<0.05)。2HE染色对照组大鼠的心肌细胞排列整齐,而且心肌结构比较清晰完整,没有形态异常,细胞核也无形态学改变,细胞质呈粉红色且染色比较均匀。与对照组相比较,模型组的心肌细胞均有肥大现象,细胞间质可见明显的纤维结缔组织增生,而且心肌间隙明显增宽。干预组与模型组相比,可见心肌细胞稍微增大,细胞之间排列尚可,也有心肌组织间纤维增生,但是相对于模型组来说较少。3逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)三组间的MMP-1mRNA相对含量比较,模型组大于干预组大于对照组(0.626±0.037vs0.313±0.018vs0.107±0.009,均P＜0.05)；MMP-3mRNA相对含量三组间相比较,模型组大于干预组大于对照组(0.405±0.024vs0.196±0.013vs0.084±0.007，均P＜0.05)。4免疫组化方法三组中的MMP-1阳性区平均积分光密度比较,模型组最高,干预组次之,对照组最低(162.81±3.97vs131.89±2.51vs110.28±2.53，均P＜0.05)；三组中的MMP-3阳性区平均积分光密度比较,模型组最高,干预组次之,对照组最低(149.42±8.86vs127.47±2.65vs115.12±6.01,均P＜0.05)。结论1.大鼠背部皮下注射异丙肾上腺素连续10天后可成功建立心肌肥厚模型。2.模型组和干预组大鼠心肌组织中MMP-1和MMP-3表达均高于对照组,提示MMP-1及MMP-3可能参与了异丙肾上腺素诱导的心肌肥厚的发生。3.用奥美沙坦干预后的心肌肥厚大鼠心肌组织中MMP-1及MMP-3的表达均低于模型组,由此可以推测奥美沙坦抑制心肌肥厚的机制可能与抑制MMP-1及MMP-3的表达有关。