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[目的]
从动物水平及分子水平研究雄激素(双氢睾酮,dihydrotestosterone,DHT)对心肌细胞肥大反应的影响及其信号转导机制,探讨17β-雌二醇(17β-estradiol,E2)对DHT诱导心肌肥大的影响,研究钙调神经磷酸酶(calcineurin,CaN)在性激素对心肌肥大影响中的作用,进一步加深性激素对心血管系统作用的了解。
[方法]
实验分组:大鼠按体重随机分为5组假手术组(sham组)、卵巢切除+溶剂组(V组)、卵巢切除+雌二醇组(E2组)、卵巢切除+双氢睾酮组(DHT组)、卵巢切除+雌二醇+双氢睾酮组(E2+DHT组)。卵巢切除制造去势模型,术后48小时开始给药,双氢睾酮浓度为2mg/ml,17β雌二醇浓度为0.2mg/ml,给药方式为皮下注射。A、B组给予溶剂,C组皮下注射17β雌二醇20μg/kg·d,D组皮下注射双氢睾酮200μg/kg·d,饲养6周。处死动物前夜禁食,称量体重后,处死动物,无菌条件下取出心脏,冷生理盐水清沈血迹,称重,分离心室,左心室,分别称重,取小块左心室组织(约80mg)放入10%甲醛中保存待测,计算心重指数(心脏/体重,HW/BW),左心室重量/体重(LVW/BW),心脏重量/胫骨长度(HW/TL);剩余心室组织切成小块冷冻保存待测。采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫组织化学(IHP)方法分别检测左心室组织中CaNmRNA、ANF mRNA、β-MHC mRNA的表达和CaN的蛋白水平。
[结果]
1.大体指标的测量:DHT组的心脏重量(1.14±0.12)与E组(0.94±0.03)和E+DHT组(0.93±0.06)的心脏重量比较,无显著性差异;给予DHT可以增加心重指数(3.50±0.17),但与E组(3.30±0.16)和E+DHT组(3.42±0.22)比较,无显著性差异;给予双氢睾酮组与V组的HW/TL值分别为(29.07±2.03,28.15±1.90)与雌二醇组和雌二醇+双氢睾酮组的HW/TL值(23.65±0.95,23.10±1.18)比较具有显著性差异。
2.组织学结果:HE染色可见,给予双氢睾酮组心肌纤维增粗,其横截面积为2084.73±394.14μm2,给予雌二醇可以减少心肌细胞横截面积,E组与E+DHT组的横截面积分别为675.32±265.43,631.66±73.88,DHT组与E组和E+DHT组比较具有显著性差异,P<0.05。免疫组化结果显示,钙调神经磷酸酶主要分布于胞浆中,双氢睾酮组心肌胞浆中阳性颗粒(棕黄色)增多,CaNAβ表达增高,给予雌二醇的大鼠心肌细胞胞浆中阳性颗粒减少,CaNAβ表达明显下调,。
3.mRNA表达:双氢睾酮组大鼠心肌细胞中肥大相关基因ANF及β-MHCmRNA的表达较假手术组明显增高,给予雌二醇可以抑制双氢睾酮刺激引起的心肌肥大相关基因ANF及β-MHC mRNA的表达水平上调作用。双氢睾酮组心肌细胞的CaNAβ mRNA表达上调,雌二醇可以降低大鼠心肌细胞CaNAβ mRNA的表达水平,DHT组与E组和E+DHT组比较具有显著性差异,P<0.05。
[结论]
双氢睾酮可以引起SD大鼠心肌肥大,雌二醇可以抑制DHT引起的心肌肥大。
双氢睾酮引起钙调神经磷酸酶的表达上调,钙调神经磷酸酶可能参与了DHT引起的心肌肥大的发生。