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背景:高血压是导致射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)的常见病因,NLRP3炎症小体的激活在HFpEF发生发展中具有重要作用。当细胞内Ca2+超载导致线粒体功能障碍和结构改变时,活性氧(ROS)的产生增加,这些刺激导致NLRP3炎症小体组装,继而触发下游炎症因子IL-1和IL-18的激活和成熟,放大机体的炎症反应,导致心脏损伤。目前的研究显示钙调控蛋白在NLRP3炎症小体的激活中发挥重要作用,但有关钙调控蛋白参与NLRP3炎症小体的激活在高血压所致HFpEF中的作用机制尚未明确。因此,本研究假设钙调控蛋白通过参与NLRP3炎症小体的激活进而促进了HFpEF的发生与发展。目的:明确NLRP3炎症小体的激活可能促进HFpEF的发生发展,探讨钙调控蛋白对NLRP3炎症小体和HFpEF的影响以及可能的作用机制。方法:本研究使用12周龄雌性自发性高血压大鼠(SHR)(n=60),同周龄雌性Wistar京都种大鼠(WKY)(n=15)作为正常对照组,共分为五组,分别为:WKY组;SHR+地尔硫卓(SHR+Dil)组;SHR+NLRP3炎症小体抑制剂(SHR+16673)组;SHR+mito-Tempo(SHR+Tempo)组和SHR组。药物干预8周后进行以下测定:(1)测定各组大鼠鼠尾血压,包括收缩压(SBP)、舒张压(DBP)和平均血压(MBP)。(2)ELISE法测定各组大鼠血浆中的BNP水平。(3)经胸超声心动图测定以下数值:舒张期室间隔厚度(IVS d)、左室后壁厚度(LVPW)、左室收缩末内径(LVESD)、左室舒张末内径(LVEDD)、射血分数(EF)、短轴缩短率(FS)、舒张早期二尖瓣血流速度(E)、舒张晚期二尖瓣血流速度(A)、舒张早期二尖瓣环组织运动速度(E’)和舒张晚期二尖瓣环组织运动速度(A’)。(4)测定氧化应激相关指标包括:血浆中的IL-1β水平、心肌组织中的丙二醛(MDA)含量和心肌组织中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4(NOX4)水平。(5)Western-blot技术检测大鼠心肌组织中NLRP3炎症小体相关蛋白NLRP3和ASC的水平。(6)Western-blot技术检测大鼠心肌组织中钙调控蛋白的水平,包括钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱδ(Ca MKⅡδ)和Ca2+-ATP酶2a(SERCA2a)。(7)HE染色对各组大鼠心肌细胞形态学变化进行观察。结果:(1)各组大鼠血压变化:干预前,与WKY大鼠相比,SHR组SBP、DBP和MBP均显著升高(P<0.05)。干预8周后,与SHR组相比,SHR+Dil和SHR+16673组SBP、DBP和MBP均降低,结果具有统计学意义(P<0.05),而SHR+Tempo组血压下降不明显,差异无统计学意义(P>0.05)。(2)与WKY大鼠相比,SHR组血浆中的BNP水平明显升高(P<0.05),与SHR组相比,SHR+Dil、SHR+16673和SHR+Tempo组BNP水平降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。(3)在心脏的结构指标中,与WKY大鼠相比,SHR组的IVS d和LVPW均增加,结果具有统计学意义(P<0.05),与SHR组相比,SHR+Dil、SHR+16673和SHR+Tempo组LVPW均降低,结果具有统计学意义(P<0.05),但IVS d变化不明显,差异无统计学意义(P>0.05)。心脏的功能指标中,与WKY大鼠相比,SHR组E/A比值和E/E’比值均升高(P<0.05),与SHR组相比,SHR+Dil、SHR+16673和SHR+Tempo组E/A比值和E/E’比值均降低,结果具有统计学意义(P<0.05)。各组大鼠EF、FS、LVESD和LVEDD之间无差异(P>0.05)。(4)氧化应激指标检测结果显示,与WKY大鼠相比,SHR组心肌组织中的MDA含量和NOX4蛋白的水平以及血浆中IL-1β的水平均升高,结果具有统计学意义(P<0.05),与SHR组相比,SHR+Dil、SHR+16673与SHR+Tempo组心肌组织中MDA含量和NOX4蛋白水平以及血浆中IL-1β水平均降低(P<0.05)。(5)与WKY大鼠相比,SHR组心肌组织中NLRP3和ASC的水平均显著升高(P<0.05),与SHR组相比,SHR+Dil、SHR+16673与SHR+Tempo组NLRP3和ASC的水平降低,结果具有统计学意义(P<0.05)。(6)与WKY大鼠相比,SHR组心肌组织中CaMKIIδ的水平升高(P<0.05),与SHR组相比,SHR+Dil组、SHR+16673组与SHR+Tempo组CaMKIIδ的水平降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。与WKY大鼠相比,SHR组心肌组织中的SERCA2a水平降低,具有统计学意义(P<0.05),与SHR组相比,SHR+Dil组和SHR+16673组SERCA2a的表达水平升高,结果具有统计学意义(P<0.05),但SHR+Tempo组与SHR组之间无明显差异(P>0.05)。(7)HE染色结果显示,与WKY大鼠相比,SHR组心肌细胞肥大,排列紊乱,与SHR组相比,SHR+Dil、SHR+16673和SHR+Tempo组心肌细胞肥大程度稍有减轻。结论:钙调控蛋白Ca MKⅡδ和SERCA2a参与了NLRP3炎症小体的激活,激活后的NLRP3炎症小体促进了HFpEF的发生与发展。