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目的:研究心力衰竭形成过程中大鼠心肌β3肾上腺素能受体(β3-AR)和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的作用及相关机制。 方法:成年雄性Wistar大鼠80只,随机分为正常对照组(Normal group,n=10),模型组(n=70)。模型组采用皮下注射ISO(170mg/(kg·d)×4d)制备大鼠肥厚性心肌病和心力衰竭模型。存活的模型组大鼠分为心肌肥大1周组(hypertrophic cardiomyopathy1 weekgroup,HCM-1w),心肌肥大2周组(hypertrophic cardiomyopathy2 week group,HCM.2w),心肌肥大3周组(hypertrophic cardiomyopathy3 week group,HCM-3w),心肌肥大4周组(hypertrophic cardiomyopathy4 week group,HCM-4w)和心力衰竭组(heart failure group,HF)。第1、2、3、4、6周末分别应用超声心动图检测各组大鼠左心室功能,确定动物模型制备成功。取大鼠心脏组织,透射电子显微镜下观察心肌超微结构变化。HE染色观察心肌组织病理改变。TUNEL细胞凋亡检测试剂盒检测心肌细胞的凋亡情况。原代培养心肌细胞,用终浓度为100 nmol/L的血管紧张素Ⅱ作用于细胞48h复制心肌肥大细胞模型,分为Control组、AngⅡ组、β3-AR激动剂组(AngⅡ+BRL37344组)、β3-AR抑制剂组(AngⅡ+SR59230A组)、NOS抑制剂组(AngⅡ+L-NMMA组)分别进行药物干预,激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)测定各组心肌细胞内NO荧光强度和ROS生成的变化。western blot检测各组心肌组织和心肌细胞内β3-AR和eNOS表达的变化。 结果:与正常对照组比较,模型组大鼠注射ISO1周后,左室后壁舒张期厚度(left ventricular posterior wall dimensions,LVPWd)明显增加,2周后LVPWd开始下降,4周后LVPWd接近正常水平;射血分数(leftventricular ejection fraction,LVEF)逐渐降低,6周后心衰组大鼠射血分数小于50%,心衰模型制备成功;形态学检测可见心衰组大鼠心肌部分肌丝溶解,核固缩,大量线粒体空泡变;心肌细胞凋亡率逐渐升高(P<0.01);与Control组比较,AngⅡ组、AngⅡ+SR59230A组和AngⅡ+L-NMMA组心肌细胞内NO荧光强度下降,与Control组和AngⅡ组比较,AngⅡ+BRL37344组NO荧光强度增加,差异具有显著性(P<0.05);与Control组比较,AngⅡ组、AngⅡ+BRL37344组和AngⅡ+SR59230A组心肌细胞内ROS荧光强度增加,与AngⅡ组比较,AngⅡ+BRL37344组心肌细胞内ROS荧光强度增加,AngⅡ+L-NMMA组心肌细胞内ROS荧光强度下降,差异具有显著性(P<0.05);模型组心肌β3-AR和eNOS表达逐渐增加,与正常对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。 结论:大鼠心力衰竭形成过程中心脏β3-ag和eNOS的表达显著增加,β3-AR激动剂(BRL37344)可以引起肥大心肌细胞NO释放和ROS产生增加,NOS抑制剂(L-NMMA)可以导致肥大心肌细胞,ROS的生成减少,这为临床治疗肥厚性心肌病和心力衰竭提供了新的药物作用靶点。