目的:缩窄性心包炎（Constrictive Pericarditis,CP）是由于心包弹性丧失所导致的心室舒张期充盈异常。无弹性的心包限制了心室的容积,心房及静脉压显著增高,每搏量和心输出量减少,患者可出现心力衰竭、劳力性呼吸困难、水肿,甚至猝死和心律失常等。早期病变主要是渗出、纤维化累及脏层心包,慢性期出现严重的纤维化、钙化和粘连。CP在出现舒张功能的同时也伴随着收缩功能的异常,其病理基础是心肌的纤维化。心肌纤维化可能是影响CP治疗和预后的重要因素,CP早期心肌组织纤维化的机制是其治疗和预后研究的基础和关键。TGFβ1能促进心包间质细胞和心肌成纤维细胞向肌纤维母细胞转分化,通过Smads蛋白磷酸化,引起αSMA、COLⅠ/Ⅲ和细胞外基质异常表达和失衡。TGFβ1可能是CP致心肌纤维化的关键环节;LPS/TLR4能够通过多种途径上调TGFβ1表达;LPS/TLR4上调TGFβ1/Smads通路可能是导致CP模型大鼠心肌纤维化的机制。本研究以小型动物大鼠为模型制备对象,探索不开胸心包腔注射致炎剂制备CP模型的方法,从心包弹性丧失和心室舒张异常两方面对模型进行验证。在成功制备的大鼠CP模型的基础上,应用二维斑点追踪成像技术（Speckle Tracking Imaging,STI）技术,从纵向、圆周、径向和扭转方向的多项运动指标着手,进一步认知和评价CP致大鼠心肌损伤的特点和程度。在明确CP模型大鼠心肌纤维化损伤的病理和功能改变后,利用分子生物学技术进一步检测CP模型大鼠心肌组织中,LPS/TLR4—TGFβ1相关指标的表达情况;以心肌成纤维细胞（Cardiac Fibroblasts,CFs）为研究对象,在原代提取、培养的大鼠CFs中进一步验证LPS/TLR4上调TGFβ1/Smads在CP致心肌纤维化机制的可能性。研究方法:1、大鼠缩窄性心包炎模型的制备与验证:（1）雄性Wistar大鼠24只,按照不同处理方法分为4组:空白对照组（N）、单纯LPS处理组（LPS）、单纯滑石粉处理组（TP）、LPS+滑石粉处理组（LPS+TP）。每组抽签法各随机分入6只大鼠。经前胸壁向心包腔内注射相应致炎剂。（2）饲养8 w后行超声心动图检查,并处死取材。（3）大体标本、HE、Masson、天狼星红染色观察4组大鼠心包增厚、纤维化情况。（4）明确LPS+TP组处理方法有效后,检测N组和LPS+TP组壁层心包组织中纤维化标志物αSMA、COLⅠ、COLⅢ的m RNA表达量和αSMA的蛋白表达量。2、二维斑点追踪成像技术评价缩窄性心包炎模型大鼠心肌损伤:（1）雄性Wistar大鼠30只,分为2组:对照组（N）13只、模型组（CP）17只。CP组经前胸壁向心包腔内注射致炎剂,N组同时麻醉,但不进行心包腔注射。（2）饲养8 w后行应用GE Vivid E9超声诊断仪,M12S探头（9 MHz～12 MHz）,Rodent程序,行超声心动图检查,留存各切面动态图像并脱机在GE Echo PAC工作站进行图像分析和数据测量计算,常规测量腔室内径、面积、左室射血分数、二尖瓣环E’和E/E’,测量扭转、圆周、纵向、径向应变和应变率等指标。（3）大体标本、HE、Masson、天狼星红染色观察2组大鼠心包增厚、纤维化情况。3、LPS/TLR4上调TGFβ1/Smads促进缩窄性心包炎模型大鼠心肌纤维化机制的研究:（1）免疫组化检测N组和CP组大鼠脏层心包和心肌组织TGFβ1的表达情况。（2）Real-time PCR检测2组大鼠游离壁组织中TLR4、TGFβ1、αSMA、COLⅠ、COLⅢ、MMP1/2/8/9/13、TIMP1/2的m RNA表达量。（3）Western Blot检测TLR4、TGFβ1、Smad2/3、p-Smad2/3、αSMA的蛋白表达量。（4）原代提取并培养新生大鼠心肌成纤维细胞,免疫荧光检测VIM进行鉴定,按（1）DMSO-LPS-LPS+CLI095、（2）DMSO-LPS-LPS+LY2157299-TGFβ1、（3）DMSO-TGFβ1-TGFβ1+SIS3,共3组细胞分组方案进行处理。（5）应用Real-time PCR、Western Blot和免疫荧光检测各细胞分组相关指标表达情况。结果:1、大鼠缩窄性心包炎模型的制备与验证:（1）N组大鼠壁层心包菲薄、透明,HE染色脏层心包呈单层细胞结构,Masson染色纤细蓝染,SR染色纤细红染;LPS组壁层心包略浑浊、增厚,HE染色局部脏层心包略增厚,与N组无明显统计学差异,Masson染色呈蓝染,SR染色呈红染,阳性染色面积比无统计学差异;TP组壁层心包内可见散在滑石粉颗粒,透明度降低,浑浊、增厚,与心脏表面有少许点状粘连,HE染色局部脏层心包增厚,与N组相比有统计学差异,但病变部位较局限,Masson染色呈蓝染,SR染色呈红染,阳性染色面积比无统计学差异;LPS+TP组壁层心包明显增厚、粘连、浑浊变白,无法透过壁层心包观察到心脏,与心脏剥离困难,心脏表面可见脏层心包增厚,浑浊变白,HE染色脏层心包普遍显著增厚,呈多层细胞结构,局部可见滑石粉颗粒沉着及炎细胞浸润,心包厚度与其余各组相比均有统计学差异,Masson染色脏层心包明显增厚、蓝染,阳性染色面积比显著高于N组,心外膜下心肌组织间隙内亦可见局部少许蓝染,SR染色脏层心包明显增厚、红染,阳性染色面积比显著高于N组。（2）与对照组相比,3种造模方法二尖瓣口E峰无明显统计学差异,LPS+TP组的侧壁侧E’峰速度较其他3组有减低的趋势,但差异无明显统计学意义,而LPS+TP组侧壁侧E/E’较对照组增高,差异有统计学意义。（3）壁层心包组织PCR和WB检测只纳入了N组和LPS+TP组。LPS+TP组心包组织的纤维化标志物αSMA、COLⅠ、COLⅢ的m RNA表达量较N组明显增高,差异均有统计学意义;LPS+TP组心包组织αSMA相对于内参GAPDH的蛋白表达量高于N组,差异有统计学意义。2、二维斑点追踪成像技术评价缩窄性心包炎模型大鼠心肌损伤:（1）CP组大鼠心房内径和面积均照N组增大;CP组E峰无明显改变,侧壁侧E’lat减低,E/E’lat增高。（2）与N组相比,CP组大鼠IVRT、UHT、TPTV延长;CP组整体扭转角度和心尖部游离壁旋转角度减小;心尖水平游离壁和间隔旋转率的S峰值均减低,基底水平游离壁S峰减低,间隔S峰无统计学差异;游离壁基底水平和心尖水平旋转率E峰减低、A峰增高、E/A减低,间隔基底水平和心尖水平的E峰无统计学差异,A峰均增高,心尖水平E/A值减低;整体扭转率Tr E较N组减低。（3）CP组大鼠游离壁纵向应变和应变率S峰减低,间隔无统计学差异,游离壁应变率E峰减低、A峰增高、E/A减低,间隔E峰无差异、A峰增高、E/A减低;径向应变和应变率多数指标两组间无明显统计学差异,只有间隔的径向应变率A峰增高、E/A减低;圆周应变较敏感,CP组大鼠游离壁和间隔的圆周应变和应变率S峰均减低,游离壁E峰减低、A峰无差异、E/A减低,间隔E峰无差异、A峰增高、E/A减低。（4）CP大鼠的脏层心包出现了明显的增厚和纤维化,心外膜下心肌间质内可见多发的胶原纤维着色,从心外膜方向向心肌内延伸。3、LPS/TLR4上调TGFβ1/Smads促进缩窄性心包炎模型大鼠心肌纤维化机制的研究:（1）CP组大鼠增厚的脏层心包和心外膜下心肌胞浆内可见TGFβ1表达,N组无明显阳性表达。（2）CP组大鼠游离壁心肌组织TLR4、TGFβ1、αSMA、COLⅠ、COLⅢ的m RNA表达量较N组明显增高,TIMP1、TIMP2增高,MMP2增高,MMP1/TIMP1、MMP13/TIMP1减低,MMP2/TIMP2增高。（3）CP组大鼠心肌组织TLR4、TGFβ1、p-Smad2/3、αSMA、COLⅠ、COLⅢ的蛋白表达量较N组明显增高,差异均有统计学意义。（4）大鼠心肌成纤维细胞较大,呈多角形,似铺路石样,胞核较大,胞核周围胞浆内可见较多细微小泡样折光,免疫荧光检测视野内几乎均可见VIM的荧光表达。（5）LPS处理后,TGFβ1和纤维化标志物αSMA、COL I、COL III表达增高,Smad3蛋白磷酸化,CLI095和LY2157299分别通过抑制TLR4和TGFβR阻断LPS的作用;TGFβ1处理后,也可检出αSMA、COL I、COL III表达增高和Smad3蛋白磷酸化,SIS3抑制Smad3可阻断TGFβ1的作用。结论:1、以LPS联合滑石粉作为致炎剂,通过前胸壁穿刺注射进入心包腔,不开胸制备大鼠CP模型的方法,能够成功制备大鼠CP模型;模型大鼠心包增厚、纤维化,左心室舒张功能减低,符合CP的诊断要点。2、CP模型大鼠脏层心包明显增厚、纤维化,心外膜下心肌组织纤维化;左室游离壁收缩和舒张运动功能受损,室间隔出现间接的舒张功能损伤。3、LPS/TLR4上调TGFβ1的表达,并磷酸化Smads蛋白,引起αSMA、COLⅠ/Ⅲ的分泌,以及MMPs/TIMPs失衡,能够导致CP模型大鼠心肌纤维化。