容量超负荷心肌肥大时局部心肌Ang_bFG_省略_的变化及ATI受体拮抗剂对其影

容量超负荷心肌肥大时局部心肌A ng ,bFGF 的变化
及A T I 受体拮抗剂对其影响的实验研究
张　冬,任江华,曹茂银
(湖北医科大学附属二院心内科,湖北武汉430071)
摘要:目的:观察急性容量超负荷心肌肥大(M H )早期局部心肌碱性成纤维细胞生长因子(bFGF )及血管紧张素
(A ng )的作用以及A ng 1型受体(A T 1)拮抗剂(L o sartan ,L o s )的逆转M H 作用。

方法:选择36只雄性SD 大鼠
随机分为3组:腹腔动静脉造瘘容量超负荷组(AVO 组)、容量超负荷治疗组(LO S 组)及对照组(CON 组),每组12只,对比检测术后第10天和第20天的收缩压(SBP )、左室重量指数(LVM I )、心肌羟脯氨酸(H Y )、bFGF ,A ng 及血浆A ng 含量。

结果:①A CF 组SBP 和LVM I 第10天和第20天持续升高(P <0.05,vs CON 组),给药后二者水平仍显著高于对照组,但较A CF 组明显下调;②A CF 组心肌bFGF 和A ng 第10和第20天明显上升(P <0105,vs CON 组),A T 1受体被阻断后第10天心肌bFGF 显著升高(P <0.05,vs A CF 组),第20天无明显变化(P
>0.05,vs A CF 组),而心肌和血浆A ng 较A CF 组明显增多(P <0.05);③心肌bFGF ,A ng 及LVM I 之间均呈
显著正相关。

结论:心肌bFGF 可能和A ng 共同参与急性容量超负荷M H 早期发生,其产生可能与心肌A ng 有关,A T 1受体拮抗剂早期具显著逆转M H 作用。

关键词:容量超负荷;心脏肥大;碱性成纤维细胞生长因子;血管紧张素
中图分类号:R 363.22 文献标识码:A 文章编号:100927236(2002)0420296203
Effect of m yocard i a l bFGF ,Ang and AT I receptor an tagon ist on m yocard i a l hypertrophy i n the early stage of acute volu m overload
ZH A N G D ong ,R EN J iang 2hua ,CA O M ao 2y in
(D ep artm en t of cardi o logy ,Second A ffiliated Ho sp ital of H ubei M edical U n iversity ,W uhan ,H ubei 430071,Ch ina )
Abstract :A I M :To determ ine the effects of m yocardial basic fib rob last grow th facto r (bFGF ),angi o ten sin (A ng )and A ng recep to r 1(A T 1)an tagon ist L o sartan (LO S )on m yocardial hyp ertrop hy (M H )in the early stage of acu te vo lum e overload (AVO ).M ETHOD S :A bdom inal ao rta 2inferi o r vena cava fistu la w as p erfo rm ed in the rats of group AVO (n =12)and group LO S (n =12,L o sartan w as given once daily ).A ll the indexes w ere m easu red at the 10th and 20th day and w ere com p ared w ith group Con tro l (CON ,n =12).RESUL TS :①T he levels of systo lic b lood p ressu re and left ven tricle m ass index (LVM I )w ere elevated eviden tly in group AVO and group LO S com p ared w ith group CON (P <0.05),w h ile the levels in group LO S w ere low er sign ifican tly than in group AVO ;②m yocardial bFGF and A ng increased obvi ou sly in group AVO (P <0105,vs group CON ).Com p ared w ith group AVO ,m yocardial bFGF increased app aren tly at the 10th day (P <0.05),bu t did no t change at the 20th day in group LO S (P >0.05),how ever ,m yocardial and p las m a A ng of group LO S w ere all elevated distinctly (P <0.05,vs group AVO );③T here w as obvi ou sly po sitive co rrelati on am ong m yocardial bFGF ,A ng and LVM I .CONCL USI ON :M yocardial bFGF and A ng m ay p lay an i m po rtan t ro le in early cou rse of M H ,and A T 1recep to r an tagon ist (L o sartan )m ay reverse M H .
Key words :vo lum e overload ,heart hyp ertrop hy ;fib rob last grow th facto r ,basic ;angi o ten sin
・692・心脏杂志(Ch in H eart J )2002,14(4)
心肌肥大(M H )是心脏对机械压力超负荷时的一种适应性反应,有研究表明,其发生可能与心肌局部体液因子血管紧张素 (A ng )及碱性成纤维细胞生长因子(bFGF )的自分泌、旁分泌及胞内分泌有关[1,2],但在容量超负荷M H 中是否如此,报道尚少。

本研究拟通过观察容量超负荷M H 早期局部心肌A ng ,bFGF 的变化及A ng 1型受体(A T 1)拮抗剂(L o sartan ,L o s )对二者的影响来探讨M H 的发生、发展机制。

1　材料和方法
1.1　动物模型及分组　采用健康、雄性SD 大鼠36只(鼠龄10～12周,体重170～220g ),随机分为3
组(每组12只):①容量超负荷组(AVO 组):分离腹腔动脉及下腔静脉后用9号针头经静脉向动脉穿刺造瘘,9 0无损伤缝线缝合静脉血管壁[3,4];②容量超负荷治疗组(LO S 组):模型同AVO 组,灌胃法给药L o s 20m g ・kg -1・d -1;③对照组(CON 组):除不造瘘外余同AVO 组。

术后第10天和第20天各组分别处死半数动物。

1.2　指标检测　①收缩压(SB P ):应用大鼠电脑血压心率(上海高血压研究所研制)测量大鼠尾动脉SB P 。

②左室重量指数(LVM I ):称重,计算LVM I (左室及室间隔湿重除以体重)。

③心肌羟脯氨酸(H Y )含量:取脱脂左室心肌干重6m g ,经6m o l L HC l 1.5m l 消化水解(110℃),调pH 值至7.0,采
用改进分光光度法测量H Y 含量[5],以已知不同浓度H Y 做标准曲线。

④心肌和血浆A ng 含量:大鼠
继头取血5m l 于冰水浴冷却的抗凝管中(含酶抑制
剂)摇匀,离心5m in (1000r m in ),分离血浆低温保存。

取大鼠心尖组织100m g 加入0.5m o l L 乙酸2.5m l ,煮沸15m in ,冷却后匀浆(5000r m in ),4℃离心20m in (3000r m in ),取上清低温保存。

A ng 测定严格按照放免试剂盒说明书操作(放免试剂盒由中国北京北方生物制品研究所提供,批内变异系数<5%,批间变异系数<10%)。

⑤心肌bFGF 免疫组化测定:取左室长轴纵截面心肌,常规切片,进行H E 和免疫组化染色,采用SABC 法:一抗为多克隆兔抗鼠bFGF 抗体,二抗为生物素标记二抗工作液(抗体均购自北京中山生物技术有限公司),光镜观察,棕黄色为阳性表达,H P I A S 22000彩色高清淅度图像测量系统半定量测定bFGF 平均吸光度。

1.3　统计分析　数据以x
θ±s 表示,均数差异显著性采用单因素分析方差分析,组间采用t 检验,不同
指标关系采用直线相关回归分析。

2　结果
2.1　容量超负荷时LVM I ,SB P 及心肌H Y 含量的
变化　术后第10天,AVO 组SB P 和LVM I 即已明显升高(P <0.01,vs CON 组),第20天上述两指标进一步升高,超过第10天水平(P <0.01),但心肌H Y 含量仅于术后第20天才显著增加(P <0.01,vs CON 组)。

LO S 组上述各项指标虽高于CON 组(P <0.01),但明显低于AVO 组(P <0.05),见表1。

表1　不同时间各组LVM I ,SBP 及心肌H Y 的含量
(n =6,x
θ±s )第10天
第20天
组别
LVM I (m g
100g )SBP (mm H g )
H Y (Λg 6m g )LVM I (m g
100g )SBP (mm H g )
H Y (Λg 6m g )CON 组206±15108±51.7±0.6199±4109±51.9±0.4AVO 组273±11b 152±8b 2.4±0.3297±12b,f 178±5b,f 3.6±1.1b,f LO S 组
248±18b
138±6b,c
2.0±0.7
256±25b,d
147±6b,d,f
2.7±1.0b,d
与CON 组比较,a P <0.05,b P <0.01;与AVO 组比较,c P <0.05,d P <0.01;与第10天比较,e P <0.05,f P <0.01。

1mm H g =0.133kPa 。

表2　不同时间各组局部心肌bFGF ,A ng 及血浆A ng 的含量
(n =6,x
θ±s )第10天
第20天
组别
心肌bFGF (O d Λm 2)心肌A ng (pg m g )血浆A ng (ng L )心肌bFGF (O d Λm 2)心肌A ng (pg
m g )血浆A ng (ng L )CON 组0.205±0.03115.5±2.776±150.201±0.03015.5±2.372±15AVO 组0.269±0.022a 22.8±2.4b 80±180.313±0.023b,f 31.6±3.4b,f 120±32b,f LO S 组
0.317±0.059b,c
32.3±3.2b,d
184±22b,d
0.338±0.060b
28.7±5.2a
288±21b,d,f
与CON 组比较,a P <0.05,b P <0.01;与AVO 组比较,c P <0.05,d P <0.01;与第10天比较,e P <0.05,f P <0.01。

・
792・心脏杂志(Ch in H eart J )2002,14(4)
2.2　容量超负荷时心肌bFGF,A ng 及血浆A ng 含量的变化　光镜下bFGF棕黄色阳性表达颗粒主要位于心肌细胞胞浆。

表2显示:术后第10天, AVO组心肌bFGF及A ng 水平均明显高于CON 组(P<0.05),血浆A ng 水平与CON组相比无明显差异(P>0.05),LO S组上述指标不仅高于CON 组(P<0.01),而且高于AVO组(P<0.05)。

术后第20天,AVO组心肌bFGF,A ng 及血浆A ng 水平较CON组和第10天水平均显著上升(P<0.01),LO S组心肌bFGF及A ng 水平虽明显高于CON组(P<0.05),但相对AVO组及本组第10天水平无明显变化(P>0.05),而血浆A ng 水平却持续上升,并显著高于AVO组(P<0.01)。

2.3　相关分析　AVO组术后第10天,心肌bFGF,A ng 及LVM I三者之间均呈显著正相关,并随左室肥厚加重,相关程度亦增加,而血浆A ng 仅于术后第20天与心肌bFGF及LVM I正相关,且相关程度低于心肌A ng 水平(见表3)。

表3　AVO及CON组心肌bFGF,A ng ,血浆A ng 及LVM I相关分析
心肌A ng 血浆A ng LVM I
术后时间指标
r P r P r P
第10天心肌bFGF0.83<0.010.39>0.050.72<0.01 LVM I0.77<0.010.24>0.05--
第20天心肌bFGF0.93<0.010.74<0.010.92<0.01 LVM I0.97<0.010.78<0.01--
3　讨论
近年来,大量实验研究表明,压力负荷增高所致M H的发生与心脏负荷增加无直接关系,而与循环及(或)心脏局部A ng 分泌增加紧密相关[6,7],其中以心脏局部A ng 的作用尤为重要,经研究发现,其主要通过与心肌细胞表面A T1型受体结合,诱导心肌细胞原癌基因C2f os,C2m y c和c2jun表达,引起心肌细胞内核酸及蛋白质合成增加,促使M H发生[8]。

此外,体外实验发现,bFGF作为一种强效的促成纤维细胞分裂增生的多肽生长因子,具显著的促M H作用[2],进一步体内实验发现,压力超负荷在M H发生中亦起着重要作用[9]。

至于在容量超负荷M H发生中心肌A ng 及bFGF是否起着上述作用,目前研究较少。

本实验通过制作大鼠容量超负荷模型对M H 早期发生进行初步研究发现,AVO组第10天大鼠SB P及LVM I即已明显升高,表明模型成功。

AVO 组大鼠心肌A ng 分别于第10和第20天持续升高,而血浆A ng 至第20天才明显升高,说明心肌A ng 升高并不依赖于血浆A ng ,其可能由容量超负荷时心肌局部分泌增加所致,提示心脏局部存在肾素2血管紧张素系统,这与前人结果一致[10]。

相关分析发现,心肌及血浆A ng 均与LVM I正相关,但前者相关程度明显高于后者,表明心肌局部A ng 在容量超负荷M H中所起的作用较血浆A ng 更为重要。

在非肽类竞争性A T1受体拮抗剂(L o s)阻断A ng 最终作用途径(A T1受体)后,心肌LVM I明显下调,进一步证明了心肌局部A ng 在容量超负荷M H中所起的作用。

同时,作者发现,除了LVM I显著正相关,而且,随着左室肥大的加重关系更加密切,这提示心肌bFGF可能和A ng 在容量超负荷M H中共同起着重要作用。

考虑心肌bFGF分泌增加可能与以下因素有关:①容量超负荷直接刺激心肌bFGF分泌增加,②心肌A ng 促使bFGF释放。

有学者发现,在血管平滑肌细胞上A ng 可促使bFGF释放增加[11],本实验亦发现bFGF与心肌A ng 显著正相关,表明心肌A ng 可能具有类似血管平滑肌细胞A ng 的促bFGF释放作用,但本实验通过L o s阻断A T1受体后,心肌bFGF第10天释放反而增加,此是否与心肌A ng 大量蓄积过度激活A T2受体有关,有待于进一步探讨。

总之,本研究表明,局部心肌A ng 及bFGF在急性容量超负荷M H早期发生中起着重要作用,且A T1拮抗剂具有明确的逆转M H作用,但A ng 与bFGF是否存在更为密切的联系需大样本资料证实。

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(下转第300页)
静脉注射血管升压素后,家兔表现为RR I延长,心率减慢,且有心律不齐,以注射后5～15m in 最明显。

注后即刻～15m in TV和H F升高,与注前比较差异非常显著(P<0.01),而注后20～30m in TV和H F降低,与注前比较亦有显著差异(P<0.
01)。

L F注后总的趋势为升高;除15m in变化不明显,其余L F H F均增大(P<0.01),见表1。

表1　心率变异性观察结果(n=28,x
θ±s)组别RR I(m s)HR(m in-1)TV(m s2)L F(m s2)H F(m s2)L F H F 对照组219±35278±4010.26±2.742.57±0.701.56±0.381.65±0.36
血管升压素组(m in)
　即刻281±66b226±47b180.86±37.24b5.24±1.41b2.38±0.51b2.78±0.78b 5349±72b178±37bd204.71±43.31bc7.51±1.49bd3.93±0.85bd2.23±0.63bd 10306±45be199±31bce37.26±7.85bdf3.48±0.84bdf2.08±0.61bf2.32±0.54bc 15280±47bfg219±37bfg26.37±4.64bdfh2.35±0.31dfh1.89±0.42adf1.64±0.27dfh 20262±41bfh233±37bfh5.61±1.47bdfhj2.68±0.27bdfhj0.91±0.18bdfhj1.96±0.35adhj 25255±46afh241±44bfhi6.82±1.95bdfhj4.35±0.97bcfhj1.20±0.53bdfhj2.34±0.52bcj 30233±54dfhj269±49bdfhj5.66±1.51adfhj2.07±0.43adfhj0.94±0.17bdfhj2.45±0.56bj
与对照组比较,a P<0.05,b P<0.01;与即刻比较,c P<0.05,d P<0.01;与5m in比较,e P<0.05,f P<0.01;与10m in比较,g P<0.05,h P<0. 01;与15m in比较,i P<0.05;j P<0.01。

3　讨论
心率变异的频域分析是从频谱分析的角度来分析心率变化的规律,其生理学基础是自主神经系统活动及其心血管系统的影响。

实验及临床研究表明, H F成分反映心脏迷走神经活性,与呼吸对迷走神经中枢的直接作用及呼吸机械效应对动脉和心脏活动的影响有关。

L F成分反映心交感神经的活性或迷走神经调制的交感神经活性,与心血管中枢节律活动和外周血管的舒缩状态有关。

已有较多报道[4,5]人体心肌缺血和心肌梗死HRV各项指标降低。

作者利用家兔心肌缺血模型观察HRV显示,TV,H F 先升高后降低。

L F升高,L F H F增大。

这与临床人体的测定结果不一致。

作者分析:一方面由于注射血管升压素前一段时间(即刻～15m in),出现严重心律不齐,这将导致TV增大;另一方面可能在急性心肌缺血早期,机体代偿性自主神经调节功能增强而致TV,H F和L F升高。

在后一段(20～30m in),心率、心律及心电图ST2T变化已基本恢复,但TV, H F则表现为降低,L F H F增大,提示此时心脏自主神经功能已有所损害,调节能力降低,尤以迷走神经调节能力降低更明显。

另外,临床上心肌缺血、心肌梗死患者的HRV测定,可能均在发病一段时间后进行,急性期改变未能测到,这可能也是与本文结果不一致的原因之一。

本结果提示,急性心肌缺血早期,可能有心脏自主神经调节功能代偿性增强,后期则表现自主神经功能的损害,尤以迷走神经调节能力降低更明显。

HRV作为评价自主神经功能调节的指标,对临床心肌缺血的诊断、治疗、预后判断具有一定意义。

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