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目的:观察心肌肥大过程中,多胺代谢变化规律和NO对多胺代谢的影响;探讨多胺在大鼠心肌肥大细胞模型中的作用及相关机制。
方法:(1)采用皮下注射异丙肾上腺素(ISO)复制大鼠心肌肥大模型,在不同时间段,应用高效液相色谱仪(HPLC)测定心肌组织内多胺含量,应用RT-PCR方法测定心肌组织鸟氨酸脱羧酶(ODC)和精胺/精脒乙酰转移酶(SSAT)的转录水平。(2)L-精氨酸作为干预因素,检测心脏肥大指数,心肌组织胶原染色,心房利钠肽(ANP)的转录水平,观察L-精氨酸对心肌肥大的影响,观察血清NO含量和NOS活性;观察不同时间段,多胺含量的变化,各组大鼠心肌多胺代谢通路(ODC、SSAT)和NO代谢通路(eNOS、iNOS)的蛋白表达水平。(3)应用血管紧张Ⅱ(AngⅡ)复制大鼠心肌肥大细胞模型,通过细胞表面积、蛋白含量、ANP mRNA和鬼笔环肽染色判定模型成功;以ODC的抑制剂DFMO作为干预因素,检测细胞内多胺含量减少对AngⅡ诱导心肌肥大的影响。(4)以DFMO作为干预因素,应用Western blot和免疫荧光观察MAPK信号通路(ERK1/2、JNK、p38)、NO/PKG信号通路(PKG-I、eNOS)及转录因子c-Fos和c-Myc的蛋白表达;应用激光扫描共聚焦显微镜观察心肌细胞内钙离子浓度的变化。
结果:(1)皮下注射ISO7天后,心肌肥大指数增加;心肌细胞胞浆变宽、心肌纤维增粗、排列紊乱;ANPmRNA合成增加;同时ODC和SSAT的转录水平均上调,多胺含量增加。(2)L-精氨酸干预可降低心脏肥大指数,心肌组织胶原含量和ANPmRNA的表达;同时,心肌组织多胺含量减少,血清NOS活性增强,NO含量增加;ODC和iNOS的蛋白表达下调,SSAT和eNOS的蛋白表达上调。(3)AngⅡ作用48h可显著增加心肌细胞表面积、蛋白含量;促进ANPmRNA的表达和肌原纤维新生肌节的生成,同时细胞内多胺含量增加。(4)ODC的抑制剂DFMO抑制AngⅡ所诱发的细胞多胺含量增加,降低细胞表面积和蛋白含量,降低ANPmRNA的表达和肌原纤维新生肌节的生成。(5)DFMO下调MAPK通路(p-ERK1/2、p-JNK、p-p38),上调NO/PKG通路(PKG-I、eNOS)的蛋白表达,降低细胞内[Ca2+]i,上调c-Fos和c-Myc的蛋白表达,
结论:(1)皮下注射ISO可成功诱导大鼠心肌肥大,同时伴有多胺代谢上调和NO代谢下调。(2)外源性L-精氨酸可逆转多胺代谢和NO代谢的失衡,从而抑制心肌肥大。(3)AngⅡ可成功复制新生大鼠心肌肥大的细胞模型,同时伴有多胺含量增加和NO含量降低。(4)ODC的抑制剂DFMO可减少多胺含量,增加NO含量,抑制心肌细胞肥大,其可能机制与下调MAPK信号通路、上调NO/PKG信号通路、降低细胞内钙浓度及转录因子c-Fos和c-Myc表达有关。总之,心肌多胺代谢通路可能成为心肌肥大新的治疗靶点。