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背景和目的前期研究发现自发性高血压大鼠(SHR)左室功能变化与心肌多维应变及间质纤维化发生的次序一致,但SHR增龄过程中左心结构功能与心肌细胞凋亡的关系尚不明确。本研究通过观察SHR增龄过程中心肌细胞凋亡的分布特点和凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax、Fas)表达的变化,分析心肌细胞凋亡与左室结构功能及凋亡相关蛋白的关系,探讨心肌细胞凋亡在SHR左室结构功能变化中的意义及凋亡相关蛋白对心肌细胞凋亡的调控。方法购进SHR及WKY大鼠,分组饲养,每组5-6只,观察不同周龄段大鼠(12、28、45、66、84、102w)各指标的变化。观察指标:(1)左心结构及功能指标:左室质量指数(LVMI)、左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(FS)等;(2)心导管指标:LVEDP、LV+dp/dtmax、LV-dp/dtmax。(3)组织学指标:取左室中间段心肌组织石蜡切片,采用TUNEL标记法,计算心内膜下层与心外膜下层心肌细胞凋亡指数(APOI);采用Masson染色法,计算心内膜下层与心外膜下层心肌胶原容积分数(CVF)及血管周围胶原面积(PVCA)。(4)选取SHR 12、66、102w行Western印迹定量检测凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、Fas的表达,并与同周龄WKY组对比。结果1.左室结构及功能指标:(1)常规指标:SHR各周龄血压均高,且明显高于WKY组(p<0.05)。SHR的LVMI随增龄而增加,在45w时高于WKY组(p<0.05)。(2)左室泵指标:SHR的LVEF、FS在12-66w维持稳定,84-102w时才出现下降(p<0.05),且低于同周龄WKY组(p<0.05)。2.心导管指标:SHR的LVEDP在45w出现显著增加,与WKY组有显著差异(p<0.05)。LV+dp/dtmax、LV-dp/dtmax在28w显著上升,但在84w明显下降,低于同周龄WKY组。3.组织学指标:(1)胶原纤维:SHR CVF及PVCA随周龄而增加,其中心内膜下CVF(CVF-endo)及PVCA均在66w显著增加且高于同周龄WKY组(p<0.05),而心外膜下CVF(CVF-epi)在84w才出现显著增加(p<0.05);(2)SHR心肌细胞APOI随周龄而增加,其中心内膜下APOI(APOI-endo)在66w显著增加且高于同周龄WKY组(p<0.05),在其后增加更为显著,而心外膜下APOI(APOI-epi)在84w才出现显著增加(p<0.05)。4.凋亡相关蛋白定量检测:SHR与WKY Bcl-2的表达在12w无明显差别,在66w SHR表达量较12w少,且明显低于同周龄WKY组,在102w SHR的表达继续下降,与66w有显著差异,且明显低于同周龄WKY组(p<0.05)。SHR与WKY Bax、Fas、Bax/Bcl-2比值在12w无明显差别,在66w SHR较12w明显增加,且明显高于同周龄WKY组,在102w SHR继续增高,与66w有显著差异,且明显高于周龄WKY组(p<0.05)。5.相关性分析:心肌细胞凋亡指数与LVMI、CVF及PVCA均呈正相关(r分别为0.83、0.89、0.72,均p=0.00);与LVEF值在66-102w才呈负相关(r值为-0.81,p=0.00)。(2)心肌凋亡指数与Bax/Bcl-2比值、Fas均呈正相关(r值分别为0.79、0.81,p=0.00)。结论1.SHR在增龄过程中心肌细胞凋亡指数逐渐增高,在由心肌肥厚发展至心衰时,心肌细胞凋亡指数显著升高,提示心肌细胞凋亡的增多与左心重构、心肌纤维化的发展及整体心功能障碍相关联;2.Bax/Bcl-2、Fas与心肌细胞凋亡指数呈正相关,提示这些凋亡相关蛋白可能对SHR心肌细胞凋亡起调控作用。