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1、中山大学博士学位论文心力衰竭大鼠心室3受体表达水平改变及其对心室肌细胞 Cai、I和I的调控姓名：邓义军申请学位级别：博士专业：内科学指导教师：伍卫20060401心力衰竭大鼠心室1 3 3 受体表达水平改变及其对心室肌细胞 C a 2 + 】i 、I c a L 和I N c x 的调控心力衰竭大鼠心室D 3 受体表达水平改变及其对心室肌细胞 C a 2 + l i 、I c a L 和I N c x 的调控博士研究生：邓义军导师：伍卫中山大学第二附属医院心血管内科学摘要交感神经兴奋性增强激活是心力衰竭时主要神经体液代偿机制之一。但这种代偿机制的长期作用，使B 一受体( A R ) 处于下调
2、和失敏状况，同时其转导途径如G 蛋白、腺苷酸环化酶也处于脱敏状况。而近年新发现的B 。- A R 由于在心脏含量较低，其在心脏的作用未得到充分认识。但有研究表明B 。- A R 可以使心肌C a 2 + 下降，L 一型钙通道电流降低，从而在心脏产生负性肌力作用；同时心力衰竭时1 3 。一A R 和其相连的G i o 蛋白表现出上调，明显表现出有别于其它B A R亚型的独特生理作用。临床上常使用B - A R 阻滞剂减低心力衰竭病人恶性心律失常和猝死的发生率，以前的动物和临床实验主要关注于阻断1 3 。一A R 和或B 。一A R 对猝死发生率的影响；作为B - A R 的一种亚型，B 。- A
3、 R 在心力衰竭中的作用也引起重视。有学者推测在心力衰竭发生的早期，1 3 。- A R 上调可能是一种保护机制，而在晚期则可能导致心力衰竭加重。但目前对1 3 。一A R 的研究刚刚起步，对于它在心力衰竭发病机制中的作用仍不明确，1 3 。一A R 负性肌力作用的产生、对衰竭心肌电生理的影响如何等等问题的研究尚少见报道。心力衰竭发展中，1 3 一A R 对C a 2 + 及相关电流的调控是其重要的作用机制，而对B 。- A R 对C a 2 + 及相关电流调控的研究可能更加完善B A R 对心力衰竭治疗作用。研究目的通过大鼠实验性心肌梗死所致心力衰竭模型，观察大鼠左心室1 3 。一A R 各
4、亚型表达的改变以及1 3 。- A R 激动时对心力衰竭大鼠心功能的影响。通过大鼠实验性心肌梗死所致心力衰竭模型，观察使用1 3 。一A R 兴奋剂后对心力衰竭大鼠心室1 3 3 受体表达水平改变及其对心室肌细胞【C a 2 + 】i 、I c a L 和I N c x 的调控心力衰竭大鼠心肌心室颤动阈值和心室有效不应期的影响，初步了解1 3 。一A R 在心力衰竭时的电生理作用。建立心力衰竭大鼠模型，通过激光共聚焦显微镜和全细胞膜片钳技术，观察1 33 一A R 对心力衰竭大鼠心室肌细胞 C a 2 + 、I c , , L 和I 螂的调控及其信号转导途径，探讨1 33 - A R 在心力衰
5、竭所起作用的可能机制。第1 章心力衰竭大鼠左心室1 33 肾上腺素能受体表达及其与心功能的关系慢性心力衰竭在长期交感神经系统的刺激下，1 3 一A R 处于下调和失敏状况，同时其后的传导途径如G 蛋白、腺苷酸环化酶也处于脱敏状况。1 3 一受体( A R ) 阻滞剂可以防止1 3 一A R 下调、改善其失敏状况。1 3 。一A R 在心脏产生负性肌力作用，同时心力衰竭时表现出上调，区别与其它1 3 一A R 。以往在心力衰竭的对1 3 一A R 研究主要围绕1 3 。一A R 和1 3：- A R 进行。了解心力衰竭心肌时B 。一A R 与其它1 3 一A R 亚型表达相互之间的改变、1 3
6、。- A R 对心力衰竭心肌心功能的影响将有助于更全面了解其在心力衰竭中的表现。l 研究目的本研究拟通过大鼠实验性心肌梗死所致心力衰竭模型，观察大鼠左心室1 3 。- A R 表达的改变以及B 。一A R 激动对心力衰竭大鼠心功能的影响。2 材料与方法2 1 建立心力衰竭模型开胸结扎左前降支。饲养8 周后，分离右颈动脉，插入2 F 聚乙烯导管记录左室舒张末压( L V E D P ) ；L V E D P = l5 m m H g 者入选心力衰竭组。正常对照组进行假手术，手术步骤除不结扎左前降支外，其余同上。2 2 实验分组心力衰竭大鼠心室D 3 受体表达水平改变及其对心室肌细胞 C a 2
7、+ i 、I c a L 和I N c x 的调控心力衰竭组和对照组，每组8 只。2 3 药物浓度B R L 3 7 3 4 4 ( B 。一A R 激动剂) 尾静脉给药( 1n m o l k g m i n )。2 4 心室肌B 。、B ：、B 。一A Rm R N A 表达水平测定取衰竭和正常心室肌，提取R N A ，利用R T P C R 法测定1 3 。、B 。、B 。- A Rm R N A 表达水平。以B - a c tin 为内参，凝胶成像分析m R N A 表达水平。2 5B 。- A R 激动剂对于左室功能的影响给予1 3 。一A R 选择性激动剂B R L 373 4 4
8、 ( 1nmol k g m in ) ，应用B L - 410 多道生理仪记录左室收缩末压( L V E S P ) 、左室舒张末压( L V E D P ) 、d p d t m a x ( 最大左室压力上升下降速率) 等指标的基础值。3 结果3 1 心力衰竭大鼠心脏的病理变化光镜下可见心力衰竭大鼠心肌细胞肥厚、肿胀和变性，非梗死区心肌组织由心肌细胞和纤维组织构成，心肌间质见少量炎性细胞浸润；而对照组大鼠心脏未见上述变化。与对照组大鼠相比，心力衰竭大鼠H M I 、L V M I 及肺体比明显提高。3 21 3 。- A R 激动剂对心力衰竭大鼠左心室功能的影响静脉持续给予B 。一A R
9、选择性激动剂B R L 37 3 4 4 ，在两组均对左心室产生明显负性肌力作用：L V E S P 、d p dt m a x 明显下降，L V E D P 上升。但与对照组大鼠相比，在静脉持续给予同等剂量B R L 373 4 4 前后心力衰竭大鼠L V E S P 、d p dt m a x 的改变则更明显( L V E SP ：一16 1 1 9 4V Sl2 2 1 12 ，P = 15 m m H g 者入选心力衰竭组。正常对照组进行假手术，不结扎左前降支。2 2 心室有效不应期和室颤阈值测定2 2 1 测定心室有效不应期采用心室SlS 2 负向扫描法测定心室有效不应期。未能引起心
10、室除极的最长SlS 2 间期为心室有效不应期( m s ) 。2 2 2 测定心室颤动阈值心室颤动由生理刺激器发出的串刺激( 10 次，脉宽4m s ，10 0H z ，延迟6 0m s ) 诱发，电流强度在0 4 0m A 之间，以5m A 开始，以0 5m A 的增幅递增，以引起心室颤动的最低电流强度( m A ) 为心室颤动阈值。2 31 3 3 - A Rm R N A 表达的检测完成上述指标后取左室心肌( 梗死边缘区) ，利用R T P C R 检测1 3 3 - A Rm R N A ，方法同第一章。2 4 激动1 3 3 A R 对于左室功能的影响在测定心室颤动阈值的同时，观察对
11、L V E S P 、L V E D P 和士d p d t m a x 的影响。2 5 实验分组( 1 ) 假手术组：假手术大鼠静脉注射生理盐水0 1m L 。( 2 ) 心力衰竭组：心力衰竭大鼠静脉注射生理盐水0 1m L 。( 3 ) 心力衰竭并B R L 37 3 4 4 处理组：心力衰竭大鼠静脉注射0 1m LB R L 3 7 3 4 4 ( 2 n m o l k g ) 。( 4 ) 心力衰竭并B R L 37 3 4 4 + S R 2 9 5 30 ：心力衰竭大鼠静脉注射S R 2 9 5 3 00 1 m L ( 2 n m o l k g ) ，再立即注射O 1 m L
12、B R L 3 7 3 4 4( 2 n m o l k g ) 。一V 一心力衰竭大鼠心室p 3 受体表达水平改变及其对心室肌细胞 C a 2 + 】i 、I C a L 和I N c x 的调控3 结果3 11 3 3 A R 激动剂对心力衰竭大鼠心室有效不应期的影响心力衰竭大鼠V E R P 较正常对照组V E R P 明显延长( 7 0 5 士5 5V S5 9 5 + 6 4 ，p 0 0 5 ) ；同时给予静脉注射S R 5 9 2 30 和B R L 37 3 4 4 后，心力衰竭大鼠V E R P 与单纯静注B R L 37 3 4 4 后心力衰竭大鼠V E R P 对比无显著
13、性差异( p 0 0 5 ) 。3 21 3 3 A R 激动剂对心力衰竭大鼠心室颤动阂值的影响心力衰竭大鼠V F T 较正常对照组V F T 显著降低f1O 9 + 0 8 v s3 0 5 + 1 3 ，p 0 0 5 ) ，但与单纯静注B R L 37 3 4 4 后心力衰竭大鼠V F T 对比有显著差异( 10 8 + 0 7V S7 1 + 0 6p = I5 m m Hw e r es e l e c t e dt oh e a r tf a i l u r eg r o u pa n dt h er a t sO Cc o n t r o lg r o u pw e r eo n
14、 l ys h a mo p e r a t e d 1 2G r o u pE i g h tr a t sw e r ep r o s p e c t i v e l yi n v o l v e di nh e a r tf a i l u r eg r o u pa n dc o n t r o lg r o u p 1 3D r u g s ：B R L 3 7 3 4 4 ( 1 33 一A Ra g o n i s t ) W a sa d m i n i s t r a t e da td o s a g eo f1n m o l k g 。m i nt h r o u g h
15、v e n ac a u d a l i s 1 4D e t e r m i n a t i o no fe x p r e s s i o no fB1 、1 32 、B3 一A Rm R N AT h ee x p r e s s i o no f1 31 、1 32 、1 33 - A Rm R N Aw a sd e t e r m i n a t e dw i t hm e t h o do fR T - P C Ra n dG e li m a g i n gs y s y t e mw h i l et h eR N Aw a se x t r a c t e df r o m
16、l e f tv e n t r i c l e sa n d1 3 a c t i nw o r k e da si n n e rr e f e r e n c e 1 5T h ee f f e c to nh e a r tf u n c t i o nw i t h1 33 一A Ra g o n i s tL e f tv e n t r i c u l a re n d - s y s t o l i cp r e s s u r e ，l e f tv e n t r i c u l a re n d d i a s t o l i cv o l u m e ( L V E D P ) ，m a x i m u mp r e s s u r ea s c e n d i n gr a t e ( + d p d t m a x ) a n dm a x i m u m
