宋熔[1]2007年在《肥厚心肌代谢重构及药物干预的研究》文中认为研究背景研究发现,心肌能量产生及利用不当可能是心室重构发生及向心力衰竭发展的重要因素。由此提出心肌代谢重构的概念,即心脏在慢性超负荷及底物供应改变时,出现的心肌细胞底物利用途经改变、线粒体功能失调以及高能磷酸盐代谢异常的现象。尽管心肌代谢重构与心室重构的因果关系目前尚不明确,但二者之间的密切联系逐渐受到研究者的重视。因此,研究心室重构时心肌能量代谢的特点,有助于揭示能量代谢在慢性心力衰竭(CHF)发展过程中的机制,对改善心脏功能,预防心力衰竭等具有重要意义。高能磷酸盐是心肌细胞生命活动可以直接利用的能源,心肌的收缩有赖于ATP和肌酸磷酸(PCr)水解所产生的能量。研究发现肥厚心肌高能磷酸盐代谢异常(产生减少、耗能增加、效率降低)在心室重构及向心力衰竭发展的进程中起重要作用,但其具体机制尚不清楚。线粒体(mitochondria)是ATP产生和储存的主要场所,在维持细胞正常的能量代谢、结构和功能方面具有重要作用。线粒体功能的发挥与内膜及基质中酶的活性密切相关。来源于叁羧酸循环和脂肪酸β-氧化生成的还原当量通过线粒体内膜上的呼吸链酶复合体Ⅰ~Ⅴ进行氧化磷酸化,合成ATP,再由腺苷酸转运体(ANT)转出线粒体供细胞利用。其中复合体Ⅴ-腺苷叁磷酸合酶(ATPase)和ANT构成了线粒体内能量合成及转运的两个重要环节,其活性影响着整个细胞的ATP水平,在调节线粒体氧化磷酸化功能和细胞能量产生及分布中起主要作用。目前研究较多集中于代谢重构中心肌底物利用途经的改变,但对于能量产生的关键环节-线粒体却少有研究。心室重构向CHF发展过程中,交感-肾上腺素能系统和肾素血管紧张素系统持续激活,血浆儿茶酚胺类物质浓度增高,除了对心肌组织有直接毒性作用外,还可导致能量产生及利用障碍和心肌耗氧量增加。β肾上腺素受体阻滞剂在改善左室重构的同时,对肥厚心肌线粒体能量代谢有无影响,目前相关研究甚少。本课题通过结扎大鼠腹主动脉造成心肌肥厚,在不同时相点观察高能磷酸盐改变与线粒体呼吸功能之间的关系,以及线粒体内膜氧化磷酸化关键酶ATPase和ANT的活性及表达变化,研究线粒体ATP生成、转运及储存的变化规律及其与心室重构发生、发展的关系,以及卡维的洛在能量代谢方面的保护机制,对于阐明心室重构的发生、发展机制,并为其防治提供新的理论依据及治疗靶点具有重要意义。方法建立腹主动脉缩窄后心肌肥厚模型,分4组术后5周、15周组( A5w、A15w);卡维地洛组,按2 mg·kg-1·d-1的剂量给予卡维地洛灌胃,2次/d,治疗5、15周(B5w、B15w),同时设假手术组( SH5w、SH15w)。观察期满后检测:⑴血流动力学指标:心率(HR)、左室舒张末压(LVEDP),左室收缩压(LVSP),左室内压最大上升和下降速率(±dp/dt max) ,计算平均主动脉压(MAP);⑵分别称取左心室(包括室间隔)与右心室湿重,计算左、右心室湿重/体重,分别作为左心室、右心室心肌肥厚指数(LVW/BW、RVW/BW);⑶分离大鼠心肌线粒体,Clark氧电极法测定线粒体氧化呼吸活性及电子传递链酶活性,HPLC法分析线粒体内及心肌组织高能磷酸盐含量,罗丹明123法测线粒体膜电位(MMP),定磷法测定ATPase合成与分解活性,H3-ADP摄入法测定ANT的转运活性;⑷RT-PCR检测ATPase-6亚基及α亚基和ANT1、ANT2 mRNA的表达;⑸Western blot测定F1-ATPase和ANT蛋白表达变化。结果1.腹主动脉缩窄术后5周及15周,大鼠LVW/BW、MAP及LVEDP均增加,且A15w组LVW/BW高于A5w组,±dp/dt max于术后15周出现降低;卡维地洛能降低LVW/BW、MAP及LVEDP,升高±dp/dt max,其中+dp/dt max可恢复至对照组水平;右心室重量指数各组间无显着差异。2.腹主动脉缩窄术后心肌组织内ATP、ADP、AMP及总腺苷酸池含量均降低,而且A15w组低于A5w组,并出现PCr降低;同时A15w组线粒体ATP、ADP、AMP及总腺苷酸池含量减低。3. A5w组ST3、ST4、OPR增高,RCR降低,线粒体CCO及NADH氧化酶活性均增高,而A15w组ST3、RCR、OPR降低,ST4无显着改变,线粒体CCO、SO及NADH氧化酶活性均降低;A5w组和A15w组MMP均降低。4.卡维地洛可提高心肌组织腺苷酸含量,其中B5w组ATP含量恢复至对照水平。与A5w组比较,卡维地洛能降低ST3、ST4、OPR,升高RCR,而在B15w组ST3、RCR、OPR升高。5. A5w组ATPase合成活性降低而水解活性升高,卡维地洛可使B5w组合成活性增加、水解活性降低;A15w组ATPase合成及水解活性均降低,且合成活性低于A5w组,卡维地洛能增加B15w组合成活性,但仍低于SH15w组。6. A15w组ATPase-6亚基及α亚基mRNA及F1-ATPase蛋白表达均降低降低,给予卡维地洛后,B15w组ATPase-α亚基高于A15w组,但无统计学意义,ATPase-6亚基mRNA表达增加,基本恢复至对照水平,B15w组F1-ATPase蛋白也有所增加,但仍低于对照水平。7. A5w组及A15w组ANT转运活性均降低,卡维地洛能改善ANT转运活性。8. A5w组及A15w组ANT1 mRNA表达均降低,给予卡维地洛后, ANT1mRNA表达均有所增加,其中B5w组ANT1 mRNA表达恢复至对照水平; A15w组ANT2 mRNA表达降低,B15w组ANT2mRNA表达高于A15w组,但无统计学意义。A15w组ANT蛋白表达降低,给予卡维地洛后,B15w组高于A15w组,但无统计学意义。结论1.肥厚心肌发生代谢重构:心肌组织腺苷酸含量及PCr含量降低;线粒体呼吸功能及呼吸链酶活性发生改变,MMP降低。细胞能量供应不足、消耗增多可能是心肌肥厚发生、发展及心功能减退的直接原因。2.卡维地洛通过改善线粒体呼吸功能、减少质子漏,促进线粒体产能,降低细胞能耗,从而改善心肌能量代谢。维持心肌正常能量代谢是卡维地洛心肌保护作用的机制之一。3.肥厚心肌ATPase活性发生改变,卡维地洛可调节酶活性;在肥厚后期伴心功能障碍时其改变与ATPase表达降低相一致,线粒体ATPase活性至少在一定程度上是受到酶蛋白表达定量调节的。4.肥厚心肌ANT转运活性显着降低,并与心肌及线粒体内ATP、ADP含量变化相一致,提示ANT转运活性对线粒体氧化呼吸有调控作用,并随心肌肥厚程度加重及心功能的减退而降低。5.心肌肥厚早期,ANT活性改变与ANT1异构体表达的减少有关,ANT1含量对肥厚早期功能的维持具有重要意义。心肌肥厚后期伴心功能减退时,心肌线粒体ANT活性的进一步下降与其蛋白表达减少有关。6.卡维地洛通过上调心肌线粒体ATPase和ANT1 mRNA及其蛋白的表达而提高其活性,从而改善心肌能量的产生和传递,这是卡维地洛改善肥厚心肌代谢重构的机制之一。
胡琴[2]2003年在《卡维地洛对肥厚心肌脂肪酸代谢和心肌重构的干预及其机制研究》文中研究说明背景和目的：胚胎时心肌能量底物来源于耗氧量较少的葡萄糖和乳酸代谢。出生后心肌迅速转为以脂肪酸作为主要能量底物。近年研究表明：肥厚和衰竭心肌的一个重要代谢变化是脂肪酸的氧化利用减少，而葡萄糖的酵解增加，即心肌能量代谢的“胚胎型再演”。虽然葡萄糖氧化耗氧量少，但其产生的能量远低于脂肪酸氧化，终将导致心肌能源的匮乏。临床研究证实卡维地洛对患者衰竭的心肌有明显的保护作用。但卡维地洛在肥厚心肌能量代谢中的作用，目前尚不清楚。本研究的目的是阐明压力负荷所致的肥厚心肌能量代谢“胚胎型再演”和左室重构的分子基础，探讨卡维地洛心肌保护作用的分子机制。材料与方法：取健康雄性Wistar大鼠行腹主动脉缩窄（CAA）制成左室肥厚模型，随机分为2wk组（CAB2W组，n=12）、4wk组（CAA4W组，n=12）、8wk组（CAA8W组，n=12）、16wk组（CAA16W组，n=12）以观察心肌肥厚相应的病理与病理生理特征；取术后4周存活的24只大鼠随机分为卡维地洛组(CAR组，30mg.kg-1day-1，n=8)、美托洛尔组(MET组，50mg.kg-1day-1，n=8)、特拉唑嗪组(TER组，2mg.kg-1day-1，n=8)以观察肥厚心肌对药物干预的反应。同时设立假手术组（SH组，n=12）作为对照。分别测定各组大鼠血流动力学（HR、LVEDP、LVSP、SAP、SDP和±dp/dtmax）和心室重塑指标（LVW/BW和RVW/BW）、血清和心肌游离脂肪酸含量及左室心肌M-CPT-I、MCAD、PPAR(、MLP、(/(-MHC、Colligin、Collagen I/III基因及其蛋白的表达变化。结果：1）与SH组比较，CAA各组大鼠MAP升高，－dp/dtmax降低；4wk后LVW/BW、LVEDP、LVSP、＋dp/dtmax开始升高，以CAA16W组最显着，而CAA各组RVW/BW无明显变化；2）CAA各组大鼠血清和心肌游离脂肪酸含量进行性增加；3）CAA各组大鼠左室心肌M-CPT-I、MCAD mRNA的表达逐渐下降；4）CAA各组大鼠左室心肌PPARα基因表达下调，CAA8W组PPAR<WP=13>α蛋白水平开始下调，以CAA16W组最显着；5）卡维地洛治疗12wk能够明显上调肥厚左室心肌M-CPT-I、MCAD mRNA的表达，减少血清和心肌游离脂肪酸含量；6）CAA8W组大鼠左室心肌MLP mRNA表达下调，以CAA16W组最显着，而CAA各组大鼠左室心肌MLP蛋白表达差异无显着性；7）CAA16W组大鼠左室心肌α/β-MHC mRNA的比值下降；8）CAA16W组大鼠左室心肌Colligin mRNA和蛋白及Collagen I/III蛋白含量增加；9）卡维地洛治疗12wk能够明显增加大鼠肥厚左室心肌α/β-MHC mRNA的比值，降低肥厚左室心肌Colligin mRNA和蛋白及Collagen I/III蛋白含量，而美托洛尔和特拉唑嗪组未见明显影响。结论：1）在腹主动脉缩窄所致的肥厚心肌模型中，血清和心肌游离脂肪酸含量增加，表明脂肪酸的利用减少，心肌能量代谢逞“胚胎型再演”；调控脂肪酸氧化关键酶的基因（M-CPT-I和MCAD）表达下调，可能是导致“胚胎型再演”的分子基础。心肌能量代谢模式转换贯穿于心肌肥厚的全过程；2）肥厚心肌核转录因子 PPARα活性下调，与肥厚心肌线粒体编码脂肪酸氧化酶核基因的表达和脂肪酸的利用下调相一致。提示PPARα对压力超负荷肥厚心肌的能量代谢具有重要的调控作用；3）MLP仅在左室肥厚程度较重时才出现转录水平的降低；在出现明显心力衰竭之前心肌MLP蛋白含量相对稳定。腹主动脉缩窄术后肥厚心肌的MHC同工酶比值发生改变；Colligin基因和蛋白水平上调；I/III型胶原蛋白表达增加。表明压力负荷能诱导胚胎基因活化，增加细胞外基质蛋白含量，具有促心肌纤维化作用；4）卡维地洛能增加线粒体脂肪酸氧化关键酶M-CPT-I和MCAD基因的表达，促进心肌对脂肪酸的利用，对肥厚心肌能量代谢“胚胎型再演”有抑制作用。卡维地洛对左室重塑的改善显着优于特拉唑嗪，也优于美托洛尔。对心肌能量代谢模式和心室重塑的保护作用可能是卡维地洛治疗心力衰竭的重要作用机制。
郑文成[3]2017年在《卡维地洛对糖尿病心肌病的心肌保护作用及其机制研究》文中进行了进一步梳理近年来,糖尿病的发病率明显上升,糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)作为一个独立于冠心病、心脏瓣膜病、高血压病性心脏病的临床疾病,主要表现为心肌收缩和舒张功能异常。目前DCM的发病机制较为复杂,主要与心肌能量代谢紊乱、炎症、氧化应激、钙离子超载、细胞凋亡有关,而其主要的病理表现为心肌细胞肥大、细胞外基质沉积、心室质量/体质量(心重指数)增加、心肌间质重构及心肌纤维化。Firodaliso等研究表明,链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病大鼠早期(3天)即可出现心肌细胞凋亡现象,因此认为氧化应激、心肌细胞凋亡、心肌纤维化可能在DCM心室重塑及心力衰竭中起着十分重要的作用。和细胞增殖一样,细胞凋亡也是受基因调控的精确过程。目前细胞凋亡的途径主要有两条,一是通过细胞膜上的死亡受体激活天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase,caspase),而另一条途径是通过细胞质内的线粒体途径释放细胞因子,细胞因子可激活caspase,降解细胞内的重要蛋白质,从而诱导细胞凋亡。因此,caspase-3作为细胞凋亡的标志物,在各种因素启动的凋亡程序中发挥着关键的调控作用,是参与凋亡的caspase级联反应的最终效应因子,抑制caspase-3的活性或功能可抑制细胞凋亡。AKT也称蛋白激酶B(protein kinase B,PKB),可诱导相关转录因子的磷酸化,通过上调抗凋亡基因和下调凋亡基因的表达,从而实现对细胞凋亡的抑制,促进细胞存活。在新发现的抗凋亡蛋白家族中,X连锁凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)蛋白是目前已知最强的凋亡抑制因子,可直接抑制caspase从而的保护细胞免受各种凋亡刺激。而AKT能够磷酸化XIAP的Ser87位点,使其免于被泛素化及降解,稳定在细胞内的表达,起到抑制凋亡作用。衔接蛋白p66shc可参与细胞内氧化应激信号的转导,调控细胞内线粒体活性氧ROS的产生并介导细胞凋亡。诸多研究表明,p66shc参与了心血管疾病、糖尿病等疾病的发生、发展。另外,p66shc的磷酸化是由体内PKCβ的激活调节的。PKCβ/p66shc信号通路参与小肠缺血再灌注损伤介导的多脏器损伤的病理生理过程。卡维地洛作为第叁代β-受体阻滞剂,既能阻滞β1、β2受体,还能阻滞α1受体,同时具有抗氧化、清除氧自由基、减轻心室重构、抑制心肌纤维化、抑制细胞凋亡的作用。卡维地洛对糖尿病心肌病患者可能具有保护作用,其具体机制尚未完全阐明,可能与细胞内多个信号转导通路有关。为证明该假设,本研究1)临床观察卡维地洛对糖尿病心肌病患者的疗效;2)应用糖尿病心肌病大鼠动物模型,和体外高糖诱导的H9C2心肌细胞模型,观察卡维地洛对心肌炎症反应、细胞凋亡、胶原代谢、AKT/XIAP信号通路及PKCβ/p66shc线粒体氧化应激信号通路等的影响,为治疗糖尿病心肌病提供新的理论基础和实验依据。第一部分卡维地洛对糖尿病心肌病患者代谢、炎症反应及心功能的影响目的:卡维地洛对糖尿病心肌病患者心功能的影响及机制方法:选择2014年9月至2016年9月于唐山市工人医院心内科及内分泌科收治的糖尿病心肌病患者共90例,均符合诊断标准,其中男性50例,女性40例,年龄35-65岁,平均年龄45.6岁,采用简单随机化方法随机分为卡维地洛治疗组(n=50例)和对照组(n=40例)。对照组采用常规治疗,卡维地洛治疗组在对照组用药的基础上加用卡维地洛(达力全,罗氏制药)3.125 mg2/日口服2周,2周后如果无明显的心衰加重表现,改为6.25 mg2/日口服,继续口服2周,如仍无心衰加重表现,再继续口服8周。两组在开始治疗前及治疗后12周,应用ELISA法分别检测血清hsCRP、TNF-α、NT-proBNP(N-terminalpro-B-type natriuretic peptide,氨基末端B型脑钠肽前体)、空腹血糖、总胆固醇及甘油叁酯水平,应用心脏超声检测左室舒张末期(LVEDd)及收缩末期内径(LVEDs)、左室射血分数(LVEF),通过6分钟步行距离实验来评定患者的运动耐力。结果:1生化指标的改变:两组治疗前后相比:空腹血糖、总胆固醇及甘油叁酯水平无显着差异(P>0.05),且卡维地洛治疗12周后,治疗组与对照组相比上述生化指标仍无显着差异(P>0.05)。2心脏功能的变化:两组治疗后左室舒张末期内径、收缩末期内径、NT-proBNP水平均较治疗前明显减低(P<0.05),且治疗组与对照组相比减低更显着(P<0.05);两组左室射血分数均较治疗前显着升高(P<0.05),且治疗组与对照组相比升高更明显(P<0.05)。卡维地洛治疗组6分钟步行距离(577.40±80.13)m,较治疗前(292.95±34.12)m有所改善(P<0.05),与对照组(456.32±30.09)m相比有显着差异(P<0.05),对照组自身治疗前后对比6分钟步行距离也有显着差异(296.68±21.79)m vs(456.32±30.09)m(P<0.05)。3炎症指标的改变:两组治疗前后相比血清hsCRP、TNF-α水平明显减低(p<0.05),且治疗组与对照组相比减低更显着(P<0.05);结论:卡维地洛应用于糖尿病心肌病患者可以显着改善患者心脏收缩与舒张功能,提高患者的活动耐量,不影响患者血糖及血脂水平,其治疗作用可能与卡维地洛能够减轻心肌炎症反应及氧化应激、抑制心室重构及细胞凋亡、减轻心肌纤维化有关;第二部分AKT/XIAP信号转导通路在糖尿病心肌病大鼠心肌病变中的表达及卡维地洛的干预研究目的:研究卡维地洛对糖尿病心肌病大鼠AKT/XIAP信号转导通路的影响。方法:采用成年雄性WistarSD大鼠,通过高脂高糖饲料喂养联合腹腔内注射链脲佐菌素(STZ)的方法,制成2型糖尿病心肌病大鼠模型。12周后分成低剂量卡维地洛组(lmg/kg/d)、高剂量卡维地洛组(10mg/kg/d),应用上述药物每天给大鼠灌胃一次,健康对照组及模型组每天给予相同剂量的生理盐水灌胃,连续给药12周后,处死取材。超声心动图检测左室舒张末期内径(LVEDd)、左室收缩末期内径(LVEDs)、左室射血分数(LVEF)。通过应用光学显微镜及电子显微镜分别观察健康对照组、糖尿病组大鼠心脏的组织形态学改变,从而确定糖尿病心肌病模型建立情况以及心肌炎症浸润程度;通过生化法检测血清IL-1β、TNF-α、空腹血糖、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)及NT-proBNP的含量以确定心肌的炎症反应及代谢、心功能方面的改变;用TUNEL染色观察心肌细胞凋亡情况;用Masson及Vimentin染色了解心肌纤维化情况;应用免疫组化方法检测caspase-3的表达;应用Western bolt技术检测AKT、p-AKT、XIAP、p-XIAP、caspase-3 及Ⅰ型胶原蛋白(Collgen Ⅰ)的表达。体外培养H9C2心肌细胞,分为正常对照组(NC,5.5mmol/LD-葡萄糖),高糖组(HG,33mmol/L D-葡萄糖),高糖+卡维地洛组(HG+Carv,33mmol/L D-葡萄糖+10μmol/L卡维地洛),应用Western bolt技术检测AKT、p-AKT、XIAP、p-XIAP、IL-1β、TNF-α、CollgenI 及 caspase-3 蛋白的表达。结果:1大鼠的一般情况比较:健康对照组(NC组)大鼠毛发光泽,精神状态、进食水情况及活动度均较好,糖尿病模型组(DM组)大鼠通过高糖高脂饮食的喂养体重明显增加,喂养到4周时,体重已明显高于对照组。4周时给予腹腔内一次性注射链脲佐菌素(STZ),给药2周后,DM组大鼠体重开始下降,但在实验结束时仍明显高于Control组,但卡维地洛(Carv)治疗组大鼠体重较DM组显着增加(P<0.05),但仍明显低于NC高剂量卡维地洛(CarvH)组较低剂量组(CarvL)相比无显着差异(P>0.05);DM组大鼠应用STZ后1周即出现多饮多食、多尿的症状,并且逐渐加重,同时出现毛发变得灰黄、精神萎靡、活动度差的表现。Carv组与DM组相比上述症状无明显改善;DM组大鼠心脏质量/体质量(HW/BW)明显高于NC组(P<0.05),Carv治疗组与DM组相比(HW/BW)明显减低(P<0.05),且CarvH组与CarvL组相比差异更明显(P<0.05)。2大鼠的心肌组织病理学改变:电镜观察:NC组心肌细胞肌节结构(明带、暗带、Z线、M线)清晰可见,细胞连接闰盘结构清楚,肌束间线粒体纵行排列且膜结构完整;DM组部分肌丝、肌节溶解、断裂,闰盘间隙消失,线粒体肿胀、部分消失、部分固缩,心肌间质胶原沉积、毛细血管内皮肿胀;Carv组心肌组织改变介于DM组和NC组之间,心肌病变较DM组明显减轻,间质胶原沉积较少,毛细血管基底膜增厚减轻。HE染色:切片上可见DM组大鼠心肌细胞肥大且不规则、细胞排列紊乱、心肌细胞间质及细胞外基质增多、成纤维细胞增多;NC组:大鼠心肌细胞排列整齐、可见少量成纤维细胞、结构清晰;Carv组心肌细胞较DM组排列更规则,肌纤维变性较轻,纤维组织增生明显减少。通过电镜及HE染色观察DM组大鼠糖尿病心肌病模型成功建立。3大鼠心功能的改变:实验末,与NC组相比,DM组大鼠左室舒张末期内径(LVIDd)、左室收缩末期内径(LVIDs)均明显增加(P<0.05),EF值明显下降(P<0.05);而Carv低、高剂量预处理后LVIDd、LVIDs均明显降低(P<0.05),EF值明显升高(P<0.05),差异显着;Carv高剂量组与低剂量组相比LVIDd、LVIDs数值均有所减低,EF有所升高,差异均具有统计学意义(P<0.05)。与NC组相比,DM组大鼠血浆NT-proBNP水平较显着升高(P<0.05);Carv低、高剂量预处理后血浆NT-proBNP水平明显下降(P<0.05)且Carv高剂量与低剂量相比血浆NT-proBNP水平下降更明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。4生化指标的改变:与NC组相比,DM组大鼠IL-1β、TNF-α表达水平均增加(P<0.05)而予以Carv低、高剂量预处理后,治疗组上述两种指标表达水平均明显减低(P<0.05),且高剂量组减低更明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。与NC组相比,DM组大鼠空腹血糖、甘油叁酯(TG)、总胆固醇(TC)水平均明显升高(P<0.05)。但Carv低、高剂量组与DM组叁组空腹血糖、TG、TC水平无显着差别,差异无统计学意义(P>0.05)。5大鼠心肌细胞凋亡的改变:正常心肌细胞核呈蓝色,TUNEL染色凋亡阳性心肌细胞核呈棕黄色,在光镜下计数5个高倍视野中凋亡阳性心肌细胞核数目及占总细胞核数目的比例,求其均值得出细胞凋亡阳性指数AI(Apoptosis Index)。与NC组相比,DM组AI数值明显升高,Carv低、高剂量组与DM组相比AI数值均明显下降且Carv高剂量组较Carv低剂量组相比下降更明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。Western Bolt结果显示:与NC组相比,DM组大鼠caspase-3蛋白的表达水平明显升高,Carv低、高剂量药物干预后caspase-3蛋白表达水平明显下降,,且Carv高剂量组较Carv低剂量组下降更明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。免疫组化显示:caspase-3以胞浆出现棕黄色颗粒为阳性反应,阴性对照除细胞核染成蓝色外,胞浆内无棕黄色反应物。与NC组相比,DM组大鼠阳性染色光密度积分明显增高,Carv低、高剂量药物干预后caspase-3阳性染色细胞数明显下降,且Carv高剂量组较Carv低剂量组下降更明显,差异均具有统计学意义(p<0.05)。6大鼠心肌组织胶原的变化:Masson染色结果:NC组大鼠心肌细胞之间、血管周围有少量胶原纤维;DM组大鼠心肌间质胶原纤维增生明显、排列紊乱、微血管纤维化明显,胶原纤维呈红色分布不均、相互连接成网状;Carv低、高剂量预处理后大鼠心肌胶原纤维增生均明显减轻,且Carv高剂量组胶原纤维增生减轻更明显,更接近于NC组。Masson染色心肌胶原分数(CVF1):与NC组相比,DM组CVF1数值明显升高,Carv低、高剂量预处理后CVF1数值明显下降,且Carv高剂量组与低剂量组相比CVF1数值下降更明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。Vimentin染色及Western Blot结果显示:与NC组相比,DM组大鼠I型胶原蛋白的表达较NC组明显增加(P<0.05),I型胶原容积分数(CVF)数值明显升高,Carv干预后I型胶原蛋白的表达明显下降,CVF也明显减低,且Carv高剂量组较低剂量组下降更明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。7 Western Bolt结果显示:与NC组相比p-AKT、p-XIAP蛋白在DM组中表达明显下降(P<0.05),Carv干预后上述两者水平明显升高(P<0.05),且Carv高剂量组较低剂量组升高更明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。但是AKT及XIAP水平在四组的表达无显着差异(P>0.05)。8 Western Bolt结果显示:与NC组相比,HG组H9C2心肌细胞caspase-3、TNF-a、I型胶原蛋白及IL-1β的表达水平均明显升高(P<0.05),Carv药物干预后上述蛋白的表达水平均明显下降(P<0.05);与NC组相比,p-AKT、p-XIAP蛋白在HG组中表达明显下降,Carv药物干预后上述两者的表达水平均明显升高,差异均具有统计学意义(P<0.05)。但是AKT及XIAP水平在叁组的表达无显着差异(P>0.05)。其结果与体内模型的结果相似。结论:卡维地洛能够促进AKT及XIAP的磷酸化,减轻糖尿病心肌病大鼠心肌细胞炎症反应、抑制心肌细胞凋亡及心肌纤维化、改善心脏功能。第叁部分PKCβ/P66shc氧化应激信号转导通路在糖尿病心肌病大鼠心肌病变中的表达及卡维地洛的干预研究目的:研究卡维地洛对糖尿病心肌病大鼠PKCβ/p66shc线粒体氧化应激信号转导通路的影响。、方法:大鼠血浆丙二醛(MDA)采用硫代巴比妥酸反应物显色分光光度比色法。超氧化物歧化酶(SOD)采用黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶反应显色分光光度比色法测定;应用Western bolt技术检测大鼠心肌p-PKCβ 1、PKCβ1、p-PKCβ2、PKCβ2、p-p66shc、p66shc、caspase-3 蛋白的表达。体外高糖环境培养H9C2心肌细胞,模拟体内模型,同第二部分,应用Western bolt 技术检测 p-PKCβ 1、PKCβ1、p-PKCβ2、PKCβ2、p-p66shc、p66shc及caspase-3蛋白的表达,应用激光共聚焦技术检测线粒体活性氧簇(ROS)的表达水平以及p-p66shc在线粒体内的转位率。结果:1大鼠症状体征、生化指标的改变:HE染色、Masson染色、电镜对超微结构改变的观察均同第二部分。2丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)检测结果:体内实验结果表明,与NC组相比,DM组大鼠MDA水平明显升高,SOD水平明显减低(P<0.05);与DM组相比卡维地洛治疗后MDA水平明显降低、SOD水平显着升高(P<0.05),且CarvH与CarvL组相比上述改变更明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。体外高糖环境培养H9C2心肌细胞的结果与体内实验结果相一致。3 Western bolt 显示:与 NC 组相比,DM 大鼠 p-PKCβ2、p-p66shc 及caspase-3蛋白表达水平均明显升高(P<0.05),Carv低、高剂量预处理后上述指标均明显下降(P<0.05),且Carv高剂量组较低剂量组下降更明显,差异均具有统计学意义(P<0.05)。但是p-PKCβ1、PKCβ1水平在四组的表达无显着差异(P>0.05)。体外高糖环境培养H9C2心肌细胞的结果与体内实验结果相似。4体外实验结果:激光共聚焦结果显示与NC组相比,HG组线粒体ROS生成显着增加,p-P66shc线粒体转位率明显增加(P<0.05),然而卡维地洛干预后H9C2心肌细胞线粒体ROS生成显着减低,p-P66shc线粒体转位率明显下降,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:卡维地洛能够抑制糖尿病心肌病大鼠PKCβ2/P66shc信号通路的激活,从而减轻糖尿病心肌病大鼠的氧化应激以及心肌组织胶原的沉积以及纤维化程度,减轻细胞凋亡,起到保护糖尿病心肌病的作用。
胡琴, 李隆贵[4]2005年在《卡维地洛对肥厚心肌能量代谢转换和结构重塑的作用研究》文中指出目的 :研究卡维地洛对压力负荷性大鼠左室肥厚心肌中链脂酰辅酶A脱氢酶 (MCAD)、肌型肉碱棕榈酰转移酶 (M -CPT -I)和胶原结合蛋白 (colligin)基因 /蛋白表达变化的干预作用 ,阐明肥厚心肌能量代谢“胚胎型再演”和左室重塑的分子基础及卡维地洛心肌保护作用的可能机制。方法 :取健康雄性Wistar大鼠行腹主动脉缩窄 (CAA)复制左室肥厚模型 ,取术后 4周的大鼠随机分为腹主动脉缩窄 (CAA)组和卡维地洛 12周干预 (CAR)组 ,设假手术 (sham)组作为对照 ,以上每组均为 12只 ,观察各组大鼠各项指标的变化。结果 :(1)CAA组大鼠左心室湿重 /体重、平均动脉压高于sham组 ;血清和心肌游离脂肪酸含量大于sham组 ;左室心肌M -CPT -I、MCADmRNA的表达低于sham组 ,而colligin基因和蛋白表达高于sham组 ;(2 )卡维地洛治疗 12周后能逆转上述各项指标的变化。结论 :(1)肥厚心肌脂肪酸的利用减少 ,能量代谢呈“胚胎型再演” ,M -CPT -I和MCAD基因表达下调 ,可能是导致能量代谢“胚胎型再演”的分子基础 ;(2 )卡维地洛能增加线粒体脂肪酸氧化关键酶M -CPT -I和MCAD基因的表达 ,促进心肌对脂肪酸的利用 ,对肥厚心肌能量代谢“胚胎型再演”有抑制作用 ;(3)卡维地洛抑制压力负荷诱导的colligin蛋白表达 ,抑制心肌纤维化。对心肌?
田颖[5]2006年在《心力衰竭代谢重构及相关机制研究》文中指出研究背景保持能量代谢平衡对维持心脏功能具有重要意义。最近有人提出代谢重构的概念,即由于心肌细胞糖类和脂肪等物质代谢紊乱引起心脏能量代谢途径改变,导致结构和功能异常的现象。慢性心力衰竭(CHF)往往与代谢重构相伴随,两者之间存在密切关系。研究心肌能量代谢,特别是代谢重构在CHF发生发展中的作用,具有十分重要的意义。CHF时血浆儿茶酚胺类物质浓度增高,除了对心肌组织有直接毒性作用,尚能增加β肾上腺素能受体介导的脂解作用,使能量消耗增加,脂肪储存减少。研究证实,心肌肥厚和CHF时能量代谢底物利用显着变化是从优先利用脂肪酸(FA)转变为优先利用葡萄糖,同时调节脂肪酸氧化(FAO)的过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)α及其目的基因表达和活性下降。FA来源增加,去路受阻导致FA堆积,不但对心肌细胞具有直接脂毒性作用,还能抑制糖代谢过程,使ATP产生减少,心肌能量代谢障碍。因此,抑制交感神经过度激活,逆转心肌代谢底物转换,是改善代谢重构、治疗CHF的理论基础。衰竭心脏β3受体表达上调,介导的负性肌力作用增强,导致CHF晚期心脏功能进一步抑制。β3受体在儿茶酚胺作用下能增加脂肪分解,影响心脏代谢。最近发现,β3受体能磷酸化激活细胞外信号调节激酶(Erk)1/2-丝裂素活化蛋白激酶(MAPK),后者能磷酸化PPARα,使其表达减少或活性下降,继之引起FAO受损,出现代谢重构。本课题从临床病人、动物模型和心肌细胞培养叁个层面进行研究,并给予相应的药物干预,探讨CHF时β阻滞剂对能量代谢变化的影响和β3受体、PPARα变化在代谢重构中的作用及意义。研究方法1.选取CHF病人,随机给予美托洛尔和卡维地洛治疗6个月,对比治疗前后外周血细胞因子和游离脂肪酸(FFA)含量;比较健康人和CHF病人血中FFA浓度差异。2.对比健康人和CHF病人心肌组织FFA、乳酸(LD)含量及琥珀酸脱氢酶(SDH)、
胡琴, 李隆贵[6]2003年在《卡维地洛减弱肥厚心肌能量代谢向胚胎型转换的分子机制》文中研究指明目的 :观察压力负荷性大鼠肥厚心肌能量代谢的转换模式及卡维地洛的作用 ,探讨卡维地洛减弱压力负荷性心肌能量代谢胚胎型转换的分子调控机制。方法 :用卡维地洛治疗腹主动脉缩窄术后 4周的雄性 Waster大鼠 ,治疗 12周后观察假手术组、腹主动脉缩窄组和卡维地洛干预组大鼠血流动力学参数、心室重构指标、血清和心肌游离脂肪酸的含量及肌型肉毒碱棕榈酰转移酶 I( M-CPT-I)和中链脂酰辅酶 A脱氢酶 ( MCAD) m RNA的表达变化。结果 :术后 16周大鼠左室心肌明显肥厚 ,血清和心肌游离脂肪酸的含量增加 ,左室肥厚心肌 M-CPT-I和MCAD m RNA的表达下调。卡维地洛治疗 12周后能够明显改善上述变化。结论 :压力负荷性大鼠肥厚心肌能量代谢模式发生胚胎型转换 ;卡维地洛能够减少左室心肌脂肪酸氧化限速酶和关键酶的基因表达 ,减弱心肌胚胎型能量代谢的转换
宋熔, 祝善俊, 聂凌, 李振魁, 王江[7]2007年在《卡维地洛改善大鼠肥厚心肌能量代谢及其机制》文中进行了进一步梳理目的探讨卡维地洛对压力超负荷大鼠肥厚心肌能量代谢的影响及其机制。方法将雄性SD大鼠随机分为假手术组、腹主动脉缩窄组和卡维地洛治疗组,15周后观察大鼠血流动力学参数、心室重构指标。采用密度梯度法提取大鼠心肌线粒体,用抑制剂终止法测定线粒体腺苷酸转运体(adenine nucleotide translocator,ANT)的转运活性,高效液相色谱法测量心肌组织及线粒体内腺苷酸含量。结果大鼠腹主动脉缩窄术后15周出现左心室肥厚及心功能减退;组织及线粒体内ATP、ADP及(ATP+ADP)含量及ANT转运活性降低。卡维地洛减轻心室肥厚、改善心功能的同时,增加组织及心肌线粒体腺苷酸含量,增强ANT转运活性。结论肥厚心肌心功能减退,心肌线粒体腺苷酸含量及ANT活性降低,使能量的产生和利用异常。卡维地洛改善心肌肥厚和心功能,且可能通过增强ANT活性而促进线粒体内产能,从而改善心肌能量代谢。
陈颖, 陈长勋[8]2014年在《能量代谢在心力衰竭发病机制与治疗中的研究进展》文中指出能量代谢是心力衰竭的重要机制之一。通过研究线粒体、底物、代谢酶等,可从一定程度上揭示心力衰竭病程中的能量代谢变化,也为中西医药物治疗提供相应的药理作用切入点。本文通过查阅相关文献,对心力衰竭的能量代谢研究进展作一综述。
杨金辉[9]2008年在《卡维地洛对大鼠动脉粥样硬化的影响及机制研究》文中指出实验目的:探讨卡维地洛对大鼠动脉粥样硬化的影响及机制。研究方法:将30只健康雄性Wistar大鼠(体重220-250g),随机分为以下3组:1、正常对照组(10只);2、动脉硬化组(10只);3、卡维地洛组(10只)。正常对照组给予正常饮食;余两组每只大鼠给予维生素D330万u/kg体重右下肢肌肉注射后给予基础饲料中加入2%胆固醇、0.5%胆酸钠、0.2%丙基硫氧嘧啶、维生素D3粉剂(1.25×106u/kg饲料)、3%猪油等饲料喂养。卡维地洛组同时给予卡维地洛20mg/kg体重,每日1次灌胃。实验开始时、实验中每3周分别测量体重,喂养9周后空腹24小时抽血并处死,全自动生化仪检测血脂,采用分光光度法和酶联免疫吸附试验法(ELISA)分别检测超氧化物歧化酶(SOD)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平,自主动脉弓下约1cm处留取动脉组织1cm用10%甲醛溶液固定,行HE染色及免疫组化分析。实验结果:1、血脂:与正常对照组比较,动脉硬化组和卡维地洛组中TC、TG、LDL-C明显升高(P<0.01),而HDL-C明显降低(P<0.01),且这两组间血脂无明显差异。2、SOD:结果显示动脉硬化组SOD明显低于其它两组(P<0.001),卡维地洛组与正常对照组比较无统计学差异(P>0.05)。3、TNF-α:与正常对照组相比较,动脉硬化组和卡维地洛组中TNF-α明显升高(P<0.01),并且在两组间也有明显差异(P<0.001)。3、HE病理染色显示:动脉硬化组血管壁均有典型的粥样硬化形成,内膜增厚,血管内膜向管腔突出,可见充满泡沫细胞,内膜可见大量炎性细胞和增生的平滑肌细胞,内弹力板破坏,中膜平滑肌细胞明显增生;卡维地洛组血管内膜及中膜均无明显增生,内皮下可见少量散在的脂质沉积、泡沫细胞形成和炎性细胞浸润。4、免疫组化半定量分析显示:15-脂氧化酶(15-LO)的表达在动脉硬化组明显高于其它两组(P<0.001),在卡维地洛组也升高,但与正常组比较无明显差异。结论:1、卡维地洛具有明显的抗动脉粥样硬化的作用,其机制与抑制15-LO而产生的抗氧化、抗炎作用有关。2、卡维地洛明显抑制了TNF-α的活性,从而抑制了动脉粥样硬化的炎症反应。
肖文颖, 黄红漫, 冯六六[10]2019年在《冠状动脉微循环功能障碍研究新进展》文中研究说明冠状动脉微循环通过收缩和舒张功能调节冠脉血流量,影响心肌灌注,对于冠心病和心肌病患者的预后有着深远影响。随着近期无创和有创技术的发展,药物治疗领域不断更新,对于冠状动脉微循环功能障碍的认识也不断深入。本文就冠脉微循环功能障碍的新进展做如下综述。
参考文献：
[1]. 肥厚心肌代谢重构及药物干预的研究[D]. 宋熔. 第叁军医大学. 2007
[2]. 卡维地洛对肥厚心肌脂肪酸代谢和心肌重构的干预及其机制研究[D]. 胡琴. 第叁军医大学. 2003
[3]. 卡维地洛对糖尿病心肌病的心肌保护作用及其机制研究[D]. 郑文成. 河北医科大学. 2017
[4]. 卡维地洛对肥厚心肌能量代谢转换和结构重塑的作用研究[J]. 胡琴, 李隆贵. 中国病理生理杂志. 2005
[5]. 心力衰竭代谢重构及相关机制研究[D]. 田颖. 第叁军医大学. 2006
[6]. 卡维地洛减弱肥厚心肌能量代谢向胚胎型转换的分子机制[J]. 胡琴, 李隆贵. 心脏杂志. 2003
[7]. 卡维地洛改善大鼠肥厚心肌能量代谢及其机制[J]. 宋熔, 祝善俊, 聂凌, 李振魁, 王江. 心脏杂志. 2007
[8]. 能量代谢在心力衰竭发病机制与治疗中的研究进展[J]. 陈颖, 陈长勋. 中成药. 2014
[9]. 卡维地洛对大鼠动脉粥样硬化的影响及机制研究[D]. 杨金辉. 吉林大学. 2008
[10]. 冠状动脉微循环功能障碍研究新进展[J]. 肖文颖, 黄红漫, 冯六六. 心血管康复医学杂志. 2019
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