淫羊藿苷对自发性高血压大鼠心肌细胞凋亡的干预作用及机制研究

目的:观察淫羊藿苷(ICA)对自发性高血压大鼠(SHR)左心室重构及心肌细胞凋亡的干预作用,并探讨其对线粒体调控的凋亡通路及内质网应激(ERS)调控的凋亡通路中相关因子的影响。方法:28只14周龄雄性SHR随机均分为模型组(SHR组),ICA低剂量组(10mg/kg,ICA-L)、ICA中剂量组(20 mg/kg,ICA-M)、ICA高剂量组(40 mg/kg,ICA-H),经灌胃给予ICA混悬液每日一次至26周龄,7只14周龄的雄性魏-凯二氏大鼠(WKY)作为空白对照组(WKY组),WKY组和SHR组均给与灌胃等体积双蒸水,每周记录各组大鼠体重变化、Kent Scientific CODA系统检测大鼠血压变化,采用VEVO2100小动物超声检测大鼠左心功能,12周后采用2%的戊巴比妥钠腹腔注射0.2 m L/100g麻醉动物后处死动物取出心脏分离左心室计算左心质量指数;H&E染色观察心脏形态变化,Masson三色染色法观察左心室胶原沉积情况;TUNEL染色观察左心室心肌细胞凋亡情况,透射电子显微镜观察左心室心肌细胞内线粒体等超微结构改变,RT-q PCR法检测大鼠左心室组织中p53、Bcl-2、Bok、Bax、ATF-6、CHOP、IRE-1α、BAP31、ASK-1、ATF-4的m RNA水平;蛋白质印迹法(Western Blot)检测左心室组织中p53、Bcl-2、Bok、Bax、cleaved caspase3、GRP78、p-PERK、ATF-6、ATF-4、CHOP、caspase12、c-Jun、ASK-1、JNK、DR5的含量。结果:与WKY相比,SHR组血压明显上升,左心室短轴缩短率(FS)下降、射血分数(EF)减少、每搏输出量(SV)减少、左室舒张末压(LVEDP)增高(P<0.05),左心质量指数增加(P<0.05)。H&E染色可见SHR组心肌细胞肥大,间质炎症细胞浸润,肌丝部分断裂且排列紊乱,Masson染色提示心肌间质胶原沉积增加,经统计胶原面积/总面积增加(P<0.05);电镜下SHR组可见心肌细胞内部分线粒体肿胀、聚集,线粒体嵴融合、并呈现堆积状;TUNEL染色后发现心肌细胞凋亡增多,经统计发现心肌细胞凋亡百分比明显上升(P<0.05)。左心室组织中p53、Bok、Bax、CHOP、BAP31、ASK-1、ATF-4、ASK-1的m RNA水平和蛋白质水平均上升(P<0.05),Bcl-2的m RNA和蛋白水平降低(P<0.05),而ATF-6、IRE-1α的m RNA水平无明显变化,cleaved caspase3、GRP78、p-PERK、ATF-6、caspase12、c-Jun、JNK、DR5的蛋白水平均明显上调(P<0.05);给予ICA 10、20、40 mg/kg干预后,均可减轻SHR血压,降低SHR左心室FS、LVEDP及左心室质量指数(P<0.05);提高左心室EF、SV(P<0.05),通过H&E染色、Masson染色和透射电镜观察可以发现与SHR组相比给予ICA各剂量治疗后心肌细胞肥大减轻、心肌细胞排列趋于整齐,心肌间质中胶原沉积有所减少,炎症细胞浸润情况减轻,心肌细胞内的线粒体形态也趋于正常未见明显的线粒体肿胀、线粒体脊形态尚在;左心室组织中p53、Bok、Bax、CHOP、BAP31、ATF-4的m RNA水平和蛋白质水平均下调(P<0.05),Bcl-2的m RNA和蛋白水平增加(P<0.05),同时ATF-6、IRE-1α的m RNA水平也无明显变化,cleaved caspase3、GRP78、p-PERK、ATF-6、caspase12、c-Jun、JNK、DR5的蛋白水平均明显下调(P<0.05)。结论:26周龄的雄性SHR大鼠发生了病理性的心室重构、心肌细胞排列紊乱、间质胶原沉积增加、线粒体形态发生改变、且心肌细胞凋亡明显增多;ICA可以抑制SHR左心室病理性重构的发生、减少心肌间质胶原沉积,改善心肌细胞中线粒体形态,并减少心肌细胞凋亡的发生,其机制可能与抑制线粒体调控的凋亡通路及内质网应激(ERS)调控的凋亡通路相关。