大鼠心肌损伤对环磷酸腺苷信号转导相关基因表达的影响

目的 观察大鼠心肌损伤后心肌组织环磷酸腺苷(cAMP)信号转导系统相关基因表达的变化及与心室重构、心功能变化的关系.方法雄性Wistar大鼠28只,体质量220～250 g.将大鼠按体质量随机分为急性心肌损伤组(AMD,n=10)、慢性心肌损伤组(CMD,n=9)和对照组(n=9).AMD和CMD组大鼠开胸,结扎左前降支,建立急性心肌损伤动物模型;对照组开胸后不做结扎.在术后24 h,处死AMD和对照组大鼠,CMD组大鼠8周后处死,大鼠处死前进行心脏超声和血流动力学检查.TUNEL法检测行心肌细胞凋亡,放射免疫法测量心肌组织中环磷酸腺苷(cAMP)水平,实时定量(RT)-PCR法测定受损心肌周围组织中诱导性cAMP早期阻遏物(ICER)mRNA、cAMP反应元件结合蛋白(CREB)mRNA、磷酸二酯酶3A(PDE3A)mRNA和bcl-2mRNA表达.结果心脏超声和血流动力学显示,AMD、CMD、对照组左心室舒张末内径(LVEDD)、舒张末压(LVEDP),左心室内压最大上升速率(+dp/dtmax)、下降速率(-dp/dtmax),左心室收缩压(LVSP)、射血分数(EF)、短轴缩短率(FS)组间比较差异有统计学意义(F值分别为285.9、196.8、83.2、80.4、54.9、196.6、95.2,P均＜0.01).其中AMD和CMD组,LVEDD(7.03±0.28)、(8.20±0.27)mm]和LVEDP(11.19±2.89)、(19.76±3.34)mmHg]明显高于对照组(5.05±030)mm、(-5.62±3.01)mmHg,P均＜0.01];左室内压+dp/dtmax (2964±449)、(2214±434)mmHg/s]和-dp/dtmax(-2617±441)、(-1891±424)mmHg/s]、左室LVSP(94.19±4.03)、(85.85±6.39)mmHg]、EF(41.6±5.9)%、(35.9±4.1)%]和FS(36.9±4.6)%、(23.1±4.9)%]均显著低于对照组(4759±406)mmHg/s、(-4327±388)mmHg/s、(116.29±8.25)mmHg、(80.9±5.6)%、(53.1±4.3)%,P均＜0.01];与AMD组相比,CMD组上述改变更显著(P＜0.05或＜0.01).心肌凋亡指数、cAMP、ICER、CREB、PDE3A、bcl-2 mRNA表达,组问比较差异有统计学意义(F值分别为172.5、141.0、540.8、246.8、165.1、563.9,P均＜0.01).其中AMD和CMD组心肌凋亡指数(32.8±4.2)%、(18.4±3.9)‰]和cAMP(9.95±0.30)、(5.60±0.25)nmol/kg]明显高于对照组(3.9±1.7)‰、(2.48±0.29)nmol/kg,P均＜0.01],CMD组低于AMD组(P＜0.01);ICER、CREB mRNA表达,AMD(1.434±0.093、5.70±0.50)和CMD组(0.942±0.076、2.64±0.51)明显高于对照组(0.154±0.063、1.08±0.35,P均＜0.01),AMD组高于CMD组(P＜0.01);PDE3A mRNA表达,AMD和CMD组(48.98±8.14、16.68±8.46)明显低于对照组(105.94±12.61,P均＜0.01),CMD组低于AMD组(P均＜0.01);bcl-2 mRNA表达AMD组(4.55±0.27)高于对照组(2.18±0.30,P＜0.01),CMD组(0.35±0.15)明显减少(P均＜0.01).结论慢性心肌损伤较急性心肌损伤心室重构更明显,cAMP信号转导系统过度激活后形成ICER和cAMP的自循环,致使ICER mRN升高,PDE3A mRN减少,可能是心肌损伤后心室重构和心力衰竭发生发展的原因之一.

Influence of myocardial damage on gene expression of cyclic adenosine monophosphate signal transduction in rats