雌激素对充血性心力衰竭大鼠心脏功能的影响

王立宏，赵新燕，牛 力

（1.西北农林科技大学医院，陕西杨凌712100；2.青岛市立医院，山东青岛266071）

心力衰竭（心衰）是各种心脏病的终末表现，对心衰的研究是心血管领域的热点。临床发现心衰患者在症状，预后等各方面女性要好于男性，女性心衰患者死亡的风险较男性滞后10年，提示性激素可能对心脏功能有影响［1］，目前已发现雌激素受体在心血管不同组织中均有分布［2］，Barrick C J等［3］认为雌激素对心血管有保护作用。本文拟通过观察雌激素对压力负荷增高所致的大鼠心衰模型的各项生理指标及心脏胶原含量的影响，以明确雌激素对心脏功能和心室重构的作用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 雌性Sprague－Dawley（SD）大鼠，10周龄，体重为200g～250g，购自第四军医大学实验动物研究中心，合格证号SCXK（军）2007－007。

1.1.2 实验药品及试剂 标准颗粒性大鼠饲料购自第四军医大学实验动物中心；羟脯氨酸试剂盒由南京建成生物工程研究所生产，注射用青霉素，规格800万单位／支（批号：国药准字H20013036），华北制药集团生产；水合氯醛（批号：国药准字H37022673），青岛宇龙海藻有限公司生产；苯甲酸雌二醇，1mg／mL（批号：国药准字 H44022008），广州白云山明兴制药有限公司生产。

1.1.3 实验仪器 RM－6200型四导生理仪由日本光电公司生产；JH502型电子天平由上海精科天平厂生产；DU650紫外分光光度计由Beckman生产；此外尚使用了722光栅分光光度计、托盘天平、弯剪、刀片、刀柄、止血钳、持针器、眼科剪、组织剪、开胸器、皮针、小圆针、缝线等。

1.2 方法

1.2.1 动物模型的制备和分组 参照文献［4］的方法，制造大鼠心力衰竭模型。取SD雌性大鼠40只，80mL／L的水合氯醛，以5mL／kg的剂量给予腹腔注射，麻醉后，使之仰卧固定于大鼠手术台上，腹部去毛，消毒之后，从剑突下打开腹腔，在肾动脉上方分离出一小段腹主动脉，在该处将去尖的7号针头连同腹主动脉一起结扎，抽出针头，形成腹主动脉部分狭窄，检查腹主动脉通畅后，将内脏恢复原位，青霉素10万单位预防感染，关闭腹腔，大鼠醒后，重新放入笼中饲养 ，分别作为雌性手术组、雌性手术组＋雌激素组（术后给与苯甲酸雌二醇注射液剂量为0.1mg／kg，隔日1次，肌肉注射。）。再取雌性的同源大鼠15只作为假手术组，假手术组除不结扎动脉血管外，其余处理步骤与手术组相同。

1.2.2 检测时段的确定 记录大鼠活动、饮食等行为的变化，大约10周后，造模大鼠少动，倦怠无力，食欲不振，紫绀，皮下水肿等心功能不全的症状愈加明显。本试验中选此时间段的大鼠做相关检测。

1.2.3 血流动力学指标的检测 取其中大鼠，麻醉后，经肝素化，分离右颈总动脉，插管，连接RM－6200型四导生理仪分别测量收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、左室收缩压（LVSP）、左室舒张末压（LVEDP）及心室内压最大上升速率（＋dp／dtmax）心室内压最大下降速率（－dp／dtmax）。

1.2.4 左心室质量指数的测定 用托盘天平将麻醉后的大鼠称重后，迅速开胸取心脏，用生理盐水洗净，滤纸吸干，沿房室沟剪掉左右心房，剪掉大血管，并紧贴室间隔右侧剪去右心室游离壁，将剩余部分用电子天平称重，即为左心室质量。左心室质量除以体重即为左心室质量指数LVMI（mg／g）。

1.2.5 左室胶原含量的测定 将大鼠处死取出心脏，分别称左心室质量，取左心室游离壁，按照羟脯氨酸试剂盒的操作要求检测，使用722光栅分光光度计，在550nm的波长下比色，测得各管的吸光度，根据公式：组织中羟脯氨酸含量＝（测定管吸光度－空白管吸光度）÷（标准管吸光度－空白管吸光度）×标准管浓度（2μg／mL）÷蛋白含量（mg／mL）计算出羟脯氨酸的含量。羟脯氨酸在胶原蛋白中占13.4%，羟脯氨酸的量乘以7.46即可得出胶原的含量。

1.2.3 统计方法 采用SPSS11.0统计软件包，计量资料采用均数±标准差表示，多组间比较采用单因素方差（One－way ANOVA）分析，组间两两比较采用q检验（Newman－Keuls法）。以P＜0.05作为有统计学差异的标准。

2 结果

2.1 实验动物的一般情况

试验期间，雌性手术组死亡4只，雌性手术＋雌激素组死亡3只，雌性假手术组大鼠均存活。第8周后结扎的各组大鼠开始出现毛发缺乏光泽、皮毛苍白、眼睑分泌物增多、进食减少、活动减慢、懒动、呼吸急促。

2.2 各组血压、血流动力学指标

各组大鼠的血流动力学检测结果，见表1。

各手术组较假手术组的SBP和DBP低，但差异不显著。两手术组较假手术组±dp／dt明显降低，手术组之间由雌性手术组至雌性手术＋雌激素组有升高的趋势，但差异不显著。各手术组与假手术组在LVSP和LVEDP上差异显著，雌性手术组与雌性手术＋雌激素组的差异也显著。

表1 血流动力学指标的比较Table 1 Comparison of hemodynamics indexes

2.3 左心室质量指数

左心室质量指数可以反映出心肌发生肥大的程度。各组左心室质量指数的差别均显著；左心室质量指数由大到小排列依次为：雌性手术组＞雌性手术＋雌激素组＞假手术组（表2）。

2.4 心脏胶原含量

心脏胶原含量各组间差异显著（表2）。

3 讨论

通过缩窄腹主动脉，引起心脏压力负荷增高的方法复制大鼠心衰模型，在体研究雌激素对心衰大鼠心脏生理指标及胶原含量的影响。探讨雌激素对心衰的作用。心肌损伤后的心肌重构，是心衰的重要原因，心肌重构时心肌细胞外基质的胶原纤维聚集，可引起胶原含量增高。心脏成纤维细胞通过胶原的生成和降解调节心肌细胞外基质的稳态。因此心脏成纤维细胞的异常会导致心肌重构，引起心脏各腔室大小的异常，造成心功能异常［5－6］。故心肌胶原含量的测定可显示心肌重构的程度。

表2 左心室质量指数、左室胶原含量的比较Table 2 Comparison of LVMI and left ventricular hydroxyproline content

测定心衰模型的各项生理指标，结果显示同期应用雌激素干预的雌性心衰大鼠显著低于雌性心衰大鼠的左心室质量指数；血流动力学方面，发现雌激素有降低血压的趋势，并且应用雌激素干预的雌性心衰大鼠其左室收缩末压和舒张末压显著低于心衰大鼠组；心脏胶原含量的测定显示各组差异显著。这些结果均表明雌激素能够防止心脏扩大，减轻心脏负荷，减轻心脏重构，改善心功能并延缓心衰的发展［7］。

雌激素改善心功能的可能机制是：①雌激素可以抑制肾素－血管紧张素－醛固酮（RAAS）系统诱导的血管紧张素受体mRNA表达、信号转导过程及胞外基质的重构，从而抑制成纤维细胞增殖及胶原合成［8］。预先以雌激素处理体外培养的心肌成纤维细胞可以显著降低血管紧张素Ⅱ诱导的p38MAPK／NFKB信号通路激活，预防心脏成纤维细胞分化［9］。②雌激素受体是雌激素发挥生理作用的关键，雌激素受体数目不同及其激活后信号转导途径的不同对雌激素的作用至关重要。研究显示，心脏的肌细胞和成纤维细胞可表达功能性受体与配体结合后激活下游靶基因。这些基因在左室肥厚、心肌细胞生存和凋亡、心肌成纤维细胞胶原产生中发挥作用，雌激素可以直接与两类核内雌激素受体结合，活化靶基因转录［10］。③雌激素可抑制心肌细胞的凋亡，其机制可能与 促 凋 亡 基 因c－fos表 达 有 关［11］。Patten R D等［12］探讨17β－雌二醇替代治疗对心肌细胞凋亡的影响，发现以生理浓度雌二醇治疗可以迅速激活心肌内Akt信号通路，从而抑制凋亡。

本文观察了雌激素对心衰大鼠的作用，有助于探讨心衰过程中的性别差异的原因，随着对性别影响在心衰过程中的进一步了解，相信必将对心衰的治疗产生积极的意义。

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