吳 丹
(江蘇省無錫市第二人民醫(yī)院 心內科, 江蘇 無錫, 214002)
已有許多研究[1]提示了中樞內血管緊張素Ⅱ對心衰發(fā)展可能的促進作用。而SD大鼠腦片膜片鉗的研究,進一步揭示了通過血管緊張素作用于AT1型受體進而影響到下丘腦神經元細胞的興奮性的離子機制[2]。本實驗探討PVN內AT1-R的蛋白表達變化情況,以期進一步證實中樞內包括血管緊張素Ⅱ及AT1-R介導的對于心衰可能的促進作用。
健康雄性Spreague-Dawley(SD)大鼠。體質量(200±20) g。購自南通大學實驗動物中心。實驗動物合格證號:2082871。
水合氯醛、α-氯醛糖、羊抗兔IgG FITC 熒光二抗、Triton X-100、多聚甲醛、Hoechst33342: Sigma、二抗(goat anti-rabbit IgG-HRP): Santa Cruz; 抗AT1-R一抗: abcam; Tris 三(羥甲基)氨基甲烷:上海生工、青霉素:華北制藥廠; RIPA裂解液、PMSF(100mM)、BCA蛋白濃度測定試劑盒、5×SDS-PAGE蛋白上樣緩沖液、BeyoECL Plus(超敏ECL化學發(fā)光試劑盒)、抗熒光淬滅封片液、彩色預染蛋白質分子量標準、PVDF膜(進口分裝)、Actin抗體、辣根過氧化物酶標記山羊抗小鼠IgG(H+L):海門碧云天;無水乙醇、甲醇:國藥集團化學試劑有限公司、鹽酸:汕頭市西隴化工廠有限公司、氫氧化鈉:南京化學試劑有限公司;AP(過硫酸銨)、SDS(十二烷基磺酸鈉)、丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺、Tween-20、L-甘氨酸、TEMED(N, N, N′,N′-四甲基二乙胺) :合肥博美生物科技有限責任公司。
ALC-V8動物呼吸機(上海奧爾科特生物科技有限公司),VIVID-7 型彩色多普勒超聲診斷儀(美國GE公司),JY10001型電子天平(上海精密科學儀器有限公司),超低溫冰箱(日本SANYO), BCD-254型冰箱(德國SIEMENS),Eppendorf5417R冷凍離心機(德國),101AB-2型電熱恒溫干燥箱(江蘇海門恒昌儀器廠),DK-8A電熱恒溫水槽(上海華聯環(huán)境試驗設備公司恒昌儀器廠), Synergy-2多功能酶標儀(Biotek),CM-1900UV冷凍切片機(Leica), DM4000B研究級正置熒光顯微鏡(Leica),基礎電泳儀(BioRad),小型垂直電泳槽(BioRad),小型轉膜槽(BioRad),超高靈敏度化學發(fā)光成像系統(tǒng)(ChemiDocXRS+)(BioRad)。
將20只健康雄性清潔級SD大鼠隨機分為手術組10只與假手術組10只。用結扎大鼠冠脈左前降支(LAD)的方法構建慢性心力衰竭大鼠模型。術后6周,2組大鼠采用VIVID-7 型彩色多普勒超聲診斷儀測量二維超聲心動圖,對大鼠心臟進行掃查。采用EF值<42%作為評定心力衰竭的診斷標準[5]。所有大鼠術后6周即行處死、取材,備以下實驗所用。Western Blot技術(隨機抽取5只心衰及5只假手術組)或免疫熒光技術的檢測(隨機抽取5只心衰及5只假手術組)。通過 Western Blot技術檢測室旁核內AT1-R的表達情況。大鼠斷頭,迅速取出腦,轉移至液氮中,隨后儲存在-70 ℃的條件下,迅速從冰箱中取出冰凍的腦,用冰凍切片機切片。切片厚度:300 m(60 m×5)。在冰上操作,用穿孔器,根據大鼠腦定位圖譜(Watson & Paxinos),在1 mm厚(距前囟點-0.84 mm~-2.28 mm)的雙側腦片的PVN所在區(qū)域,打孔,提取PVN至Eppendorf管中。再進行蛋白質抽提、蛋白定量,配制10%的SDS-PAGE分離膠、配制5%的濃縮膠、灌膠、電泳、轉膜、封閉及加入抗體孵育、顯影、使用Quantity One軟件分別測定目的蛋白及相應內參條帶的面積和灰度值的乘積,進而計算上述兩者面積和灰度值乘積的比值,來表示蛋白的表達水平。使用免疫熒光技術檢測AT1-R的免疫組織化學表達情況。大鼠麻醉后行心臟多聚甲醛灌注,取腦后行冰凍切片,每只大鼠取20張PVN腦片,選取5個冠狀位切面觀測AT1-R陽性神經元分布情況,并作陰性對照。將腦片貼片后,用AT1-R的一抗保濕孵育,漂洗后,使用羊抗兔IgG-FITC(二抗)保濕避光孵育并漂洗。使用核染色劑Hoechst33342標記細胞核。保濕避光孵育后漂洗。封片后使用熒光正置顯微鏡鏡檢。觀測5個冠狀位切面腦片上AT1-R陽性神經元的分布及數量,并作統(tǒng)計。用物鏡40倍分別拍片。每張腦片在物鏡40倍下,隨機取4個PVN視野,計數陽性神經元數量的總和,比較心衰與假手術組AT1-R三種蛋白之間的表達差異。
實驗數據均為計量資料,采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計學分析。使用兩獨立樣本均數的t-檢驗來進行統(tǒng)計學分析,所有結果用平均值±標準差表示,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
心衰組與假手術組心超測定的EF值比較,心衰組大鼠的左心室收縮期內徑(LVIDs)、射血分數(EF%)及短軸縮短率(FS%)較假手術組明顯降低。見表1。
表1 2組大鼠心超結果比較
與假手術組比較,*P<0.05。
Western Blot技術檢測室旁核內AT1-R的表達情況顯示,心衰組室旁核內的AT1-R表達明顯高于假手術組[(1.69±0.85)、(0.49±0.31),P<0.05], 差異有統(tǒng)計學意義。見圖1、表2。
表2 2組Western Blot檢測室旁核內AT1-R結果
免疫熒光技術檢測室旁核內AT1-R的表達情況顯示,心衰組室旁核內的AT1-R表達明顯高于假手術組[分別為(821.00±79.25)、(466.40±68.86),P<0.05], 差異有統(tǒng)計學意義。見圖2、表3。
表3 2組免疫熒光技術檢測室旁核內AT1-R結果
作者采用Western blot 及免疫熒光的方法所獲得的實驗結果表明,心梗后心衰SD大鼠PVN中血管緊張素Ⅱ1型受體(AT1-R)的蛋白表達及分布密度比假手術組明顯增加。與他人的研究結果,即心梗后AT1-R及血管緊縮素轉化酶(ACE)的mRNA、蛋白表達水平在穹隆下器(SFO)、PVN等神經核團中明顯增加[3-4]相一致。提示血管緊張素Ⅱ通過中樞內AT1-R介導的機制影響心衰的進程。有研究[2,5-6]證實中樞血管緊張素Ⅱ可促進心室重構而加重心衰。上述通路可活化血管緊張素能通路并進一步提高交感神經活性,而促進心衰的發(fā)展。由于血管緊張素Ⅱ可通過激活血管緊張素Ⅱ1型受體及介導多種陽離子電流的離子通道,興奮支配延髓頭端腹外側(RVLM)的PVN神經元[7], 因此作者推測中樞血管緊張素Ⅱ通過具有投射至腦干心血管調控中樞(延髓頭端腹外側核, RVLM)的纖維的PVN神經元表達的AT1-R,來影響交感神經沖動外流進而促進心衰進展。
[1] Westcott K V, Huang B S, Leenen F H. Brain renin-angiotensin-aldosterone system and ventricular remodeling after myocardial infarct: a review[J]. Can J Physiol Pharmacol, 2009, 87(12): 979.
[2] Li Z, Ferguson A V. Electrophysiological properties of paraventricular magnocellular neurons in rat brain slices: modulation of IA by angiotensin II[J]. Neuroscience, 1996, 71(1): 133.
[3] Tan J, Wang H, Leenen, F H. Increases in brain and cardiac AT1 receptor and ACE densities after myocardial infarct in rats[J]. Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol, 2004, 286(5): H1665.
[4] Yu Y, Wei S G, Zhang Z H, et al. Does aldosterone upregulate the brain renin-angiotension system in rats with heart failure[J]. Hypertension, 2008, 51(3): 727.
[5] Leenen F H H, Huang B S, Yu H, et al. Brain′ouabain′mediates sympathetic hyperactivity in congestive heart failure[J]. Circ Res, 1995, 77(5): 993.
[6] Huang B S, Ahmad M, Tan J, et al. Sympathetic hyperactivity and cardiac dysfunction post-MI:different impact of specific CNS versus general AT1 receptor blockade[J]. J Mol Cell Cardiol, 2007, 43(4): 479.
[7] Cato M J, Toney G M. Angiotensin Ⅱ excites paraventricular nucleus neurons that innervate the rostral ventrolateral medulla an in vitro patch-clamp study in brain slices[J]. J Neurophysiol, 2005, 93(1): 403.