王冰 張再重 王鄧超 姜一帆 鄧琳 王烈

·論著·

甲狀腺功能亢進時血中血管緊張素(1-7)、血管緊張素Ⅱ比值變化及其意義

王冰 張再重 王鄧超 姜一帆 鄧琳 王烈

目的 探討甲狀腺功能亢進(甲亢)血中血管緊張素(1-7)[Ang(1-7)]、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)比值變化及其意義。方法 SD大鼠40只，隨機分為實驗組和對照組，每組20只。實驗組采用左旋甲狀腺素鈉灌胃法(每天0.5 mg/kg)建立甲狀腺功能亢進模型，對照組給予等容量的生理鹽水。觀察實驗開始后第0、2、4、6、8周各組大鼠心率、收縮壓、體質(zhì)量變化，檢測血中T3、T4、Ang(1-7)、AngⅡ水平，計算心臟/體質(zhì)量比值，光鏡下觀察心肌組織病理學改變。結果 實驗第2周開始，實驗組心率、收縮壓高于對照組(P<0.05)，體質(zhì)量低于對照組(P<0.05)，血T3、T4水平高于對照組(P<0.05)，實驗組大鼠心臟/體質(zhì)量比值逐漸升高，均高于對照組(P<0.05)，光鏡下心肌損害程度逐漸加重。實驗第4周開始，Ang(1-7)/AngⅡ比值逐漸減小，均低于對照組(P<0.05)。結論 隨著甲亢病情進展，血中Ang(1-7)/AngⅡ比值逐漸減小，檢測Ang(l-7)/AngⅡ比值變化有助于評估甲亢致心肌損害程度。

甲狀腺功能亢進； 心肌損害； 血管緊張素(1-7)； 血管緊張素Ⅱ

有研究表明，血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)在正常的生理水平下發(fā)揮著重要作用，如維持機體的水電解質(zhì)平衡，調(diào)節(jié)血壓，但過量的AngⅡ也會引起心肌間質(zhì)纖維化、心肌細胞的肥大、壞死以及凋亡、血管功能紊亂、誘發(fā)心肌重構，參與心力衰竭的發(fā)生和發(fā)展[1]。血管緊張素(1-7)[Ang(1-7)]具有抗增殖作用，可通過特異性受體對心肌細胞產(chǎn)生效應。Ang(1-7)可顯著降低ERK1/ERK2絲裂原活化蛋白激酶的活性，抑制心肌細胞的生長，并且可以減小心肌梗死后心肌細胞的大小，在一定程度上阻止心室重構、心室功能紊亂、心肌肥厚以及纖維化，從而保護左心室功能[2-3]。因此，Ang(1-7)可以認為是對抗AngⅡ引起心臟損害的關鍵，Ang(1-7)和AngⅡ平衡的調(diào)節(jié)可能在甲亢性心臟病的防治中發(fā)揮重要作用。我們對甲亢大鼠血中Ang(1-7)、AngⅡ比值變化進行觀察，并分析其在評估甲狀腺機能亢進致心肌損害中的意義。

材料與方法

一、材料

清潔級健康SD大鼠40只，雌雄各半，8～10周齡，體質(zhì)量220～250 g，隨機分為實驗組和對照組，每組20只。購自上海斯萊克實驗動物有限公司，由南京軍區(qū)福州總醫(yī)院比較醫(yī)學科提供并飼養(yǎng)管理。飼養(yǎng)室溫22℃，相對濕度50%～70%，保持清潔通風，大鼠可以自由進食和飲水。

二、方法

1.實驗組參照文獻[4]方法建立甲亢模型，每日給予由左旋甲狀腺素鈉(優(yōu)甲樂，德國默克雪蘭諾有限公司)配制成的混懸液0.5 mg/kg灌胃，直至實驗結束。對照組每日灌注等容量的生理鹽水。實驗開始第0、2、4、6、8周共計5個時間點進行檢測。采用實驗動物專用電子秤測量大鼠體質(zhì)量變化，采用無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng)測量大鼠心率和收縮壓變化。

2.內(nèi)眥靜脈取血4 ml，離心取上清液。應用放射免疫固相微球分離法測定血清總三碘甲狀腺氨酸(TT3)、總四碘甲狀腺氨酸(TT4)濃度。應用Ang(1-7)酶聯(lián)免疫試劑盒、AngⅡ酶聯(lián)免疫試劑盒采用酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)分別檢測大鼠血中Ang(1-7)和AngⅡ水平變化。操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

3.每個時間點兩組隨機取4只大鼠，采用戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，處死大鼠。完整摘取大鼠心臟，生理鹽水沖洗干凈，用清潔濾紙吸干表面水分后利用電子天平稱取心臟濕重，計算大鼠心臟與體質(zhì)量的比值(H/B，mg/g)。將大鼠的心臟組織放置于4℃多聚甲醛中保存，進行HE染色切片，光學顯微鏡下觀察病理組織學變化情況。

三、統(tǒng)計學處理

結 果

1.體質(zhì)量變化：實驗開始后0～8周，對照組大鼠體質(zhì)量呈逐漸增長趨勢，第4周開始實驗組大鼠體質(zhì)量逐漸下降。實驗開始第2周后，同時間點比較，實驗組大鼠體質(zhì)量顯著低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

2.心血管相關指標變化：實驗開始后0～8周，對照組心率、收縮壓、心臟/體質(zhì)量比值未見顯著變化。第2周開始實驗組心率、收縮壓、心臟/體質(zhì)量比值呈逐漸升高趨勢。實驗開始第2周后，同時間點比較，實驗組心率、收縮壓、心臟/體質(zhì)量比值均顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表1 兩組大鼠體質(zhì)量變化情況±s)

注：與對照組比較，aP<0.05

表2 兩組大鼠心血管相關指標變化情況比較±s)

注：與對照組比較，aP<0.05

3.血T3、T4和Ang(1-7)/AngII比值變化：實驗開始后0～8周，對照組大鼠血T3、T4和Ang(1-7)/AngⅡ比值未見明顯變化。實驗組T3、T4呈逐漸升高趨勢，Ang(1-7)/AngⅡ比值逐漸降低。實驗開始第2周后，同時間點比較，實驗組T3、T4均顯著高于對照組；實驗開始第4周后，同時間點比較，實驗組心臟Ang(1-7)/AngⅡ比值低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組大鼠血T3、T4和Ang(1-7)/AngⅡ比值變化情況

注：與對照組比較，aP<0.05

4.心臟組織病理學變化情況：實驗開始后0～8周，對照組大鼠心臟切片光鏡下觀察未見明顯組織病理學改變，實驗組心臟切片光鏡下可見心肌纖維排列紊亂，表現(xiàn)為心肌細胞肥大、細胞核增大、細胞濁腫、橫紋消失或模糊、心肌間結締組織增生、灶狀脂肪變性、纖維變性、間質(zhì)出血、間質(zhì)血管壁增厚、淋巴細胞浸潤。見圖1。

①對照組：心肌纖維正常排列，未見心肌細胞肥大、細胞核增大等異常改變；②實驗組4周：心肌纖維排列紊亂，可見少量心肌細胞肥大、細胞核增大、心肌間結締組織增生、間質(zhì)出血、淋巴細胞浸潤；③實驗組8周：心肌纖維排列異常紊亂，可見大量心肌細胞肥大、細胞核增大、心肌間結締組織增生、間質(zhì)出血、淋巴細胞浸潤。

圖1 心臟切片光鏡下觀察(HE染色，×20)

討 論

甲亢是多種原因引起的甲狀腺激素分泌過多導致的內(nèi)分泌疾病[5-7]，心臟是甲狀腺激素的主要靶器官之一，機體在高甲狀腺激素狀態(tài)下，心臟被甲狀腺激素影響而發(fā)生變化[8]。體內(nèi)過量的甲狀腺激素可以通過直接或者間接的作用對心臟產(chǎn)生作用，導致甲亢性心臟病的發(fā)生，表現(xiàn)為異常的心血管系統(tǒng)癥狀和體征[9]。甲亢性心臟病主要癥狀為多食善饑、皮膚潮濕、怕熱多汗、心動過速、心房增大、心肌缺血以及心力衰竭等癥狀和體征[10]，病情嚴重者可危及生命。

目前，甲亢性心臟病的發(fā)病機制尚未完全明確，但是腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)被激活是其重要的發(fā)病機制之一。RAS在心血管功能調(diào)節(jié)方面起著重要作用，尤其在甲亢致心肌損害病理變化中起著關鍵作用[11]。甲狀腺激素導致心肌肥大的病理機制首先是通過激活RAS系統(tǒng)，該作用的直接效應物質(zhì)是AngⅡ，AngⅡ是由血管緊張素Ⅰ(AngⅠ)轉(zhuǎn)換而來，是由于ACE的作用，AngⅡ可以啟動心肌重構效應，該效應是通過作用于血管緊張素Ⅰ型受體(ATIR)引起的，使細胞內(nèi)二酰甘油增加，增加細胞內(nèi)Ca2+濃度，最終促進心肌肥厚的發(fā)生發(fā)展[12]。不僅如此，AngⅡ還可以通過誘發(fā)氧衍生自由基導致心肌損害，導致脂質(zhì)過氧化損傷，最終造成心肌間質(zhì)纖維化、心肌細胞肥大、壞死、凋亡等心肌損害[13]。Ang(1-7)是RAS中一個7肽的代謝產(chǎn)物，具有復雜的生物學作用。 Ang(1-7)在很多方面表現(xiàn)出與AngⅡ相拮抗的作用，對心血管系統(tǒng)起著保護作用[14]。正常生理情況下，Ang-(1-7)與AngⅡ的濃度大致相等，心肌出現(xiàn)損害后，RAS系統(tǒng)被激活，Ang-(1-7)與AngⅡ的濃度出現(xiàn)不同程度的增加。本研究成功構建甲亢大鼠模型，并且動態(tài)檢測了不同時期Ang-(1-7)、AngⅡ水平變化。結果表明，在甲亢狀態(tài)下，血清Ang(1-7)、AngII隨著心肌損害程度的增加而增加，但是Ang(1-7)升高程度小于AngⅡ的程度，血清Ang(1-7)/AngⅡ的比值隨著心肌損害程度的增加而減小。因此，Ang(1-7)/AngⅡ比值可能有助于提示甲亢致心肌損害的嚴重程度。

本研究發(fā)現(xiàn)，Ang(1-7)、AngⅡ在大鼠甲亢致心肌損害中發(fā)揮重要作用。隨著甲亢病情進展，大鼠血中Ang(l-7)/AngⅡ比值逐漸減小，檢測Ang(l-7)/AngⅡ比值變化有助于評估甲亢致心肌損害程度。本研究只是在動物實驗中初步發(fā)現(xiàn)了Ang(l-7)/AngⅡ比值與甲亢致心肌損害的關系。今后，應開展相關基礎和臨床研究，豐富和指導臨床對甲亢性心臟病的診治評估。

[1] Schlüter KD，Wenzel S.Angiotensin：a hormone involved in and contributing to prohypertrophic cardiac networks and target of anti-hypertrophic cross talks[J].Pharmacol Ther，2008，119(3)：311-325.

[2] Tallant EA，F(xiàn)errario CM，Gallagher PE.Angiotensin-(1-7)inhibits growth of cardiac myocytes through activation of the mass receptor[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2005，289(4)：H1560-1566.

[3] Wang LJ，He JG，Ma H.Chronic administration of angiotensin-(1-7)attenuates pressure overload left ventricular hypertrophy and fibrosis in rats[J].Di Yi Jun Yi Da Xue Xue Bao，2005，25(5)：481-487.

[4] 張子泰，侯英萍，汪靜，等.用左旋 T 4 建立大鼠甲狀腺功能亢進模型的實驗研究[J].西北國防醫(yī)學雜志，2006，27(1)：34-36.

[5] 何向輝，李欣.甲狀腺功能亢進的外科治療[J].臨床外科雜志，2015，23(7)：493-494.

[6] 孫韶龍，宋姍姍，楊華威，等.尿毒癥繼發(fā)甲狀旁腺功能亢進13例診治分析[J].臨床外科雜志，2015，23(7)：508-510.

[7] 吳娟，馮紅芳，李祥，等.1358例甲狀腺結節(jié)的臨床與病理特征分析[J].臨床外科雜志，2016，24(3)：197-200.

[8] George J，Kahaly，Wolfgang H.Thyroid hormone action in the heart[J].Endocr Rev，2005，26(5)：704-728.

[9] Argelich R，Nogué-Xarau S，García-Segarra G.Reversible thyrotoxic cardiopathy secondary to thyrotoxicosis factitia[J].Med Clin(Barc)，2010， 134(9)：418-419.

[10]Gloss B，Trost S，Bluhm W.Cardiac ion channel expression and contractile function in mice with deletion of thyroid hormone receptor alpha or beta[J].Endocrinology，2001，142(2)：544-550.

[11]Klein I，Ojamaa K.Thyroid hormone and the cardiovascular system[J].N Engl J Med，2001，344(7)：501-509.

[12]Honda H，Iwata T，Mochizuki T.Changes in vascular reactivity induced by acute hyperthyroidism in isolated rat aortae[J].Gen Pharmacol，2000，34(6)：429-434.

[13]Pellieux C，Sauthier T，Aubert JF.Angiotensin II-induced cardiac hypertrophy is associated with different mitogen-activated protein kinase activation in normotensive and hypertensive mice[J].J Hypertens，2000，18(9)：1307-1317.

[14]McCollum LT，Gallagher PE，Ann Tallant E.Angiotensin-(1-7)attenuates angiotensin II-induced cardiac remodeling associated with upregulation of dual-specificity phosphatase 1[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2012，302(3)：H801-810.

(本文編輯：楊澤平)

The change and significance of Ang(1-7)and AngII ratio in serum of hyperthyroidism

WANGBing，ZHANGZaizhong，WANGDengchao，etal.

(DepartmentofGeneralSurgery，F(xiàn)uzhouGeneralHospital，F(xiàn)uzhou350025，China)

Objective To investigate the change and significance of Ang(1-7)and Ang II ratio in serum of hyperthyroidism.Methods Forty SD rats were randomly divided into the experimental group and the control group，with 20 rats in each group.In the experimental group，the rat model of hyperthyroidism was established by using the method of gastric lavage with levothyroxine sodium 0.5 mg/kg/d and the control group was given equal volume of normal saline.After the experiment beginning of 2，4，6 and 8 weeks，the following indicators of the rats were detected，such as heart rate，systolic blood pressure，body weight changes，blood T3，T4，Ang(1-7)，AngII level，heart / body weight ratio calculation.the pathological changes of myocardial tissue was observed under the light microscope.Results From the second week of the experiment，the heart rate，systolic blood pressure in the experimental group were significantly higher than the control group(P<0.05).The body weight was significantly lower(P<0.05)，the serum T3，T4 levels were significantly higher in the experimental group(P<0.05).The heart / body weight ratio increased gradually in the experimental group，were significantly higher than control group(P<0.05).The myocardial damage degree under light microscope increased gradually.The Ang(1-7)/AngII ratio gradually decreased from the fourth weeks of the experiment，which was significantly lower than that of the control group(P<0.05).Conclusion With the progression of the disease，the /AngII(1-7)Ang ratio in the blood of rats gradually decreases，and the change of Ang(1-7)/AngII ratio is helpful to evaluate the degree of myocardial damage caused by hyperthyroidism.

hyperthyroidism； myocardial damage； Ang(1-7)； AngII

10.3969/j.issn.1005-6483.2017.03.019

福建省自然科學基金資助項目(2013J01351)

350025 福州總醫(yī)院普通外科

王烈，Email：fzptwk@126.com

2016-11-11)