目的:随着人口老龄化,心衰的发病率呈上升趋势,同时再住院率和病死率仍然居高不下。心脏瓣膜疾病尤其是主动脉瓣狭窄导致的心力衰竭在临床上十分常见,临床目前治疗的主要手段是针对主动脉瓣膜狭窄的手术治疗,尤其是近年来主动脉瓣膜置换(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)手术已成为微创手术治疗严重主动脉瓣狭窄的希望。然而即便是TAVR手术成功后,由于心肌纤维化、氧化应激、炎症以及细胞凋亡等原因存在,左心室逆转重构也是不完全的,可能会导致了较差的预后。芪苈强心胶囊“气血水同治分消”的治疗理念,有整体治疗、多靶点作用、辨证论治个体化治疗以及毒副作用较小的优势。既往研究中,芪苈强心胶囊在标准化治疗的基electromagnetism in medicine础上能够改善慢性心衰患者的血浆氨基末端脑钠肽前体(N terminal-pro brain natriuretic peptide,NT-pro BNP)水平以及提高患者的生活质量。同时芪苈强心胶囊能够延缓小鼠因压力负荷增加引起的心肌肥厚、心室重构和心脏功能障碍的进展。然而目前关于芪苈强心胶囊能否改善TAVR术后心脏功能以及逆转心室重构及其可能的机制尚不明确。本研究通过建立解除高压力负荷小鼠模型并加用芪苈强心胶囊进行干预,旨在观察芪苈强心胶囊对解除高压力负荷后的心室重构及心脏功能的干预作用,并探讨芪苈强心胶囊治疗主动脉瓣狭窄引起的心室重构可能的机制。材料与方法:1、首先将40只8周龄的C57BL/6J小鼠随机分为对照组(n=8)和模型组(n=32)。通过对模型组小鼠进行主动脉弓缩窄手术(transverse aortic constriction,TAC)来构建压力负荷性心肌肥厚模型,模拟主动脉瓣狭窄的病理生理过程。模型组饲养8周后,经小动物心脏超声评价心脏功能及心脏结构,证实TAC建模成功。GSK126其次将模型组小鼠分为持续高压力负荷组(aortic banding,AB组,n=8),AB联合芪苈强心胶囊治疗组(ABQ,n=8),解除高压力负荷组(aortic debanding,DB组,n=8)以及DB联合芪苈强心胶囊治疗组(DBQ组,n=8)。DB和DBQ组小鼠进行二次手术,将小鼠主动脉和丝线分离,解除小鼠高压力负荷。其他组小鼠也进行空白手术对照。最后ABQ及DBQ组每日晨起灌胃给药,剂量为1g/kg/d,每日一次,连续给药4周;其余分组给予同等体积蒸馏水灌胃。4周后使用小动物超声评估各组小鼠的心脏功能和心室结构,记录左心室的射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF%)、缩短分数(fractional shortening,FS%)、左室收缩末期期内径(left ventricular internal diameter at end-systole,LVIDS)、左室舒张末期内径(left ventricular internal diameter at end-diastole,LVIDD)、左室心肌质量(left ventricular mass,LVmass)等指标。小鼠测量体重(body weight,BW)后,处死小鼠、对小鼠心脏称重(heart weight,HW),测量胫骨长度(tibia length,TL),计算心脏重量与体重的比值(HW/BW)和心脏重量和胫骨长度的比值(HW/TL)。小鼠心脏组织进行病理学切片,通过HE染色观察心脏大体形态,WGA染色比较左心室心肌细胞横截面积,Masson染色观察心脏纤维化,使用Real-time PCR法检测各组小鼠心肌组织中心肌肥厚指标:脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)和肌球蛋白更多重链-7(myosin heavy chain-7,MYH7)。2、对小鼠心肌组织通过免疫组化检测4-羟基壬烯醛(4-hydroxynonenal,4-HNE)的表达情况。使用Real-time PCR法检测各组小鼠心肌组织中氧化应激指标:核因子-E2相关因子2(nuclear factor erythrocyte 2 related factor 2,Nr F2)、血红素氧合酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)、超氧化物歧化酶-2(superoxide dismutase,SOD2)的m RNA的表达量,使用Western blot法检测各组小鼠心肌组织氧化应激指标Nr F2、HO-1、过氧化氢酶(Catalase)、环氧化酶2(cyclooxygenase 2,COX2)和SOD2的蛋白表达情况。结果:1、通过TAC手术建立高压力负荷小鼠心力衰竭模型,再进一步通过手术解除主动脉缩窄所致高压力负荷,通过该动物模型模拟进行TAVR手术的小鼠。2、在小鼠心功能方面,与对照组相比,AB组小鼠LVEF值和FS值均明显降低。DB组小鼠LVEF值和FS值较对照组相比有所下降。DB组和AB组、ABQ组相比,DB组小鼠在LVEF值和FS值水平明显升高。不论同AB组还是和ABQ以及DB组小鼠相比,DBQ组LVEF值和FS值均有明显好转。3、在小鼠心脏结构方面,AB组小鼠相较于对照组在LVIDD、LVIDS、LVMass水平明显增大。与对照组比较,DB组小鼠LVIDD、LVIDS和LVMass值均高于对照组。DB组相较于AB组、ABQ组,DB组小鼠在LVIDD、LVIDS、LVMass值都有明显下降。不论同AB组还是和ABQ以及DB组小鼠相比,DBQ组在LVIDD、LVIDS、LVMass水平均有明显改善。4、小鼠心肌肥厚方面,心脏大体形态AB组较对照组小鼠心脏明显增大,给予二次手术和/或给予芪苈强心胶囊干预后DB组、DBQ组相较AB组小鼠能改善心肌肥厚。在HW/BW比值方面,与对照组相比,AB组、ABQ组小鼠HW/BW比值明显增加,而与AB组、ABQ组小鼠相比DB组、DBQ组小鼠心HW/BW比值水平明显下降。在(HW/TL)比值水平方面,AB组小鼠HW/TL比值明显高于对照组和DBQ组小鼠。同时ABQ组小鼠HW/TL比值明显高于对照组。采用RT-PCR检测各组小鼠心肌组织中BNP和MYH7的m RNA水平,根据小鼠是否解除压力负荷,与对照组相比,AB组BNP和MYH7的m RNA水平明显增高,DB组BNP和MYH7的m RNA水平与AB组相比上述有所降低,但仍然高于对照组。将高压力负荷的小鼠给予芪苈强心胶囊干预4周后,ABQ组与AB组相比BNP和MYH7的m RNA水平ABQ组明显降低。将小鼠解除压力负荷后进一步给予芪苈强心胶囊干预4周后,DBQ组与DB组相比,DBQ组的BNP和MYH7的m RNA指标水平呈下降趋势,但无统计学意义。5、通过HE染色观察小鼠心脏大体形体,结果显示,与对照组相比,AB组小鼠心脏明显增大,通过芪苈强心胶囊或解除小鼠高压力负荷后,ABQ组和DB组小鼠能够缓解高压力负荷引起的心室肥厚,同时DBQ组进一步明显缓解高压力负荷造成的心肌肥厚。通过WGA染色评估左心室心肌细胞横截面积大小,与对照组相比,AB组、ABQ组和DB组心肌细胞横截面积增大,DBQ组小鼠同对照组相比心肌细胞横截面积无统计学差异。将高压力负荷的小鼠给予芪苈强心胶囊干预4周后,ABQ组与AB组相比,ABQ组心肌细胞横截面积有所下降,将小鼠解除压力负荷后进一步给予芪苈强心胶囊干预4周后,DBQ组与DB组相比,DBQ组心肌细胞横截面积明显降低。6、Masson染色评价小鼠心肌组织纤维化,结果显示,与对照组相比,AB组、ABQ组和DB组心肌细胞纤维化面积增大,DBQ组小鼠同对照组相比心肌细胞纤维化面积无统计学差异。将高压力负荷的小鼠给予芪苈强心胶囊干预4周后,ABQ组与AB组相比,ABQ组心肌细胞纤维化面积有所下降。将小鼠解除压力负荷后进一步给予芪苈强心胶囊干预4周后,DBQ组与DB组相比,DBQ组心肌细胞纤维化面积明显降低。7、免疫组化染色检测各组小鼠心肌组织4-HNE表达情况来评估心肌组织氧化应激情况。结果显示,与对照组相比,AB组4-HNE表达明显增多,DB组与AB组相比4-HNE表达明显减少,但仍然多于对照组。ABQ组与AB组相比心肌组织中4-HNE的表达减少。DBQ组小鼠心肌组织中的4-HNE较DB组表达进一步减少。8、通过Real-time PCR和Western blot方法检测各组心肌组织氧化应激指标。结果显示,与对照相比,AB组Nr F2、HO-1和SOD2的m RNA水平明显降低,DB组与AB组相比Nr F2、HO-1和SOD2的m RNA水平指标有所增加,但仍然低于对照组。与AB组相比,ABQ组Nr F2、HO-1和SOD2的m RNA水平AB组明显升高;与DB组相比,DBQ组Nr F2、HO-1和SOD2的m RNA水平明显升高。与对照相比,AB组小鼠心肌组织Nr F2、HO-1、SOD2、Catalase蛋白指标水平明显降低,DB组与AB组相比上述指标有所增加,但仍然低于对照组。此外,与对照组相比,AB组COX2蛋白表达明显增加,DB组与AB组相比COX2蛋白表达有所减少,但仍然高于对照组。与DB组相比,DBQ组Nr F2、HO-1、SOD2、Catalase蛋白表达水平明显升高,COX2蛋白表达水平明显下降。结论:通过TAC手术造成的高压力负荷小鼠后,再利用二次手术解除小鼠高压力负荷,安全有效的模拟了主动脉瓣狭窄进行TAVR的手术过程以及疾病发展的病理过程。对于解除高压力负荷后的小鼠,芪苈强心胶囊能够进一步减轻心肌损伤,改善心脏纤维化,减轻氧化应激损伤,逆转心室重构,改善心脏功能,其潜在的机制可能与Nr F2/HO-1通路有关。