石耿辉 商黔惠 王晓春

(遵义医学院附属医院血液科，贵州 遵义 563003)

高盐饮食对Wistar大鼠血压和心脏结构功能的影响

石耿辉1商黔惠1王晓春1

(遵义医学院附属医院血液科，贵州 遵义 563003)

目的探讨Wistar大鼠长期高盐摄入对血压和心脏结构、功能的影响及机制。方法37只雄性Wistar大鼠随机分为对照组(NS，n=13)、高盐组(HS，n=24)分别饲予不同NaCl含量饲料，试验结束后HS组大鼠根据血压水平分为高盐高血压(HSH)组和高盐正常血压(HSN)组。各组均进行左心室苏木素-伊红(HE)染色、心脏彩超、收缩压、左心室质量指数(LVMI)、血浆血管紧张素(Ang)Ⅱ、高敏C反应蛋白(hsCRP)、肿瘤坏死因子(TNF)-α浓度及左室AngⅡ、TNF-α、醛固酮含量测定。结果HSH组大鼠血压、左室局部AngⅡ含量显著高于NS组；HS组大鼠左心室表现出心肌肥厚、LVMI升高、血浆hsCRP水平升高、AngⅡ浓度降低、左室局部TNF-α浓度明显升高，且HSH组升高更明显；各组左室局部醛固酮含量、血清TNF-α浓度及心脏功能无明显差异(P>0.05)。结论长期高盐饮食可引起部分Wistar大鼠血压升高；盐致Wistar大鼠心肌重构作用与血压无关；TNF-α可能在高盐继发的大鼠血压、心脏结构及功能变化中起重要作用。

盐；心肌重构；高血压；血管紧张素Ⅱ；肿瘤坏死因子-α

食盐对高血压的发生起着关键作用。研究发现，无特殊遗传背景的Wistar大鼠长期高盐摄入后亦出现血压升高〔1〕。高盐摄入后Wistar大鼠血压升高并有相应的靶器官(左心室)损害，这一结果与人类高血压不同。本实验旨在研究高盐摄入对Wistar大鼠血压和心脏结构功能的影响及其机制。

1 材料与方法

1.1动物模型建立与标本采集 选取5～7周龄、体重80～100 g清洁级雄性Wistar大鼠共37只(许可证号：SCXK-(渝)2007-0005)。实验用大鼠于20℃～22℃、湿度50%～70%及光照12 h/d环境适应性饲养1 w。随机分为高盐组24只(HS组，饲8% NaCl)与正常对照组13只(NS组，饲0.5% NaCl)。实验动物饲养时间共24 w，饲养期间大鼠自由取食、取水，每2 w测定1次尾动脉压。依据测定血压值，将HS组分为高盐高血压(HSH)组与高盐正常血压(HSN)组，每组12只。每组随机抽取6只大鼠经麻醉后行心脏彩超声，所有大鼠经麻醉后腹主动脉取血，4℃ 2 500 r/min离心10 min，取上清；完整取出心脏，剔除心房及右心室组织，滤纸吸干后准确称重。所有大鼠在处理前均准确称其体重。

1.2样本切片苏木素-伊红(HE)染色 制备左心室心肌环组织标本切片，对实验大鼠的心肌环以HE方法进行染色处理。

1.3心功能指标测定 应用彩色多普勒超声心动图仪(Sequoia 512)进行心脏超声学检查。检查过程中，探头置大鼠胸前，以胸骨旁左室长轴和乳头肌水平短轴切面，调整好角度检测各心功能指标，连续测3次，结果取平均值。

1.4左心室质量指数(LVMI)测定 取大鼠心脏，分离左心室，以预冷生理盐水进行洗涤，并称量左心室质量(LVM)LVMI=LVM (mg)/质量(g)。

1.5血管紧张素(Ang)Ⅱ、醛固酮及肿瘤坏死因子(TNF)-α水平测定 左心室冻存组织，冰上剪碎，按质量体积比1∶9加入生理盐水，置冰上匀浆，4℃ 3 500 r/min离心10 min，取上清；按上清液∶生理盐水(1∶9)制成1%的组织匀浆液。血清样本冰箱取出后，冰水浴解冻，检测过程按照试剂盒说明进行操作(购自北京北方生物技术研究所和北京普尔伟业生物科技有限公司)。

1.6血清高敏C反应蛋白(hsCRP)水平检测 采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清hsCRP浓度，严格遵照操作说明书进行，购自上海西塘生物科技有限公司。

1.7统计学方法 应用SPSS13.0软件进行单因素方差分析。

2 结 果

2.1血压、LVMI及生化指标测定 实验末，与NS组比较，HSH组血压、左室局部Ang Ⅱ浓度明显升高，HSH、HSN组LVMI增加、血浆Ang Ⅱ浓度降低；高盐两组收缩压、LVMI及局部Ang Ⅱ浓度亦有明显差异(P<0.05)；但各组组织局部醛固酮浓度无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 实验末各组大鼠血压、LVMI及生化指标比较

与NS组比较：1)P<0.05；与HSN组比较：2)P<0.05；下表同

2.2实验大鼠心肌形态 与NS组相比，高盐两组心肌细胞直径增大、肌纤维排列相对紊乱且有部分断裂，并且发现肌间有炎症细胞浸润。见图1。

A～C：横切面；D～F：纵切面；A、D：NS组；B、E：HSH组；C、F：HSN组图1 各组大鼠心肌形态(×400)

2.3血清hsCRP、左心室TNF-α水平测定 HSH、HSN组血清hsCRP、左心室TNF-α水平较NS组显著升高(P<0.05)；高盐两组血清hsCRP浓度差异无统计学意义(P>0.05)，但HSN组左心室TNF-α水平较HSH组升高(P<0.05)；各组TNF-α浓度差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.4各组心脏结构及功能指标比较 实验末与NS组比较，高盐两组大鼠在心室活动的各个时相其左室前、后壁厚度均明显增厚，且HSH组较HSN组增厚更明显；各组左室收缩与舒张末期内径、血容量及反应心脏功能的射血分数、缩短分数无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表2 各组血清hsCRP、TNF-α及左心室组织TNF-α浓度比较

与NS组比较：1)P<0.05；与HSN组比较；2)P<0.05

表3 各组心脏结构及功能指标比较

LVAwd：左室舒张末期前壁厚度；LVAws：左室收缩末期前壁厚度；LVPwd：左室舒张末期后壁厚度；LVPws：左室收缩末期后壁厚度；LVDd：左室舒张末期内径；LVDs：左室收缩末期内径；EDV：舒张末期容积；ESV：收缩末期容积；EF：射血分数；FS：缩短分数

3 讨 论

高盐摄入与血压呈正相关，是高血压发展的主要原因〔2〕。有研究报道〔2〕，长期含4%或8%NaCl饲料饲养的Wistar大鼠收缩压明显增高。肾素-血管紧张素系统(RAS)对于调节水钠代谢起着重要作用，实验中盐作为唯一变化的因素，理论上，高盐摄入后引起血液渗透压升高，机体为了维护渗透压的正常，会促使抗利尿激素分泌增多，通过增加摄水量及肾脏对水的重吸收来维护渗透压平衡，其最终结果是血容量增多、钠水潴留，进而引起血压升高〔3〕。同时，高盐摄入后因流经肾脏的钠离子增多，促使肾脏近球细胞合成肾素减少并抑制肾素分泌，从而减少AngⅡ的转换和醛固酮分泌，以将多余的钠水排出体外，提示高盐摄入后理论上有抑制RAS系统的作用，其与渗透压平衡系统相互制约。于国东等〔4〕通过计算摄水-尿量差来观察高盐摄入后Wistar大鼠的钠水潴留情况，结果发现高盐组的摄水-尿量差明显低于低盐组，且这种排尿与摄水量无关；本课题组既往研究则发现高盐摄入后高盐组24 h尿钠排泄量明显增多〔5〕，上述实验说明高盐摄入后出现尿排钠水增加。本实验结果推测高盐摄入后机体RAS系统受到抑制，且HSH组大鼠血压升高机制可能与水钠潴留无关，而另有其他因素参与。已有研究证实大剂量TNF-α可直接作用于血管平滑肌导致血管舒张，而小剂量TNF-α则可通过1，4，5-三磷酸肌醇受体通路增强血管的收缩性〔6〕。本实验结果显示组织中TNF-α浓度的不同可能是导致高盐摄入后仅有部分大鼠血压升高的原因之一。即HSH组较低浓度的TNF-α通过增强血管收缩性进而引起血压升高，而HSN组较高浓度的TNF-α介导的血管舒张维持了机体正常血压。

盐作为影响心血管疾病发病的重要环境因素，其升高血压的作用已得到学术界认可，进一步的研究发现盐对心肌有直接损害作用，且这种作用与血压无关。离体心肌细胞经高盐环境干预后出现增生肥大〔7〕；2%NaCl盐水喂养自发性高血压大鼠后发现，左室重量与血压的关系不完全呈线性正相关〔8〕；Ferreira等〔9〕用高盐膳食喂养Wistar大鼠后出现血压升高、心肌重构，利用统计学方法除外血压因素外仍有心肌重构现象。而既往针对盐致心肌重构的研究，多聚焦于血压升高个体，难以除外高血压因素的影响。本实验结果提示左心室心肌重构，且HSH组心肌重构更明显。RAS系统参与调节机体水钠代谢并在高血压心肌重构发病中起重要作用。有研究报道〔10〕，高盐饮食时循环血中RAS受到抑制，但心脏局部AngⅡ基因表达增强、醛固酮浓度升高，这些物质能促使心脏发生重构。本实验结果提示心肌中升高的AngⅡ可能并未沿经典RAS途径激活醛固酮；而对HSN组的研究发现，心肌局部AngⅡ及醛固酮浓度均无明显升高却仍有心肌重构，故推测心肌局部RAS激活可能不是高盐致心肌重构的主要机制，HSH组心肌AngⅡ升高可能继发于血压的升高。既往研究显示高盐摄入大鼠存在氧化-抗氧化失衡及炎症反应〔11〕，AngⅡ可能部分介导这种机体损害〔12〕。TNF-α是机体内最重要的炎症因子之一，与高血压心血管重塑密切相关。有研究证明〔13〕TNF-α可通过促进血管平滑肌细胞由G1期向S期转化、调节白细胞介素(IL)-1分泌、促进原癌基因(c-sis、c-myc、c-fos)表达及活化核转录因子(NF)-κB信号通路等途径参与心血管重构。本研究结果推测高盐组心肌局部增高的TNF-α可能部分参与了本实验大鼠的心肌重构。HSH组左室前后壁厚度及LVMI较HSN组明显升高，这可能与HSH组心肌具有更高的压力负荷、局部更高浓度的Ang-Ⅱ及两组间局部TNF-α含量不同等因素有关。此外，罗碧辉等〔14〕通过插管法直接测量了高盐膳食后Wistar大鼠的左室功能，结果提示心功能异常，但本实验未观察到心脏功能改变，笔者认为这可能与所采用测量方法不同、方法的灵敏度差异以及机体尚处于功能代偿期等因素有关。

1黄为民，刘时彦，张润慧，等.高盐饮食对大鼠血浆AngⅡ、CGRP、ICAM-1、VCAM-1和P-S的表达的影响〔J〕.昆明医科大学学报，2015；36(11)：8-11.

2Middeke M.Salt consumption and cardiovascular risk：a plea for salt reduction〔J〕.Internist，2012；53(1)：14-9.

3Ishizu T,Seo Y,Kameda Y，etal.Left ventricular strain and transmural distribution of structural remodeling in hypertensive heart disease〔J〕.Hypertension，2014；63(3)：500-6.

4于国东，全洪兵，周 路，等.不同钠水摄入对大鼠血压的影响〔J〕.中华高血压杂志，2011；19(2)：125-8.

5王晓春，商黔惠，祝荣文，等.长期高盐饮食对Wistar大鼠血压和肾脏的影响及替米沙坦干预研究〔J〕.中华高血压杂志，2013；21(3)：253-9.

6Yang GH,Zhou X,Ji WJ，etal.Overexpression of VEGF-C attenuates chronic high salt intake-induced left ventricular maladaptive remodeling in spontaneously hypertensive rats〔J〕.Am J Physiol Heart Circ Physiol，2014；306(4)：H598-609.

7Forechi L,Baldo MP,Araujo I，etal.Effects of high and low salt intake on left ventricular remodeling after myocardial infarction in normotensive rats〔J〕.J Am Soc Hypertens，2015；9(2)：77-85.

8武 涛，何 晓，阮彩莲.高盐饮食大鼠血浆ET、CGRP含量变化情况分析〔J〕.按摩与康复医学(中旬刊)，2012；3(35)：5.

9Ferreira DN，Katayama IA，Oliveira IB，etal.Salt-induced cardiac hypertrophy and interstitial fibrosis are due to a blood pressure-independent mechanism in Wistar rats〔J〕.J Nutr，2010；140(10)：1742-51.

10Gürgen D,Kusch A,Klewitz R，etal.Sex-specific mTOR signaling determines sexual dimorphism in myocardial adaptation in normotensive DOCA-salt model〔J〕.Hypertension，2013；61(3)：730-6.

11石耿辉，商黔惠，王晓春，等.替米沙坦对高盐饮食诱导大鼠心肌重构的影响〔J〕.中华高血压杂志，2013；21(8)：746-52.

12Lara LS，Mccormack M，Semprum-Prieto LC，etal.AT1 receptor-mediated augmentation of angiotensinogen，oxidative stress，and inflammation in Ang Ⅱ-salt hypertension〔J〕.Am J Physiol Renal Physiol，2012；302(1)：F85-94.

13寿广丽，蔡 鑫.肿瘤坏死因子-α与原发性高血压关系研究进展〔J〕.心血管病学进展，2010；31(3)：430-2.

14罗碧辉，曾昭华，苏诚坚，等.Wistar大鼠长期高盐摄入对心脏功能的影响及机制探讨〔J〕.中国循环杂志，2012；27(4)：309-12.

〔2017-03-15修回〕

(编辑 袁左鸣)

R544.1

A

1005-9202(2017)19-4762-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.19.031

2009年贵州省高层次人才科研条件特助项目(No.TZJF-2009年42号)

1 遵义医学院临床医学研究所 遵义医学院附属医院心内科

商黔惠(1960-)，女，教授，主要从事高血压及其靶器官损害研究。

石耿辉(1982-)，男，主治医师，主要从事血液系统恶性肿瘤、高血压及其靶器官损害研究。