自发性高血压在大鼠心脏舒张功能的动态评价及血管紧张素转化酶抑制剂在心力衰竭伴射血分数保留患者中的疗效评价  学位论文  

心力衰竭是各种急慢性心血管疾病发展的终末阶段,其发病率在全球呈上升趋势。舒张性心功能不全、舒张性心力衰竭(diastolic heart failure,DHF)是一近年来得到重视的一组疾病,表现为心肌舒张功能受损,而收缩功能相对正常(LVEF>40-50%).近年研究发现舒张性心力衰竭约占全部慢性心力衰竭的50%,其预后也和慢性收缩功能不全性心力衰竭类似,年死亡率22-29%。然而,关于舒张性心功能不全和舒张性心衰的基础和临床研究尚不完善,临床上至今尚无明确有效的治疗方法。舒张性心功能不全的研究主要受限于尚无公认的模型,也无恰当的评价舒张功能的方法。 临床研究发现,舒张性心力衰竭好发于老年女性、伴有高血压、糖尿病的患者。高血压以其高发病率和患病率成为临床上舒张性心力衰竭的最主要病因。以往的高血压动物模型研究,包括使用自发性高血压大鼠模型进行的研究,由于舒张功能评价方法的局限性,少有关于舒张性心功能不全的研究。如超声心动图因为大鼠心脏体积小、胸壁较薄以及心率过快等原因,无法得到稳定的心脏舒张功能的指标；血流动力学、同位素检测和核磁共振等方法由于操作繁琐困难,重复性差,无法广泛应用于科研。 小动物高分辨率超声(频率范围12.5MHz～60MHz)是近年来发展的一项新技术,可以提高近场图像的分辨率,克服大鼠由于心脏体积小、胸壁较薄以及心率过快带来干扰的缺点,使超声心动图这种重复性好且无创的检查手段应用于大鼠心脏功能研究成为可能,然而该评价手段的可行性和方法学还不规范。 本研究拟采用经胸高频超声心动图技术获得不同月龄组大鼠心脏功能的多项参数,并用组织学和常用血清生物学指标进行验证,建立大鼠超声心动图评价心脏舒张功能的方法学,为应用自发性高血压大鼠模型研究舒张功能不全和舒张性心力衰竭提供无创的检查方法及评价依据。 近年来发现脂联素具有一定的心脏保护作用,我们拟通过观察血清和组织脂联素水平随心脏功能的变化情况及其产生的主要部位,了解脂联素在高血压导致舒张功能不全过程中的可能作用,为此类患者早期干预提供可能性。 血管转化酶抑制剂(ACEI)可以降低血压,减轻心肌肥厚,已证明在收缩性心力衰竭的治疗中发挥重要作用,然而ACEI治疗舒张性心力衰竭的作用尚未得到认可。我们拟对ACEI治疗舒张性心力衰竭的前瞻性临床研究进行系统评价,探讨ACEI对该部分患者预后的影响,为临床治疗舒张性心力衰竭提供依据。 第一部分自发性高血压大鼠心脏功能变化的时间序列高频超声评价 目的：观察自发性高血压大鼠从高血压到心脏肥大过程中心脏收缩、舒张功能的演变。 方法：35只雄性自发性高血压大鼠,观察时间点分别为1月龄、3月龄、6月龄、9月龄、12月龄、15月龄和18月龄。每个观察点取5只大鼠,超声检测之前称重,测尾动脉压和心率,然后以RMV-716型大鼠高频探头(频率：17.5MHz)从左室长轴切面以M型模式记录左室舒张末内径(LVEDD)、收缩末内径(LVESD)、左室后壁厚度(LVPW)及室间隔厚度(LVPW),左室射血分数(LVEF)和短轴缩短率(FS)由超声检测仪自带的心脏功能测定软件包自动计算得出。然后以脉冲多普勒记录二尖瓣流入道血流速度峰值(E峰、A峰),同时以组织多普勒记录二尖瓣环运动速度(E’峰、A’峰),综合评价心脏形态以及舒张和收缩功能变化情况,超声记录结束后处死大鼠取心脏横断面厚约5mm左右置于10%中性福尔马林溶液中固定做组织病理观察心肌组织病理学改变情况。 结果：自发性高血压大鼠体重前6个月增加较快,6月龄以后增加较慢并趋于稳定。3月龄时收缩压明显升高达171±3.1mmHg,二维超声表现为左室后壁(LVPW)、室间隔(IVS)以及左室舒张末内径(LVEDD)增大；6月龄以后收缩压稳定在200mmHg左右。随着收缩压升高,6月龄大鼠超声二尖瓣血流多普勒E/A比值较3月龄显现出统计学差异,组织多普勒二尖瓣环运动速度E"/A"<1,提示出现舒张功能异常,此期可以维持较长的时间(6月龄～18月龄),18月龄大鼠左室射血分数(LVEF)和短轴缩短率(FS)减低,说明出现收缩功能障碍。心肌组织HE染色显示随着大鼠月龄增大,心肌细胞进行性肥大；Masson染色观察胶原含量变化结果显示随着心脏功能不断进展,心肌间质及血管周围胶原显著增多。 结论：高频超声用以评价自发性高血压大鼠心脏形态和功能变化,可以获得清晰的图像。压力负荷(高血压)致心脏功能变化主要经历心肌肥厚(3月龄)到出现舒张功能异常(6月龄),而后出现舒张功能异常伴随收缩功能障碍(18月龄),最终进展到心力衰竭的过程,组织学主要表现为心肌细胞肥大和间质及血管周围纤维化。说明自发性高血压大鼠是研究舒张功能不全和舒张性心力衰竭的良好模型,可以用于探讨和研究舒张功能不全和舒张性心力衰竭的机制和进行药物干预研究。 第二部分脂联素在心肌肥大到收缩和舒张功能障碍过程中的组织学和血清学变化 目的：观察脂联素在高血压到心肌收缩和舒张功能障碍过程中的变化。 方法：各月龄组自发性高血压大鼠超声记录结束后处死取下腔静脉血1m1,于4℃条件下,15000rad/min高速离心20min,用ELISA法检测血清脂联素浓度,并与血清IL-6和NT-proBNP变化进行比较；同时取大鼠心包外、肾周、肠系膜三处脂肪组织行RT-PCR检测不同部位脂联素表达的不同,同时观察脂联素表达随心功能变化的变化情况。 结果：血清工L-6浓度随着疾病进展显著升高,由1月龄的13.24±1.26pg/ml升高到18月龄的621.45±19.49pg/ml；血清NT-proNBP水平同样由1月龄的172.79±4.32fmol/ml升高到18月龄的541.31±7.09fmol/ml.而血清脂联素浓度在出现舒张功能障碍表现时(6月龄)低于心脏功能正常时的水平(10.60±2.32ng/mlvs.15.20±1.22ng/ml,p<0.05),其后波动于9.31±1.84ng/ml～11.65±1.35ng/ml之间,差异无统计学意义。相关分析显示,血清脂联素浓度与IL-6和NT-proBNP浓度呈负相关(和IL-6相关系数—0.568,p=0.007；和NT-proBNP相关系数—0.606,p=0.005)。半定量RT-PCR结果显示,心包、肾周和肠系膜不同部位内脏脂肪组织表达脂联素没有差异,然而随着心脏功能进展,6月龄大鼠脂联素表达水平高于1月龄大鼠,15月龄大鼠脂联素表达进一步升高,随后表达无显著差异(p>0.05)。 结论：血清脂联素浓度随着心脏舒张功能障碍的出现而减低,与血清工L-6和NT-proBNP水平呈负相关,然而脂肪组织表达脂联素随着心脏功能变化而升高,提示脂联素可以作为高血压致舒张功能障碍的早期检测指标；内脏不同部位脂肪组织表达脂联素没有差异。 第三部分血管紧张素转化酶抑制剂在慢性心力衰竭伴射血分数保留患者中的疗效评价——7项前瞻性临床研究的荟萃分析 背景：血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)在慢性心力衰竭伴射血分数保留患者(HFPEF)中应用的疗效目前评价不一。 目的：系统评价血管紧张素转化酶抑制剂对慢性心力衰竭伴射血分数保留患者的疗效。 方法：全面检索Pubmed, EMBASE, BIOSIS,the Cochrane Library(2009年第3期)以及OVID数据库,以angiotensin-converting enzyme inhibitor, captopril,enalapril, benazepril, perindopril, alacepril, zofenopril, cilazapril, quinapril, ramipril, spirapril, imidapril, delapril, lisinopril, fosinopril, trandolapril和heart failure with preserved ejection fraction, heart failure with normal left ventricular ejection fraction, diastolic heart failure, heart failure with normal systolic function为检索式,包括从相关综述和纳入研究的参考文献中进行二次筛选。入选研究要求为：(1)前瞻性研究；(2)心力衰竭患者伴EF≥40%,以ACEI类药物作为单一治疗或一线治疗,与安慰剂或其它类药物对比；(3)明确的终点指标(死亡率、再入院率、6分钟步行距离、生活质量、NYHA分级改变等)；(4)随访时间大于等于6个月。由2名研究者独立检索和评价相关文献以决定研究是否被纳入,分歧通过双方讨论决定。完整提取临床研究的基本信息、患者基本信息和结局资料,以优势比(OR)和95%可信区间(95%CI)描述变量的合并效应,应用Cochrane RevMan5.0软件绘制森林图和评价发表偏倚和statal0.0软件进行统计分析。 结果：共纳入符合要求的前瞻性临床研究7项,总病例数2554例(ACEI组1309例,对照组1245例)。入选患者的平均年龄为75.1岁,其中女性患者比例为58%,平均射血分数>57.1%。心力衰竭伴射血分数保留患者的主要病因为缺血性心脏病：33.7%,高血压性心脏病：27.8%；61.9%的患者合并有高血压,25.8%的患者合并糖尿病。综合分析效应指标结果显示：ACEI可以有效降低患者的全因死亡率(OR=0.52,95%CI：0.41-0.64,P<0.00001),并且改善全因死亡率的效应在治疗6个月时已经显现出来,至少可以持续到用药后第5年。亚组分析发现ACEI对于年龄大于75岁或者治疗时间大于20.9个月的患者可以降低心衰再入院率。但是对于心衰恶化死亡率和全因再入院率,ACEI和对照组相比没有明显差异(P值分别为0.37和0.33)。 结论：ACEI用于治疗心力衰竭伴射血分数保留的患者可以降低全因死亡率和对特定患者可以降低心衰再入院率,对于心衰恶化死亡率和全因再入院率无改善作用。