甲状腺功能亢进时血中血管紧张素(1-7)、血管紧张素Ⅱ比值变化及其意义

王冰 张再重 王邓超 姜一帆 邓琳 王烈

·论著·

甲状腺功能亢进时血中血管紧张素(1-7)、血管紧张素Ⅱ比值变化及其意义

王冰 张再重 王邓超 姜一帆 邓琳 王烈

目的 探讨甲状腺功能亢进(甲亢)血中血管紧张素(1-7)[Ang(1-7)]、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)比值变化及其意义。方法 SD大鼠40只，随机分为实验组和对照组，每组20只。实验组采用左旋甲状腺素钠灌胃法(每天0.5 mg/kg)建立甲状腺功能亢进模型，对照组给予等容量的生理盐水。观察实验开始后第0、2、4、6、8周各组大鼠心率、收缩压、体质量变化，检测血中T3、T4、Ang(1-7)、AngⅡ水平，计算心脏/体质量比值，光镜下观察心肌组织病理学改变。结果 实验第2周开始，实验组心率、收缩压高于对照组(P<0.05)，体质量低于对照组(P<0.05)，血T3、T4水平高于对照组(P<0.05)，实验组大鼠心脏/体质量比值逐渐升高，均高于对照组(P<0.05)，光镜下心肌损害程度逐渐加重。实验第4周开始，Ang(1-7)/AngⅡ比值逐渐减小，均低于对照组(P<0.05)。结论 随着甲亢病情进展，血中Ang(1-7)/AngⅡ比值逐渐减小，检测Ang(l-7)/AngⅡ比值变化有助于评估甲亢致心肌损害程度。

甲状腺功能亢进； 心肌损害； 血管紧张素(1-7)； 血管紧张素Ⅱ

有研究表明，血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)在正常的生理水平下发挥着重要作用，如维持机体的水电解质平衡，调节血压，但过量的AngⅡ也会引起心肌间质纤维化、心肌细胞的肥大、坏死以及凋亡、血管功能紊乱、诱发心肌重构，参与心力衰竭的发生和发展[1]。血管紧张素(1-7)[Ang(1-7)]具有抗增殖作用，可通过特异性受体对心肌细胞产生效应。Ang(1-7)可显著降低ERK1/ERK2丝裂原活化蛋白激酶的活性，抑制心肌细胞的生长，并且可以减小心肌梗死后心肌细胞的大小，在一定程度上阻止心室重构、心室功能紊乱、心肌肥厚以及纤维化，从而保护左心室功能[2-3]。因此，Ang(1-7)可以认为是对抗AngⅡ引起心脏损害的关键，Ang(1-7)和AngⅡ平衡的调节可能在甲亢性心脏病的防治中发挥重要作用。我们对甲亢大鼠血中Ang(1-7)、AngⅡ比值变化进行观察，并分析其在评估甲状腺机能亢进致心肌损害中的意义。

材料与方法

一、材料

清洁级健康SD大鼠40只，雌雄各半，8～10周龄，体质量220～250 g，随机分为实验组和对照组，每组20只。购自上海斯莱克实验动物有限公司，由南京军区福州总医院比较医学科提供并饲养管理。饲养室温22℃，相对湿度50%～70%，保持清洁通风，大鼠可以自由进食和饮水。

二、方法

1.实验组参照文献[4]方法建立甲亢模型，每日给予由左旋甲状腺素钠(优甲乐，德国默克雪兰诺有限公司)配制成的混悬液0.5 mg/kg灌胃，直至实验结束。对照组每日灌注等容量的生理盐水。实验开始第0、2、4、6、8周共计5个时间点进行检测。采用实验动物专用电子秤测量大鼠体质量变化，采用无创血压测量系统测量大鼠心率和收缩压变化。

2.内眦静脉取血4 ml，离心取上清液。应用放射免疫固相微球分离法测定血清总三碘甲状腺氨酸(TT3)、总四碘甲状腺氨酸(TT4)浓度。应用Ang(1-7)酶联免疫试剂盒、AngⅡ酶联免疫试剂盒采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)分别检测大鼠血中Ang(1-7)和AngⅡ水平变化。操作严格按照试剂盒说明书进行。

3.每个时间点两组随机取4只大鼠，采用戊巴比妥钠腹腔注射麻醉，处死大鼠。完整摘取大鼠心脏，生理盐水冲洗干净，用清洁滤纸吸干表面水分后利用电子天平称取心脏湿重，计算大鼠心脏与体质量的比值(H/B，mg/g)。将大鼠的心脏组织放置于4℃多聚甲醛中保存，进行HE染色切片，光学显微镜下观察病理组织学变化情况。

三、统计学处理

结 果

1.体质量变化：实验开始后0～8周，对照组大鼠体质量呈逐渐增长趋势，第4周开始实验组大鼠体质量逐渐下降。实验开始第2周后，同时间点比较，实验组大鼠体质量显著低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.心血管相关指标变化：实验开始后0～8周，对照组心率、收缩压、心脏/体质量比值未见显著变化。第2周开始实验组心率、收缩压、心脏/体质量比值呈逐渐升高趋势。实验开始第2周后，同时间点比较，实验组心率、收缩压、心脏/体质量比值均显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表1 两组大鼠体质量变化情况±s)

注：与对照组比较，aP<0.05

表2 两组大鼠心血管相关指标变化情况比较±s)

注：与对照组比较，aP<0.05

3.血T3、T4和Ang(1-7)/AngII比值变化：实验开始后0～8周，对照组大鼠血T3、T4和Ang(1-7)/AngⅡ比值未见明显变化。实验组T3、T4呈逐渐升高趋势，Ang(1-7)/AngⅡ比值逐渐降低。实验开始第2周后，同时间点比较，实验组T3、T4均显著高于对照组；实验开始第4周后，同时间点比较，实验组心脏Ang(1-7)/AngⅡ比值低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组大鼠血T3、T4和Ang(1-7)/AngⅡ比值变化情况

注：与对照组比较，aP<0.05

4.心脏组织病理学变化情况：实验开始后0～8周，对照组大鼠心脏切片光镜下观察未见明显组织病理学改变，实验组心脏切片光镜下可见心肌纤维排列紊乱，表现为心肌细胞肥大、细胞核增大、细胞浊肿、横纹消失或模糊、心肌间结缔组织增生、灶状脂肪变性、纤维变性、间质出血、间质血管壁增厚、淋巴细胞浸润。见图1。

①对照组：心肌纤维正常排列，未见心肌细胞肥大、细胞核增大等异常改变；②实验组4周：心肌纤维排列紊乱，可见少量心肌细胞肥大、细胞核增大、心肌间结缔组织增生、间质出血、淋巴细胞浸润；③实验组8周：心肌纤维排列异常紊乱，可见大量心肌细胞肥大、细胞核增大、心肌间结缔组织增生、间质出血、淋巴细胞浸润。

图1 心脏切片光镜下观察(HE染色，×20)

讨 论

甲亢是多种原因引起的甲状腺激素分泌过多导致的内分泌疾病[5-7]，心脏是甲状腺激素的主要靶器官之一，机体在高甲状腺激素状态下，心脏被甲状腺激素影响而发生变化[8]。体内过量的甲状腺激素可以通过直接或者间接的作用对心脏产生作用，导致甲亢性心脏病的发生，表现为异常的心血管系统症状和体征[9]。甲亢性心脏病主要症状为多食善饥、皮肤潮湿、怕热多汗、心动过速、心房增大、心肌缺血以及心力衰竭等症状和体征[10]，病情严重者可危及生命。

目前，甲亢性心脏病的发病机制尚未完全明确，但是肾素-血管紧张素系统(RAS)被激活是其重要的发病机制之一。RAS在心血管功能调节方面起着重要作用，尤其在甲亢致心肌损害病理变化中起着关键作用[11]。甲状腺激素导致心肌肥大的病理机制首先是通过激活RAS系统，该作用的直接效应物质是AngⅡ，AngⅡ是由血管紧张素Ⅰ(AngⅠ)转换而来，是由于ACE的作用，AngⅡ可以启动心肌重构效应，该效应是通过作用于血管紧张素Ⅰ型受体(ATIR)引起的，使细胞内二酰甘油增加，增加细胞内Ca2+浓度，最终促进心肌肥厚的发生发展[12]。不仅如此，AngⅡ还可以通过诱发氧衍生自由基导致心肌损害，导致脂质过氧化损伤，最终造成心肌间质纤维化、心肌细胞肥大、坏死、凋亡等心肌损害[13]。Ang(1-7)是RAS中一个7肽的代谢产物，具有复杂的生物学作用。 Ang(1-7)在很多方面表现出与AngⅡ相拮抗的作用，对心血管系统起着保护作用[14]。正常生理情况下，Ang-(1-7)与AngⅡ的浓度大致相等，心肌出现损害后，RAS系统被激活，Ang-(1-7)与AngⅡ的浓度出现不同程度的增加。本研究成功构建甲亢大鼠模型，并且动态检测了不同时期Ang-(1-7)、AngⅡ水平变化。结果表明，在甲亢状态下，血清Ang(1-7)、AngII随着心肌损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的比值随着心肌损害程度的增加而减小。因此，Ang(1-7)/AngⅡ比值可能有助于提示甲亢致心肌损害的严重程度。

本研究发现，Ang(1-7)、AngⅡ在大鼠甲亢致心肌损害中发挥重要作用。随着甲亢病情进展，大鼠血中Ang(l-7)/AngⅡ比值逐渐减小，检测Ang(l-7)/AngⅡ比值变化有助于评估甲亢致心肌损害程度。本研究只是在动物实验中初步发现了Ang(l-7)/AngⅡ比值与甲亢致心肌损害的关系。今后，应开展相关基础和临床研究，丰富和指导临床对甲亢性心脏病的诊治评估。

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(本文编辑：杨泽平)

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

WANGBing，ZHANGZaizhong，WANGDengchao，etal.

(DepartmentofGeneralSurgery，FuzhouGeneralHospital，Fuzhou350025，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

福建省自然科学基金资助项目(2013J01351)

350025 福州总医院普通外科

王烈，Email：fzptwk@126.com

2016-11-11)