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目的本课题以SHR大鼠为疾病模型,探讨高温高湿环境(热应激)对SHR大鼠心血管机能的损伤作用及其可能机制,以期综合分析高温高湿环境对大鼠心脏及血管功能的作用与影响,为防控炎热环境下心血管疾病的发病提供科学的理论依据。方法购买WKY大鼠和SHR大鼠(北京维通利华),在人工气候舱中热应激,温度为32℃,湿度为65%,热应激时间为一周。根据每天热应激的时间,WKY大鼠随机分为3组,对照组(WKY-CN),热应激8小时组(WKY-8),热应激24小时组(WKY-24),每组8只大鼠;SHR大鼠随机分为3组,对照组(SHR-CN),热应激8小时组(SHR-8),热应激24小时组(SHR-24),每组8只大鼠。在热应激前后分别测定体重、血压。热应激结束后,用20%乌拉坦(1ml/100g)麻醉大鼠后,仔细分离胸主动脉血管,采用器官浴槽测定胸主动脉血管环对去甲肾上腺素(NA)的反应性。采用HE染色分析观察胸主动脉组织形态学变化。采用RT-PCR法检测大鼠胸主动脉血管组织凋亡基因Caspase-3、Bcl-2、Bax mRNA的表达量;采用Western-blot方法检测胸主动脉血管组织凋亡蛋白Bcl-2和Bax蛋白水平的变化。收集大鼠血液标本,采用ELISA法测定大鼠血液中IL-2、IL-12、eNOS等含量的变化。采用CCK-8法检测淋巴细胞增殖速率变化。结果1.与实验前比较,WKY大鼠体重均增长(P<0.01);SHR大鼠体重增长较WKY大鼠缓慢(P<0.05),SHR-24组体重出现了负增长。2.与实验前比较,WKY-24大鼠收缩压和舒张压均出现明显的升高(P<0.05);SHR-8、SHR-24组大鼠收缩压和舒张压均显著升高(P<0.01)。3.与CN组比较,热应激组大鼠胸主动脉血管反应性升高(P<0.05);与WKY大鼠比较,SHR胸主动脉的血管反应性升高(P<0.05);与CN组比较,WKY-8、SHR-8两组的大鼠胸主动脉血管反应性升高显著(P<0.01)。4.形态学观测结果显示在WKY-24组中内膜细胞连接松散,内皮有一部分丢失,但结构比WKY-8要好。SHR-8组失去了大部分的内皮细胞,血管内膜不完整,有些弹性纤维和胶原纤维较厚,细胞分布无序。SHR-24与SHR-8组相似,但SHR-24组结构状态较好。5.与WKY-CN组大鼠比较,WKY-24组大鼠血清eNOS的含量显著降低(P<0.05);与SHR-CN组大鼠比较,SHR-24组大鼠血清中eNOS的含量显著降低(P<0.05);与WKY-24组比较,SHR-24组大鼠血清eNOS的含量显著降低(P<0.01)。6.WKY-8、SHR-8大鼠IL-12较CN组有显著的升高(P<0.05),SHR大鼠IL-2和IL-12的含量低于WKY大鼠(P<0.01)。高温高湿环境中的大鼠淋巴细胞增殖速率加快(P<0.05)。7.高温高湿环境中的大鼠Caspase-3表达量均显著升高(P<0.05)Bcl-2表达量均降低(P<0.05);SHR大鼠Caspase-3高于WKY大鼠(P<0.05)。与WKY-CN组大鼠比较,WKY-8组大鼠Bax基因表达上调(P<0.05);SHR-8组与SHR-24组大鼠的Bax表达量显著高于SHR-CN组(P<0.01),热应激SHR大鼠Bax表达量高于WKY大鼠(P<0.01)。8.高温高湿环境促进大鼠凋亡蛋白Bax的表达(P<0.01),降低Bcl-2蛋白的表达(P<0.01)。结论大鼠在高温高湿环境中胸主动脉血管结构和功能出现损伤。与WKY比较,SHR大鼠的胸主动脉在高温高湿环境受到的损伤更严重;与24小时处于高温高湿环境的大鼠比较,每天8小时处于高湿热环境的大鼠胸主动脉受到的损伤更严重,损伤机制与细胞凋亡有关。