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背景:慢性心力衰竭和慢性肾病往往共存于同一机体内互相影响,并导致了心力衰竭加重,晚期肾脏病变的进一步恶化和预后不良。临床研究证实了心肌梗死后的患者肾功能可发生慢性恶化,特别是那些已伴有肾功能损害的人群中,而糖尿病肾病则是这些人群的首要病因。这种慢性心力衰竭和慢性肾病共存且相互影响并导致病变加重的这一复杂的病理生理现象称之为心肾综合征。既往已有许多证据提示免疫激活参与了多种病因导致的肾损害进程,然而在心肌梗死后是否同样参与和诱导了肾脏功能的损害而导致预后不良,即慢性心肾综合征,及其相关机制仍无深入研究。目的:本研究旨在:1.通过建立心肌梗死合并切单肾(UNX+MI)和心肌梗死合并I型糖尿病两个联合损伤大鼠模型(即出现心肾综合征病理生理改变),观察其心、肾结构与功能的改变,并比较其与单纯心肌梗死大鼠相关指标的差异;2.观察心肌梗死12周后各组模型大鼠肾内细胞免疫和体液免疫等指标改变的同时,观察肾脏血流动力学/血管反应性,肾脏内质网应激等改变;3.观察Rho激酶抑制剂是否能够改善联合损伤模型大鼠中上述免疫机制等异常并改善心、肾功能;以进一步探讨肾脏免疫等机制是否参与了心梗后心、肾功能的进一步损害,以及内质网应激在慢性心肾综合征病理生理过程中的分子作用机制和价值。方法:实验分组:1):假手术对照组(control,Ctr.n=12);2)冠脉结扎诱导的心肌梗死组(MI,n=12);3)切单肾组(UNX,n=11);4)切单肾合并心肌梗死组(UNX+MI,n=11);5)切单肾合并心肌梗死给予Fasudil治疗组(UNX+MI+Fas,n=11);6)单纯STZ诱导I型糖尿病组(DB,n=11);7)STZ诱导糖尿病合并心肌梗死组(DB+MI,n=11)和8)糖尿病合并心肌梗死组给予Fasudil治疗组(DB+MI+Fas,n=11)。分别比较Ctr和MI(protocol 1);UNX+MI和UNX,UNX+MI+Fas(protocol 2);DB+MI和DB,DB+MI+Fas(protocol 3);以及联合损伤模型——UNX+MI,DB+MI与单纯MI组之间的心肾结构、功能和相关病生机制的差异。以对照研究:1)切单侧肾后心肌梗死对心脏和肾脏功能的进一步损害;2)伴有糖尿病肾病是否加重心肌梗死对心肾功能的影响;3)通过电子显微镜,流式细胞仪,免疫组化,免疫荧光以及多导myograph系统等检测手段观察各组大鼠的心、肾结构和肾局部免疫、血流动力学和内质网应激等机制的异常;4)观察Fasudil治疗是否通过改善免疫细胞的侵润和免疫复合物的沉积以及肾脏内质网应激而改善CRS中的肾脏功能。结果:第一部分:心梗12周后各组大鼠心、肾结构和功能的改变1)心功能:心梗12周后,心超(LVEDD,LVESD,FS)及导管(dp/dt max,dp/dt min,LVEDP)检测的各项心脏结构和功能指标以及血浆BNP等均显示各模型大鼠心功能发生了一定的恶化。但联合模型组(UNX+MI及DB+MI)较单纯心梗组的改变并不一致:一方面UNX+MI及DB+MI组的血浆BNP值显著高于单纯MI组,导管检测也显示DB+MI组较单纯MI组的心功能更差。但另一方面,切单肾合并心梗组较MI组的导管和心超参数并未显示出显著的差异。2)Rho信号通路的改变:联合模型组(UNX+MI及DB+MI组)的Rho信号途径显著上调——p-ERM/t-ERM的比值上调,fasudil则改善了其p-ERM/t-ERM的比值。3)肾功能:肾结构和功能的检测显示:心梗12周后不同程度的加重了肾组织纤维化(MASSON,TGF-β),肾小球硬化(PAS),足细胞损伤(nephrin,desmin),微量白蛋白尿,且联合模型组的肾微结构和功能的恶化较单纯MI组更显著,Fasudil改善了UNX+MI组及DB+MI组的肾微结构和功能的异常。第二部分:心梗12周后各组大鼠血流动力学和血管活性的改变心梗12周后联合模型组——UNX+MI及DB+MI组的肾灌注压,肾叶间小动脉收缩反应性,肾静脉压,肾重/体重比等均发生显著异常,显示该两个模型同时存在肾缺血和淤血,且较单纯MI组更为显著,而MI组则未显示出与Ctr组的差异。Fasudil改善了联合模型组的肾静脉压、肾重/体重比及肾叶间小动脉的收缩反应性。第三部分:心梗12周后各组大鼠肾脏内质网应激的激活心梗12周后各种模型大鼠肾内质网应激标志物CHOP,GRP78的表达均有所增加,且联合模型组——UNX+MI组及DB+MI组较单纯MI组更为显著。免疫组化显示内质网应激发生的主要部位在肾小球,而Fasudil改善了联合模型组的肾小球内质网应激。第四部分:心梗12周后各组大鼠肾脏免疫应答的改变1)肾脏免疫细胞的浸润:流式细胞仪检测显示心梗加重了各模型大鼠肾脏单核细胞的浸润(KMNCs)。联合损伤模型组——UNX+MI及DB+MI组较单纯MI组的免疫细胞浸润更为显著,并且肾CD3+/KMNCs,CD4+/CD3+,也分别较其假手术组和单纯心梗组更为显著。此外免疫组化显示上述免疫细胞浸润的部位主要在肾小球。2)肾小球免疫复合物沉积:电镜显示联合模型组肾小球系膜区出现了高电子密度物质的沉积,免疫荧光检测显示其主要成分为免疫复合物Ig G和补体C4。同时,肾浸润的CD4+T细胞的比重和Ig G沉积量与微量白蛋白尿及血浆BNP呈一定的正相关性。3)免疫应答与炎症反应:流式细胞仪检测显示心梗12周后各组模型肾内浸润的产炎症因子IFN-γ,IL-4的CD4+T细胞的比例显著增加,此外,在UNX+MI组及DB+MI组产炎症因子IL-17的CD4+T细胞,Treg细胞进一步上调,而Treg/Th17比例下调提示免疫相关性炎症参与了该疾病的进程。此外,Fasudil改善了联合模型组中免疫细胞的浸润和免疫复合物的沉积。结论:心肌梗死诱导的慢性心力衰竭加重了肾脏结构和功能损伤,特别是在独肾及有糖尿病肾损害的大鼠模型中,其主要的机制可能是肾细胞和体液免疫的激活,而伴随的血流动力学/血管反应性和内质网应激可能也参与了其中的进程,Rho激酶抑制剂改善了上述机制和心、肾功能的异常。