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病理性心肌肥厚早期是心肌组织适应心脏负荷增加出现的一种代偿性反应,但长此以往,可导致心衰、心律失常、心肌缺血甚至猝死等风险,是心血管疾病发生的独立危险因素之一。目前认为ROS引起的氧化应激及线粒体功能不足在病理性心肌肥厚发生发展中扮演着重要角色,临床上,钙通道阻滞剂是治疗病理性心肌肥厚的经典药物之一。碘化N-正丁基氟哌啶醇（N-n-butylhaloperidol iodide,F2）是我课题组合成的一种新型钙通道阻滞剂。以往研究表明,F2可通过阻断L-型Ca2+通道保护缺血再灌注心肌;进一步研究发现F2也可通过抑制ROS/JNK信号通路并由此阻抑线粒体氧化应激来改善心肌细胞和心脏微血管内皮细胞的缺氧复氧损伤。鉴于F2对心肌细胞内钙、对ROS及线粒体的作用,我们推测F2可能像其它钙通道阻滞剂甚至优于经典的钙通道阻滞剂,具有良好拮抗病理性心肌肥厚的新作用。我们近期在离体细胞模型上证明了 F2可通过ROS/JNK/Brf1信号通路拮抗病理性心肌肥厚,但F2对更接近病理状态的心肌肥厚整体模型作用如何,尤其是对肥厚心脏组织结构和功能有何作用,都不清楚。因此,本研究借助横向主动脉弓缩窄（transverse aortic constriction,TAC）手术引起小鼠病理性心肌肥厚模型,探讨F2能否改善TAC小鼠心脏形态结构异常,保护其心功能,在此基础上,研究F2的保护作用是否与其对ROS/JNK/Brf1信号通路的调节作用和保护线粒体的作用有关。方法:1.通过TAC手术建立小鼠病理性心肌肥厚模型:小鼠麻醉开胸后于头臂干和左颈总动脉起源之间结扎升主动脉。术后小鼠继续正常饲养4周即完成模型制作。2.以维拉帕米（Verapamil,Ver）为阳性对照药,实验分组如下:（1）sham组;（2）TAC组;（3）TAC+溶剂DMSO组;（4）TAC+0.125 mg/kg Ver组;（5）TAC+0.031 mg/kg F2组;（6）TAC+0.062 mg/kg F2 组;（7）TAC+0.125 mg/kg F2 组;（8）TAC+0.25 mg/kg F2组;（9）TAC+0.50 mg/kg F2组。3.小鼠给药方式及时间:F2和Ver以尾静脉注射给药的方式于术后1周开始给药直至第4周,共给药3周。4.小鼠心脏重量指标的变化,包括心脏重量/体重（HW/BW）和心脏重量/胫骨长度（HW/TL）。5.小动物超声仪测评小鼠心功能变化:包括射血分数（ejection fraction,EF）,短轴缩短率（short axis shortening rate,FS）,左心室收缩末期前壁厚度（left ventricular anterior wall thickness at end-systole,LVAWs）,左心室舒张末期前壁厚度（left ventricular anterior wall thickness at end-diastole,LVAWd）,左心室收缩末期后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness at end-systole,LVPWs）,左心室舒张末期后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness at end-diastole,LVPWd）,左心室收缩末期容积（left ventricular volume at end-systole,LVESV）,左心室舒张末期容积（left ventricular volume at end-diastole,LVEDV）,左心室收缩末期内径（left ventricular inner diameter at end-systole,LVIDs）和左心室舒张末期内径（left ventricular inner diameter at end-diastole,LVIDd）。6.Western Blot法检测小鼠心肌组织内磷酸化JNK（p-JNK）、总JNK、Brf1、肥厚因子（atrial natriuretic peptide,ANP）以及线粒体合成、功能调节因子PGC-1α蛋白的表达。7.制作心肌组织石蜡切片,通过HE染色观察心脏横截面大小,Masson染色检测心肌组织内胶原纤维表达情况。8.制作心肌组织冰冻切片,通过DHE染色检测心肌组织内ROS水平。9.透射电子显微镜观察心肌组织超微结构:包括线粒体的形态和结构以及胶原纤维的增生情况。结果:1.与sham组比较,TAC组小鼠ANP蛋白水平明显升高。五个剂量F2能不同程度地抑制TAC所致ANP蛋白水平升高,且随着F2剂量的增加,对ANP表达的抑制效应呈现先逐渐增强再逐渐减弱的趋势,其中中剂量0.125 mg/kg F2组ANP抑制作用最明显,且与同剂量Ver组比较,ANP蛋白水平差异无统计学意义。2.与sham组比较,TAC组小鼠心脏重量指标（HW/BW和HW/TL）明显升高。五个剂量F2能不同程度地抑制TAC所致小鼠心脏重量的增加,且随着F2剂量的增加,对小鼠心脏重量的抑制效应呈现先逐渐增强再逐渐减弱的趋势,其中中剂量0.125 mg/kg F2组心脏重量抑制作用最明显,且与同剂量Ver组比较,小鼠心脏重量指标差异无统计学意义。3.与sham组比较,TAC组小鼠心肌组织形态结构发生明显变化,包括心脏体积、心脏横截面均明显增大,胶原纤维显著增生。五个剂量F2能不同程度地改善TAC所致小鼠心脏体积、心脏横截面的增大,其中中剂量0.125 mg/kg F2组改善作用最明显;五个剂量F2也能不同程度地改善TAC所致小鼠心脏胶原纤维的增生,且随着F2剂量的增加,对胶原纤维增生的抑制效应呈现先逐渐增强再逐渐减弱的趋势,其中中剂量0.125 mg/kg F2组抑制作用最明显,且与同剂量Ver组比较,小鼠胶原纤维增生水平差异无统计学意义。同时,透射电子显微镜可以明显观察到,与sham组比较,TAC组大量排列紊乱的胶原纤维堆积在细胞之间。而给予剂量均为0.125 mg/kg F2组和Ver组时,TAC组所诱导的胶原纤维增生能被明显改善。4.与sham组比较,TAC组小鼠EF和FS均明显下降,而LVAWd、LVPWd、LVIDd、LVIDs、LVESV和LVEDV却明显上升。五个剂量F2能不同程度地改善TAC所致小鼠心脏功能障碍,且随着F2剂量的增加,对EF和FS的促进效应呈现先逐渐增强再逐渐减弱的趋势,其中中剂量0.125 mg/kg F2组促进作用最明显,且与同剂量Ver组比较,小鼠EF和FS水平差异无统计学意义;对LVAWd、LVPWd、LVIDd、LVIDs、LVESV和LVEDV的抑制效应呈现先逐渐增强再逐渐减弱的趋势,其中中剂量0.125 mg/kg F2组抑制作用最明显,且与同剂量Ver组比较,小鼠上述因子水平无统计学意义。5.与sham组比较,TAC组小鼠ROS生成增多、JNK异常激活和Brf1蛋白水平高表达。五个剂量F2能不同程度地抑制TAC所致上述因子的异常,且随着F2剂量的增加,对上述因子的抑制效应呈现先逐渐增强再逐渐减弱的趋势,其中中剂量0.125 mg/kg F2组抑制作用最明显,且与同剂量Ver组比较,上述因子水平差异无统计学意义。6.与sham组比较,TAC组小鼠心肌组织内PGC-1α蛋白水平表达明显降低。五个剂量F2能不同程度地促进TAC小鼠PGC-1α蛋白表达,且随着F2剂量的增加,对PGC-1α表达的促进效应呈现先逐渐增强再逐渐减弱的趋势,其中中剂量0.125 mg/kg F2组PGC-1α促进作用最明显,且与同剂量Ver组比较,PGC-1α蛋白水平差异无统计学意义。同时,透射电子显微镜可以明显观察到,与sham组比较,TAC组线粒体肿胀、空泡样变,嵴扭曲变形和断裂。而给予剂量均为0.125 mg/kg F2组和Ver组时,TAC组所致的线粒体结构异常能被明显改善。结论:1.F2具有拮抗TAC引起的病理性心肌肥厚作用,其药理作用呈现倒“U”型量效曲线,最佳效果的剂量组与同等剂量的Ver组药理效应相当。2.F2具有下调ROS/JNK/Brf1信号通路及保护线粒体的作用,这可能是其阻抑病理性心肌肥厚的重要机制。