七氟醚预处理对小鼠心肌缺血再灌注时环氧化酶-2表达的影响:在体和离体实验

目的 通过在体和离体实验评价七氟醚预处理对小鼠心肌缺血再灌注时环氧化酶-2(COX-2)表达的影响.方法 在体实验健康成年小鼠54只,体重约250 g,6～8周龄,采用随机数字表法,将其随机分为3组(n=18):对照组(C组)、心肌缺血再灌注组(I/R组)和七氟醚预处理组(SP组).采用结扎左冠状动脉30 min再灌注的方法制备心肌缺血再灌注模型.SP组小鼠吸入2.0％七氟醚,15min/次,共3次,间隔15 min.七氟醚预处理后90 min制备心肌缺血再灌注模型.再灌注6、9h时,取心肌组织分别采用Western blot法测定COX-2表达,采用分光光度法测定心肌caspase-3的活性.再灌注24h时测定左室舒张末压(LVEDP).细胞实验采用随机数字表法,将H9C2细胞随机分为3组,每组6皿:对照组(C组)、缺氧复氧组(H/R组)和七氟醚预处理组(SP组).H9C2细胞置于95％N2+ 5％CO2培养箱中孵育14 h后,置于95％O2+ 5％CO2培养箱中孵育3h,建立缺氧复氧模型.SP组H9C2细胞培养基中加入2.0 mmol/L七氟醚,每次孵育15 min,共3次,间隔15 min.七氟醚预处理结束后15 min建立缺氧复氧模型.复氧3h时采用Western blot法测定细胞COX-2的表达水平,采用比色法测定上清液和细胞裂解液LDH活性,计算LDH释放量.结果 在体实验:与C组比较,I/R组和SP组LVEDP升高,心肌组织caspase-3活性增强,COX-2表达上调(P＜0.01);与I/R组比较,SP组LVEDP降低,心肌组织caspase-3活性减弱,COX-2表达下调(P＜0.01).细胞实验结果:与C组比较,H/R组和SP组H9C2细胞COX-2表达上调,LDH释放量增加(P＜0.01);与H/R组比较,SP组H9C2细胞COX-2表达下调,LDH释放量减少(P＜0.01).结论 七氟醚预处理可通过直接下调心肌COX-2的表达,抑制细胞凋亡减轻小鼠心肌缺血再灌注损伤.     

PEP-1-血红素加氧酶-1融合蛋白转导对大鼠H9c2心肌细胞缺氧复氧损伤的影响

目的 探讨PEP-1-血红素加氧酶(HO)-1融合蛋白转导对大鼠H9c2心肌细胞缺氧复氧损伤的影响.方法 构建含人HO-1基因的原核表达质粒pETl5b-PEP1-hHO-1,质粒转化后诱导目的 蛋白PEP-1-HO-1表达.用含15%胎牛血清高糖DMEM培养基培养H9c2心肌细胞,随机分为4组(n=4):正常对照组(C组)常规培养;缺氧复氧组(H/R组)细胞缺氧22 h,复氧8 h;低浓度融合蛋白组(L-HO组)缺氧前用终浓度为1.0 μmol/L PEP-1-HO-1融合蛋白孵育细胞;高浓度融合蛋白组(H-HO组)缺氧前即刻用终浓度为2.0 μmol/L PEP-1-HO-1融合蛋白孵育细胞.复氧结束后收集细胞及培养液上清,采用2,4-二硝基苯肼显色法检测培养液乳酸脱氢酶(LDH)活性,硫代巴比妥酸比色法检测细胞MDA含量,黄嘌呤氧化酶法检测细胞SOD活性.结果 与C组比较,H/R组、L-HO组、H-HO组心肌细胞SOD活性降低,MDA含量升高,培养液LDH活性升高(P＜0.05);与H/R组比较,L-HO组和H-HO组心肌细胞SOD活性升高,MDA含量降低,培养液LDH活性降低(P＜0.05);与L-HO组比较,H-HO组心肌细胞SOD活性升高,MDA含量降低,培养液LDH活性降低(P＜0.05).结论 PEP-1-HO-1融合蛋白转导入大鼠H9c2心肌细胞可减轻细胞缺氧复氧损伤.     

血红素加氧酶-1对乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤的影响

目的 探讨血红素加氧酶-1(HO-1)对乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤的影响.方法 新生SD大鼠8只,日龄1～3 d,原代培养心肌细胞,随机分为4组:正常对照组(C组)常规培养8 h;缺氧复氧组(HR组)采用缺氧2 h,复氧6 h的方法制备心肌细胞缺氧复氧模型;血晶素组(Hemin组)缺氧前24 h及缺氧即刻,培养基中加入Hemin,终浓度为20 μmol/L;血晶素+锌原卟啉组(Hemin+ZnPP组)缺氧前24 h及缺氧即刻培养基中同时加入Hemin及ZnPP,终浓度均为20 μmol/L.各组细胞均接种于35 mm培养皿(2 ml/皿)或50 ml培养瓶(3 ml/瓶),每组45皿和3瓶.于复氧结束后采用蛋白印迹法测定心肌细胞HO-1表达,台盼蓝染色法测定心肌细胞存活率,应用全自动生化分析仪测定细胞培养液乳酸脱氧酶(LDH)活性,超声破碎细胞离心后取上清,采用硫代巴比妥酸法测定细胞MDA水平,黄嘌呤氧化酶法测定细胞SOD活性.结果 与C组比较,其余3组培养液LDH活性、心肌细胞MDA水平及HO-1表达升高,心肌细胞存活率及SOD活性降低(P＜0.05).与HR组比较,Hemin组培养液LDH活性、心肌细胞MDA水平降低,HO-1表达、心肌细胞存活率及SOD活性升高(P＜0.05),Hemin+ZnPP组上述指标差异无统计学意义(P＞0.05).HR组和Hemin+ZnPP组细胞缺氧复氧损伤明显,Hemin组细胞缺氧复氧损伤减轻.结论 HO-1可减轻乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤.     

PI3K/Akt信号通路在乳化异氟醚预先给药减轻乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用

目的 评价磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶(PI3K/Akt)信号通路在乳化异氟醚预先给药减轻乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用.方法 Wistar乳鼠60只,乳鼠心肌细胞于24孔培养板原代培养后,采用缺氧2 h复氧2 h建立缺氧复氧模型.乳鼠心肌细胞随机分为6组,每组8孔,正常对照组(C组):按正常条件继续培养4 h;A/R组:制备缺氧复氧模型;EI组:于细胞缺氧前即刻在培养液中加入乳化异氟醚,终浓度为1.68 mmol/L;EI+wortmannin(PI3K特异性抑制剂)组(EIW组):于细胞缺氧前即刻在培养液中加入乳化异氟醚和wortmannin,终浓度分别为1.68 mmol/L和100 nmol/L;wortmannin组(W组):于细胞缺氧前即刻在培养液中加入wortmannin,终浓度为100 nmol/L;脂肪乳组(F组):与细胞缺氧前即刻在培养液中加入30%脂肪乳,终浓度为0.05%.复氧2 h时,取细胞培养上清液测定乳酸脱氢酶(LDH)活性、肌钙蛋白I(cTnI)浓度,心肌细胞匀浆后测定超氧化物歧化酶(SOD)活性与丙二醛(MDA)含量,并测定心肌细胞磷酸化Akt(p-Akt)的表达水平.结果 与C组比较,其余5组上清液LDH活性、cTnI浓度和心肌细胞MDA含量升高,心肌细胞SOD活性降低(P<0.05);与A/R组比较,EI组和EIW组上清液LDH活性、cTnI浓度和心肌细胞MDA含量降低,心肌细胞SOD活性升高,F组除心肌细胞SOD活性升高外(P<0.05),其余指标差异均无统计学意义(P>0.05),W组上述指标差异无统计学意义(P>0.05);与EI组比较,EIW组、W组和F组上清液LDH活性、cTnI浓度和心肌细胞MDA含量升高,心肌细胞SOD活性降低(P<0.05).C组、EIW组、H/R组、F组和EI组心肌细胞p-Akt表达水平依次升高(P<0.05).结论 乳化异氟醚预先给药减轻乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤可能与进一步激活PI3K/Akt信号通路有关.     

PI3K/Akt信号通路在异丙酚后处理减轻大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用

目的 评价磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(PI3K/Akt)信号通路在异丙酚后处理减轻大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用.方法 体外培养SD乳鼠心肌细胞,接种于96孔板(细胞密度1×105/ml,200 μl/孔)或6孔板(细胞密度5×105/ml,2 ml/孔)中,采用随机数字表法,将细胞随机分为4组(n=24):常规培养组(C组)细胞常规培养6h;缺氧复氧组(H/R组)细胞行缺氧2h,复氧4h;缺氧复氧+异丙酚组(H/R+P组)于缺氧结束时行异丙酚(终浓度50 μmol/L)后处理;H/R+异丙酚+ PI3K抑制剂组(H/R+ P+W组)于缺氧结束时加入PI3K抑制剂渥曼青霉素(终浓度100nmol/L)和异丙酚(终浓度为50μmol/L).复氧结束时,采用MTT法测定细胞活力,应用生化自动分析仪测定培养液LDH活性;流式细胞仪检测细胞凋亡情况;Western blot法检测心肌细胞磷酸化Akt(p-Akt)、Bcl-2及Bax表达水平.结果 与C组相比,H/R组细胞活力降低,LDH活性和细胞凋亡率升高,p-Akt和Bax表达上调,Bcl-2表达下调,Bcl-2/Bax降低(P＜0.05).与H/R组比较,H/R+P组细胞活力升高,LDH活性和细胞凋亡率降低,p-Akt和Bcl-2表达上调,Bax表达下调,Bcl-2/Bax升高(P＜0.05).与H/R+P组比较,H/R+ P+W组细胞活力降低,LDH活性和细胞凋亡率升高,p-Akt和Bcl-2表达下调,Bcl-2/Bax降低(P＜0.05).结论 异丙酚后处理减轻心肌细胞缺氧复氧损伤的机制与激活PI3K/Akt信号通路有关.     

K_(ATP)通道参与介导地氟醚对缺氧/复氧心肌细胞损害的保护作用

目的　研究 KATP通道在地氟醚对缺氧 /复氧心肌细胞损害保护中的作用。方法　原代培养乳鼠心肌细胞 ,随机分为 4组 :A组正常对照 ;B组单纯缺氧 /复氧 (缺氧 2 h复氧 1h) ;C组 9%地氟醚预处理 2 0 min后 ,进行缺氧 /复氧 ;D组地氟醚预处理前培养液中加入终浓度为 12μg/ m l KATP通道阻断剂优降糖。分别于复氧 2 0 m in和 6 0 min进行测定 :培养液乳酸脱氢酶 (L DH )和肌酸激酶 (CK )活性 ,细胞内 ATP和丙二醛 (MDA)含量 ,细胞存活率和凋亡率 ,细胞内游离 Ca2 浓度。结果　单纯缺氧 /复氧使 L DH、CK和 MDA水平和细胞凋亡率显著升高 (P<0 .0 1) ,细胞存活率和 ATP含量显著下降 (P<0 .0 1)。地氟醚预处理后明显减轻上述变化 (P<0 .0 1或 0 .0 5 ) ,优降糖部分取消地氟醚的减轻作用 ,其中 MDA升高达单纯缺氧 /复氧组水平 ,而对 ATP和 CK水平无明显影响。与正常对照组比 ,复氧 2 0 min其余三组细胞内游离 Ca2 浓度显著升高 (P<0 .0 1或 0 .0 5 ) ,但地氟醚预处理组升高幅度明显低于其它两组 (P<0 .0 5 ) ;复氧后 6 0 min各组均明显下降 ,其中地氟醚预处理组降至近正常组水平。结论　 KATP通道参与介导地氟醚的心肌保护 ,并主要通过降低细胞内 Ca2 超载和增强抗脂质过氧化而起作用     

地氟醚预处理对人脐静脉内皮细胞缺氧/复氧损伤的影响

目的 探讨地氟醚预处理对人脐静脉内皮细胞缺氧/复氧损伤的影响.方法 人脐静脉内皮细胞株接种于培养板或培养皿中,随机分为5组(n=5),正常对照组(C组)不行任何处理;缺氧/复氧组(A/R组)缺氧30 min后,复氧60 min;缺氧/复氧+炎症介质刺激组[A/R+重组人肿瘤坏死因子-α(rhTNF-α)组]在复氧同时加入10 ng/ml rhTNF-α 10 μl;地氟醚预处理+缺氧/复氧组(Des+A/R组)及地氟醚预处理+缺氧/复氧+炎症介质刺激组(Des+A/R+ rhTNF-α组)先给予7.2%地氟醚30 min,洗脱10 min,然后进行缺氧/复氧,复氧同时加入10 ng/ml rhTNF-α 10 μl.采用流式细胞术和原位缺口末端标记法测定细胞凋亡情况,计算细胞凋亡率;应用透射电镜观察细胞凋亡和坏死情况.结果 与C组比较,A/R组和A/R+rhTNF-α组细胞凋亡率升高(P＜0.05);与A/R组比较,Des+A/R组细胞凋亡率降低(P＜0.05);与A/R+rhTNF-α组比较,Des+A/R+rhTNF-α组细胞凋亡率降低(P＜0.05).电镜下,A/R组和A/R+rhTNF-α组可见凋亡和坏死细胞,Des+A/R组和Des+A/R+rhTNF-α组细胞处于增殖和修复状态.结论 7.2%地氟醚预处理30 min可减轻人脐静脉内皮细胞缺氧/复氧损伤.     

地氟醚预处理对中性粒细胞介导心肌细胞缺氧/复氧损伤的保护作用

目的研究地氟醚预处理对中性粒细胞介导的心肌细胞的缺氧/复氧损伤的保护作用。方法 原代培养的SD乳鼠心肌细胞,随机分为四组:缺氧,复氧组、中性粒细胞介导缺氧,复氧组、地氟醚预处理组、地氟醚预处理 中性粒细胞介导缺氧/复氧组,各组缺氧前时测定乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶-MB(CK-MB)活性、肌钙蛋白T(TnT)浓度和心肌细胞搏动频率,复氧后测定LDH、CK-MB活性、TnT浓度、心肌细胞搏动频率、心肌存活率和节律失常发生率。结果 除地氟醚预处理组外,各组缺氧前和复氧后各指标差异均有显著性(P<0.05或0.01)。LDH、CK—MB活性缺氧前和复氧后时的差值、心肌存活率和节律失常发生率在各组间差异有显著性(P<0.01),TnT缺氧前和复氧后的差值组间无明显差异(P>0.05)。组间地氟醚预处理 中性粒细胞介导缺氧,复氧组较中性粒细胞介导缺氧/复氧组LDH、CK—MB活性缺氧前和复氧后的差值及节律失常发生率降低(P<0.01),心肌细胞存活率明显升高(P<0.01),但仍不如单纯缺氧/复氧组上述指标。结论 地氟醚减轻中性粒细胞介导的缺氧/复氧损伤,但不能完全阻断其心肌细胞的损伤。     

δ受体在吗啡预处理减轻慢性心力衰竭大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用

目的 评价δ受体在吗啡预处理减轻慢性心力衰竭大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用.方法 健康成年雄性SD大鼠,体重220 ～ 250 g,尾静脉注射阿霉素2 mg/kg,每周1次,共6次,末次注射后2周取心脏,分离、培养心肌细胞,采用随机数字表法,将其随机分为5组(n=8):对照组(C组)、缺氧复氧组(H/R组)、吗啡预处理组(MPC组)、吗啡预处理+阿片受体拮抗剂纳洛酮组(MPC+Naloxone组)和吗啡预处理+δ受体拮抗剂纳曲吲哚组(MPC+ Natrindole组).C组正常培养,余组细胞行缺氧3h,复氧1h.MPC组于缺氧前即刻行吗啡预处理.MPC+ Naloxone组和MPC+ Natrindole组于吗啡预处理前10 min时分别加入纳洛酮(终浓度10 μmol/L)和纳曲吲哚(终浓度1μmol/L).于复氧1h时采用MTT法测定心肌细胞活力,检测乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)活性,Hoechst 33234染色法检测心肌细胞凋亡情况,计算细胞凋亡率.结果 与C组比较,H/R组、MPC+ Naloxone组和MPC+Natrindole组心肌细胞活力降低,LDH、CK活性和心肌细胞凋亡率升高(P＜0.05);与H/R组比较,MPC组心肌细胞活力升高,LDH、CK活性和心肌细胞凋亡率降低(P＜0.05),MPC+ Naloxone组和MPC+Natrindole组上述各指标差异无统计学意义(P＞0.05).结论 吗啡预处理通过激活δ受体抑制慢性心力衰竭大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤.     

PKC在缺氧预处理和去甲肾上腺素预处理减轻乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用

目的 评价蛋白激酶C(PKC)在缺氧预处理和去甲肾上腺素预处理减轻乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用.方法 原代培养乳鼠心肌细胞,随机分为6组(n=25):对照组(Ⅰ组)常规培养;缺氧复氧组(Ⅱ组)细胞缺氧3 h,复氧1 h;缺氧预处理组(Ⅲ组)缺氧20 min,复氧20 min后制备缺氧复氧模型;去甲肾上腺素预处理组(Ⅳ组)细胞经终浓度为10-7 mol/L去甲肾上腺素孵育30 min后,去除去甲肾上腺素,再行缺氧复氧;H7+缺氧预处理组(Ⅴ组)细胞经终浓度为5×10-5 mol/L的H7孵育10 min后,去除H7,其余操作同Ⅲ组;H7+去甲肾上腺素预处理组(Ⅵ组)细胞经终浓度为5×10-5 mol/L的H7(PKC活性抑制剂)孵育10 min后,去除H7,其余操作同Ⅳ组.复氧结束后,测定心肌细胞存活率、培养液乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)活性和心肌细胞MDA含量和SOD活性.结果 与Ⅰ组比较,Ⅱ组细胞存活率和SOD活性降低,LDH、CK的活性及MDA含量升高(P＜0.01).与Ⅱ组比较,Ⅲ组和Ⅳ组细胞存活率和SOD活性升高,LDH、CK活性及MDA含量降低(P＜0.01).与Ⅲ组比较,Ⅴ组细胞存活率和SOD活性降低,LDH、CK活性及MDA含量升高(P＜0.01).与Ⅳ组比较,Ⅵ组细胞存活率和SOD活性降低,LDH、CK活性及MDA含量升高(P＜0.05).结论 PKC激活参与了缺氧预处理与去甲肾上腺素预处理减轻乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤.     

HO-1在七氟烷预处理抑制大鼠氧糖剥夺海马神经元凋亡中的作用

目的 探讨血红素氧合酶-1(HO-1)在七氟烷预处理抑制大鼠氧糖剥夺海马神经元凋亡中的作用.方法 出生48 h内的Wistar大鼠,体外培养海马神经元,随机分为6组,每组108孔,正常对照组(C组):不做任何处理;2%七氟烷预处理组(S1组):2%七氟烷预处理60 min后正常培养24 h;OGD组:缺糖缺氧45 min后复糖复氧,再正常培养24 h以制备氧糖剥夺模型;2%七氟烷预处理+OGD 组(S1+OGD组)和4%七氟烷预处理+OGD组(S2+OGD组):分别经2%、4%七氟烷预处理后制备氧糖剥夺模型;4%七氟烷预处理+ZnPPⅨ+OGD(Z组):4%七氟烷预处理同时在培养液中加入ZnPPⅨ(终浓度10 μmol/L),其余处理同S2+OGD组.正常培养24 h时检测神经元存活率、凋亡率和HO-1蛋白及其mRNA的表达水平.结果 与C组比较,OGD组、S1+OGD组、S2+OGD组和Z组海马神经元存活率降低,凋亡率升高,海马神经元HO-1 mRNA及其蛋白表达上调,S1组海马神经元HO-1 mRNA 及其蛋白表达上调(P<0.01),神经元存活率、凋亡率差异无统计学意义(P>0.05);与OGD组比较,S1+OGD组、S2+OGD组海马神经元存活率升高,凋亡率降低,海马神经元HO-1 mRNA及其蛋白表达上调,Z组上述指标差异无统计学意义(P>0.05);与S1+OGD组比较,S2+OGD组海马神经元存活率升高,凋亡率降低,海马神经元HO-1 mRNA及其蛋白表达上调(P<0.01);与S2+OGD组比较,Z组海马神经元存活率降低,凋亡率升高,海马神经元HO-1 mRNA及其蛋白表达下调(P<0.01).结论 HO-1可能参与了七氟烷预处理抑制大鼠氧糖剥夺海马神经元凋亡的机制.     

不同浓度七氟醚预处理对大鼠海马神经元缺氧复氧时细胞凋亡的影响及线粒体ATP敏感型钾通道在其中的作用

目的 探讨不同浓度七氟醚预处理对大鼠海马神经元缺氧复氧时细胞凋亡的影响及线粒体ATP敏感型钾通道(mito-KATP通道)在其中的作用.方法 新生(出生＜24 h)SD大鼠,雌雄不拘,体重5～6 g,原代培养海马神经元,接种于培养孔或培养皿中,采用随机数字表法,将其随机分为7组,每组48孔和12皿,正常对照组(C组):不予任何处理;缺氧复氧组(HR组):缺氧4 h复氧24 h;6%七氟醚预处理组(S1 组)、4%七氟醚预处理组(S2 组)、2%七氟醚预处理组(S3 组):分别经6%、4%、2%七氟醚预处理后行缺氧复氧;5-羟葵酸100 μmol/L预处理组(5-HD组):经mito-KATP通道阻断剂5-羟葵酸(终浓度100 μmol/L)预处理后进行缺氧复氧;5-羟葵酸100 μmol/L+6%七氟醚预处理组(5-HD+S组):同时行5-羟葵酸和6%七氟醚预处理后进行缺氧复氧.各组以上处理结束后,测定神经元活力、凋亡率、Bcl-2和Bax蛋白的表达水平.结果 与C组比较,其余6组海马神经元活力降低,细胞凋亡率升高,Bcl-2和Bax蛋白表达上调(P＜0.01);与HR组比较,S1组～S3组海马神经元活力增强,细胞凋亡率降低,Bcl-2蛋白表达上调,Bax蛋白表达下调(P＜0.01),5-HD组和5-HD+S组上述指标比较差异无统计学意义(P＞0.05);与S1组比较,S2组、S3组和5-HD+S组海马神经元活力降低,细胞凋亡率升高,Bcl-2蛋白表达下调,Bax蛋白表达上调(P＜0.01);与S2组比较,S3组海马神经元活力降低,细胞凋亡率升高,Bcl-2蛋白表达下调,Bax蛋白表达上调(P＜0.01).结论 七氟醚预处理可抑制大鼠海马神经元缺氧复氧时细胞凋亡,从而减轻神经元损伤,且呈浓度依赖性,机制可能与开放神经元mito-KATP通道,上调Bcl-2蛋白表达,下调Bax蛋白表达有关.

Abstract：

Objective To investigate the effect of preconditioning with different concentrations of sevoflurane on hypoxia-reoxygenation(H/R)-induced apoptosis in rat hippocampal neurons and the role of mitochondrial KATP(mito-KATP)channels.Methods Primary cultured hippocampal neurons isolated from newborn SD rats(＜24h)of both sexes,weighing 5-6 g,were randomly divided into 7 groups with 48 wells and 12 dishes in each one:control group(C group),H/R group,preconditioning with 6%,4%and 2% sevoflurane groups(S1-3 groups),5-hydroxydecanoate(5-HD,mito-KATP channel blocker)100 μmol/L preconditioning group(5-HD group)and preconditioning with 5-HD 100 μmol/L+6% sevoflurane group(5-HD+S group).The neurons were exposed to 4 h hypoxia followed by 24 h reoxygenation. In S1-3 groups, preconditioning was performed with 6% , 4% and 2% sevoflurane respectively before H/R. In 5-HD group, preconditioning was performed with 5-HD (final concentration 100 μmol/L) before H/R. In 5-HD + S group, preconditioning was performed with 5-HD 100 μmol/L and 6% sevoflurane before H/R. The neuronal viability, apoptosis rate and expression of Bcl-2 and Bax were determined after 24 h reoxygenation.Results The neuronal viability was significantly lower,while the apoptosis rate and expression of Bcl-2 and Bax were significantly higher in the other 6 groups than in group C(P＜0.01).The neuronal viability and expression of Bcl-2 were significantly higher,while the apoptosis rate and Bax expression were lower in S1-3 groups than in group H/R. There was no significant difference in the parameters mentioned above between 5-HD and 5-HD + S groups(P＞0.05).The neuronal viability and expression of Bcl-2 were significantly lower, while the apoptosis rate and Bax expression were higher in S2, S3 and 5-HD + S groups than in group S1, and in group S3 than in group S2(P＜0.0l) .Conclusion Sevoflurane preconditioning can inhibit H/R-induced apoptosis in rat hippocampal neurons and reduce the injury to neurons in a concentration-dependent manner, and the underlying mechanism may be related to activation of mito-KATP channels, up-regulation of Bcl-2 expression and down-regulation of Bax expression.     

Pharmacological preconditioning with simvastatin protects liver from ischemia-reperfusion injury by heme oxygenase-1 induction

BACKGROUND: The protective role of heme oxygenase-1 (HO-1) against liver ischemia-reperfusion (I/R) injury in models of hypoxic and remote preconditioning has been proved. The feasible candidates who induce HO-1 and thorough which exert the protective effects are under investigation. The aim was to study the role of HO-1 in pharmacological preconditioning by simvastatin in a rat model. METHODS: Pharmacological preconditioning by intraperitoneal injection of simvastatin (5 mg/kg) was tested on a partial liver I/R model on rats. The expression of HO-1 protein and enzyme activities in livers, serum alanine transaminase (ALT) levels, and TUNEL staining of liver after I/R injury were measured in rats with and without simvastatin preconditioning. RESULTS: HO-1 was induced and persistently overexpressed in the hepatocytes 24 hr after simvastatin treatment. Simvastatin preconditioning diminished the elevation of serum ALT levels 4 hr after I/R injury (69.6+/-26.3 U/L) (P<0.05 vs. other groups) when compared with control (403.8+/-261.9 U/L) and zinc protoporphyrin (ZnPP)-pretreated (717.5+/-205.6 U/L) groups. Simvastatin preconditioning diminished the apoptosis after I/R injury as well (apoptosis index: 26.4+/-8 for Simvastatin, 78+/-7 for control, and 85.3+/-2 for ZnPP group; P<0.05). The addition of ZnPP negated the protective effects of simvastatin as evidenced in the ALT level (406.2+/-243.0 U/L) and apoptosis index (75.6+/-6). The heme oxygenase activity in treated rats correlated with these results. CONCLUSIONS: The induction of HO-1 by simvastatin preconditioning played a protective role against hepatic I/R injury.     

Transient limb ischemia induces remote preconditioning in liver among rats: the protective role of heme oxygenase-1

BACKGROUND: We have reported the protective role of heme oxygenase-1 (HO-1) in the mechanism of hypoxic preconditioning. We wish to investigate the role of HO-1 in remote preconditioning (RP) against hepatic ischemia/reperfusion (I/R) injury in rats. METHODS: The remote preconditioning was produced by four cycles of 10-min ischemia-reperfusion of the hind limb of rats. Partial hepatic ischemia was produced in the left lobes for 45 min followed by 240 min of reperfusion. Zinc-protoporphyrin IX (ZnPP), a specific inhibitor of HO enzymatic activity, was intra-peritoneally injected 1 hr before the ischemia-reperfusion injury in separate groups of RP rats. Serum alanine transaminase (ALT) levels, expression of hepatic HO-1 protein and mRNA, immunohistochemical staining and HO enzymatic activity were measured. RESULTS: HO-1 was induced in the livers of rats 4 hr after the RP stimuli, and the overexpression persisted for 24 hr. Immunohistochemical staining demonstrated induction of HO-1 in the hepatocytes. The peripheral lymphocytes did not express HO-1 after RP. RP diminished the elevation of serum ALT levels 4 hr after I/R injury (283.7+/-167.4 U L) when compared with controls (1297.7+/-729.3 U L) and RP+ ZnPP pretreated groups (1429.9+/-750.9 U L). The heme oxygenase activity in treated rats also correlated these results (286.8+/-34.3 pmol mg protein hr for the RP group, 156.3+/-27.5 pmol mg protein hr for the RP+ ZnPP pretreated group, and 170.6+/-19.4 pmol mg protein hr for the control group, 144.8+/-7.8 pmol mg protein hr for the control+ ZnPP pretreated group). CONCLUSION: Our results indicated that the induction of HO-1 in remote preconditioning played a protective role against hepatic I/R injury.     

七氟烷预处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠线粒体通透性转换孔的影响

目的 探讨七氟烷预处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠线粒体通透性转换孔(mPTP)的影响.方法 成年雄性SD大鼠60只,体重250～300 g,随机分为5组(n=12):假手术组(S组)、缺血再灌注组(I/R组)、七氟烷预处理组(Sev组)、线粒体ATP敏感性钾离子通道(mito-KATP通道)阻断剂5-羟癸酸(5-HD)+Sev组和5-HD组.采用大脑中动脉阻断法制备局灶性脑缺血再灌注模型.S组只分离血管不置入线栓;I/R组制备局灶性脑缺血再灌注模型;Sev组吸入2.4%七氟烷60 min行预处理,24 h后制备局灶性脑缺血再灌注模型;5-HD+Sev组腹腔注射5-HD 40mg/kg,30 min后行七氟醚预处理,其余处理同Sev组;5-HD组腹腔注射5-HD 40 mg/kg,30 min后制备局灶性脑缺血再灌注模型.于再灌注24 h时断头取缺血侧顶叶皮层组织,测定mPTP活性,Western blot法测定Bcl-2、Bax表达水平,并计算Bcl-2/Bax比值,采用TUNEL法检测神经元凋亡情况.结果 与S组比较,I/R组、Sev组、5-HD+Sev组和5-HD组凋亡神经元计数升高,Bcl-2和Bax表达上调,Bcl-2/Bax比值升高,mPTP活性升高(P＜0.05);与I/R组比较,Sev组凋亡神经元计数减少,Bcl-2表达上调,Bcl-2/Bax比值升高,mPTP活性降低(P＜0.05);与Sev组比较,5-HD+Sev组和5-HD组Bcl-2表达下凋,Bcl-2/Bax比值降低,mPTP活性升高(P＜0.05);5-HD+Sev组与5-HD组上述指标比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 七氟烷预处理可能通过激活神经元mito-KATP通道,上调Bcl-2的表达,从而抑制mPTP的大量开放减轻大鼠局灶性脑缺血再灌注时的神经元凋亡.     

血红素氧合酶1对大鼠心肌细胞急性损伤的保护作用

目的 了解血红素氧合酶1(HO-1)对脂多糖(LPS)诱导的心肌细胞损伤的保护作用及其机制. 方法分离培养SD乳鼠心肌细胞,根据细胞悬液中所加刺激物的不同分为对照组(A组):常规培养;LPS组(B组):培养液中加入终浓度为30 μmol/L的LPS,作用1 h;LPS+氯化血红素(heroin)组(C组):加入终浓度为5 μmol/L的heroin,作用1 h后再加入30 μmol/L的LPS作用1 h;LPS+ZnPP组(D组):加入终浓度为3 μmol/L的ZnPPⅨ,作用1 h后再加入30 μmol/L的LPS作用1 h.硫代巴比妥酸比色法及黄嘌呤氧化酶法测定各组心肌细胞乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)含量;检测心肌细胞节律、存活率及凋亡率;用反转录-PCR法检测HO-1 mRNA表达;蛋白质印迹法检测心肌细胞HO-1、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、核因子кB(NF-кB)的表达. 结果 B、C、D组LDH和MDA值分别为(113±15)、(79±13)、(154±22)U/L和(1.88±0.36)、(1.16±0.32)、(2.84±0.44)mmol/L,高于A组[(69±10)U/L、(0.87±0.25)mmol/L,P<0.05],而以上3组的SOD值[(17.8±1.8)、(22.5±2.4)、(13.4±1.5)U/mL]却低于A组[(24.3±3.6)U/mL,P<0.05].B、C、D组心肌细胞节律,凋亡率均高于A组(P<0.05),存活率低于A组(P<0.05).B、C、D组心肌细胞HO-1 mRNA表达均高于A组(P<0.05),其中C组最高.B、C、D组心肌细胞HO-1、TNF-α、NF-кB值均高于A组(P<0.05),其中C组的HO-1值最高,D组TNF-α、NF-кB值最高. 结论 LPS对心肌细胞有明显的损伤作用.HO-1可能通过抗炎性反应、减轻氧化应激以及减少细胞凋亡途径,对心肌细胞产生保护作用.     

缺血预处理对大鼠缺血再灌注心肌HIF-1α和HO-1的影响

目的 探讨缺血预处理对大鼠缺血再灌注心肌低氧诱导因子1α(HIF-1α)和血红素加氧酶1(HO-1)的影响.方法 健康雄性SD大鼠48只,体重220～280 g,随机分为4组(n=12):假手术组(S组)、缺血再灌注组(IR组)、缺血预处理+缺血再灌注组(IP组)和缺血预处理+缺血再灌注+HO-1抑制剂组(HI组).采用结扎左冠状动脉前降支30 min再灌注120 min的方法建立心肌缺血再灌注模型.S组仅在冠状动脉下穿线;IP组于缺血前采用结扎/放松左冠状动脉前降支各5 min,重复3次的方法行缺血预处理;HI组于缺血预处理前1 d腹腔注射锌原卟啉Ⅸ 10 ms/ks,其余同IP组.于再灌注结束时测定心肌HIF-1α、HO-1的mRNA和蛋白表达、HO-1活性、SOD活性及MDA含量,计算心肌梗死面积,取动脉血样测定血清TNF-α和IL-6的浓度.结果 与S组比较,IR组、IP组和HI组心肌SOD活性降低,MDA含量升高,血清TNF-α和IL-6的浓度升高(P＜0.01);与IR组比较,IP组心肌SOD活性升高,MDA含量降低,血清TNF-α和IL-6浓度降低,心肌HIF-1α和HO-1的mRNA和蛋白表达上调,HO-1活性升高,心肌梗死面积减小(P＜0.01);与IP组比较,HI组心肌SOD活性降低,MDA含量升高,血清TNF-α和IL6浓度升高,心肌HO-1的mRNA和蛋白表达下调,HO-1活性降低,心肌梗死面积增加(P＜0.05或0.01),心肌HIF-1α的mBNA和蛋白表达差异无统计学意义(P＞0.05).结论 缺血预处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤的机制与HIF-1α诱导HO-1活性增强有关.     

地氟醚、七氟醚和异氟醚预处理对缺氧/复氧心肌细胞损害的保护作用

目的　研究地氟醚、七氟醚和异氟醚预处理对心肌细胞缺氧／复氧损害的保护作用。方法　原代培养乳鼠心肌细胞，随机分为对照、单纯缺氧／复氧及 １．５ＭＡＣ地氟醚、七氟醚和异氟醚预处理５组。实验结束测定乳酸脱氢酶（ＬＤＨ）和肌酸激酶（ＣＫ）活性、细胞存活和凋亡率。结果　与对照组比，单纯缺氧／复氧使ＬＤＨ、ＣＫ和细胞凋亡率升高及细胞存活率显著下降（Ｐ＜０．０１）；１．５ＭＡＣ地氟醚、七氟醚和异氟醚预处理显著减轻ＬＤＨ、ＣＫ和细胞凋亡率升高及细胞存活率下降，其中七氟醚减轻作用最强。结论　地氟醚、七氟醚和异氟醚预处理对心肌细胞缺氧／复氧损害有一定的保护作用，七氟醚的保护作用可能更强。