心肌钙预适应的研究进展

钙预适应作为心脏内源性的保护机制之一涉及细胞内多种复杂的变化。预适应过程中升高的钙离子作为第二信使,激活蛋白激酶C,活化的蛋白激酶C使心肌细胞膜ATP敏感性钾通道和线粒体ATP敏感性钾通道开放,产生对缺血再灌注心肌的保护作用。     

不同缺血预处理对未成熟心肌细胞功能的影响

目的比较不同方法的缺血预处理对未成熟心肌细胞功能的影响。方法采用Langendorff离体心脏灌注模型。分为4组:缺血/再灌注(I/R)组,离体心脏灌注15min转为工作心15min后停灌45min,恢复灌注15min改为工作心30min;心脏缺血预处理(MIP)组:离体心脏灌注15min转为工作心15min后反复2次缺血5min/再灌注5min,然后重复I/R组缺血/再灌注方法;肾缺血预处理(RIP)组:反复三次阻断左肾动脉5min,放开5min,切取心脏,重复I/R组方法;双下肢缺血预处理(DLIP)组:反复3次捆扎双下肢5min,松开5min,切取心脏,重复I/R组方法。以血清肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)漏出率、心肌组织三磷腺苷(ATP)和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、心肌细胞内Ca2+含量、心肌线粒体Ca2+-ATPase活性及其Ca2+含量、心肌线粒体合成三磷腺苷能力[ATP]m作为观察指标。结果MIP、RIP及DLIP组ATP含量、SOD活性、心肌线粒体Ca2+-ATPase活性、[ATP]m均高于I/R组(P<0.01),MDA含量、CK、LDH漏出率、心肌细胞内Ca2+含量、心肌线粒体Ca2+含量均低于I/R组(P<0.01)。结论肾缺血预处理、双下肢缺血预处理与心脏缺血预处理有同等的心肌细胞保护作用。     

Ca2+在心肌缺血/再灌注损伤的线粒体调控机制中的作用

线粒体作为细胞存活和死亡的主宰者发挥多种功能作用,包括氧化-磷酸化作用、自由基生成以及维持细胞内Ca2+平衡。在心肌缺血过程中以及缺血后,线粒体Ca2+浓度升高、功能受损,最终导致细胞坏死或凋亡。本文主要从线粒体Ca2+浓度升高出现的原因、对线粒体功能的病理性调控作用及其诱导的自身保护机制几个方面,综述了Ca2+在心肌缺血/再灌注损伤的线粒体调控机制中的作用。     

Na~+/H~+交换泵抑制剂EIPA对大鼠肝脏缺血再灌注损伤的影响

目的探讨Na+/H+交换泵抑制剂EIPA对SD大鼠肝缺血再灌注损伤的影响。方法 30只成年SD大鼠随机分成空白组,缺血再灌注组,EIPA预处理组,每组10只。用Pringle's法建立肝缺血模型。比较各组之间的ALT、AST、肝组织湿/干比、肝组织匀浆内髓过氧化物酶(MPO)活性、肝组织Ca2+浓度、肝组织形态学变化及EIPA对上述指标的影响。结果肝缺血再灌注损伤时,血清转氨酶、肝组织Ca2+浓度、湿/干比、MPO活性均明显升高(P<0.05),肝脏呈现不同程度的病理改变;使用EIPA预处理后,上述指标的异常变化均明显减轻,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 EIPA可能通过降低细胞内Ca2+超载减轻肝组织水肿,抑制中性粒细胞活性,从而改善缺血肝组织的能量代谢和肝脏组织微循环,对SD大鼠肝脏缺血再灌注损伤产生保护作用。     

三磷酸腺苷敏感性钾通道开放剂对模拟缺血/再灌注乳鼠窦房结细胞内钙及L-型钙电流的影响

通过观察三磷酸腺苷敏感性钾通道(KATP)开放剂对模拟缺血/再灌注(I/R)时乳鼠窦房结细胞内Ca2+及ICaL的影响,探讨模拟缺血预适应(IP)对模拟I/R时窦房结细胞的保护机制。取培养2天的乳鼠窦房结细胞,随机分为①对照组;②模拟I/R组;③模拟IP组;④Diazoxide(线粒体KATP开放剂)+模拟I/R组;⑤5HD(线粒体KATP阻断剂)+模拟IP组。以免疫荧光技术标记细胞内Ca2+,通过激光共聚焦显微镜检测荧光强度变化;以全细胞膜片钳技术检测ICaL。结果:①Diazoxide预处理能模拟IP效应,显著降低I/R后窦房结细胞内Ca2+荧光强度(P<0.01),增加相应电压下的ICaL电流密度,使电流电压曲线相对下移。②5HD预处理阻断了IP效应,其窦房结细胞内Ca2+荧光强度及ICaL电流密度与I/R组接近。结论:KATP开放剂预处理能模拟IP效应,减轻模拟I/R引起的窦房结细胞内Ca2+超载,改善受抑的ICaL。     

缺血后适应对急性缺血-再灌注犬心脏保护作用

目的:探讨缺血后适应对急性缺血-再灌注犬心脏保护作用及其与氧自由基关系。方法:21只杂种犬随机平均分为三组:对照组(Con组),结扎左前降支(LAD)1h,再灌注3h;缺血预适应组(Pre-C组),结扎LAD1h前行缺血预适应(5min结扎/5min再灌注,4次循环);缺血后适应组(Post-C组),结扎LAD1h后,再灌注前行缺血后适应(30s再灌注/30s再关闭,3次循环)。实验犬分别于缺血前、缺血1h、再灌注1、2、3h抽血检测丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)。实验前、结束时抽血测定血清肌酸激酶(CK);结束时测定心肌梗死范围。结果:再灌注3h后,Pre-C组及Post-C组血清MDA含量低于Con组,P0.05,而SOD活性高于Con组,P0.05。再灌注3h后各组血清CK水平均升高,Pre-C及Post-C组低于Con组,P0.05。心肌梗死范围在Pre-C和Post-C组小于Con组,P0.05。结论:缺血后适应与缺血预适应相似,对缺血-再灌注心脏有保护作用;氧自由基的减少在其保护机制中可能发挥部分作用。     

类缺血再灌注损伤对体外培养神经干细胞活性和胞内钙浓度及增殖的影响

目的观察类缺血再灌注损伤对体外培养的胚胎小鼠纹状体神经干细胞活性、胞内Ca2+浓度以及增殖的影响。方法将体外培养的小鼠神经干细胞分为类缺血再灌注组、药物预处理组(1μmol/L氟桂利嗪)和对照组。前两组进行类缺血处理并分别于再灌注0、30 min、1、2、3 h检测细胞内Ca2+浓度,于03、0 min、12、、31、2、24、36、486、0 h检测细胞活性,对照组在相同时间点检测细胞活性,比较3组间细胞内Ca2+浓度及细胞活性的差异。结果类缺血再灌注后神经干细胞内游离Ca2+浓度显著升高,在相同时间点药物预处理组胞内Ca2+浓度均低于类缺血再灌注组,其中0、30 min1、h时有显著性差异(P<0.05);类缺血再灌注后细胞活性降低,在相同时间点药物预处理组细胞活性均高于类缺血再灌注组,其中03、0 min、1、2 h时差异显著(P<0.05)。再灌注后12~60 h类缺血再灌注组和药物预处理组的细胞增殖率明显高于对照组(P<0.01)。结论类缺血再灌注可以导致胞内Ca2+浓度升高及神经干细胞活性的降低,氟桂利嗪预处理可抑制胞内Ca2+的升高,减轻神经干细胞的损伤;另外类缺血再灌注后存活的神经干细胞的增殖能力增强。     

脑心通对脑缺血再灌注损伤大鼠脑组织细胞内Ca~(2+)的影响

目的探讨脑心通对缺血再灌注导致神经细胞损伤的保护机制。方法采用反复夹闭双侧颈总动脉结合鼠尾放血引起循环血量减少的方法制备拟脑缺血再灌注损伤大鼠模型,观察大鼠脑组织细胞内Ca2+含量,并做海马区HE染色,观察海马组织的病理改变。结果脑海马细胞内Ca2+含量明显降低。结论脑心通可以减少脑缺血再灌注损伤后细胞外Ca2+进入细胞内,从而可以防止细胞内Ca2+超载损伤,保护脑组织及神经细胞。     

黄龙通络胶囊对大鼠心肌缺血再灌注心律失常的影响

目的探索黄龙通络胶囊对心肌缺血再灌注所致大鼠心律失常模型的保护作用。方法采用结扎大鼠冠状动脉前降支,引起心肌缺血再灌注所致心律失常模型,记录各组大鼠Ⅱ导联心电图,并测定心肌组织中Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase的活性。结果黄龙通络胶囊有稳定QRS间期、PR间期的作用,能降低抬高的ST段;能显著提高线粒体膜Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase活性。结论黄龙通络胶囊可能是通过保持缺血-再灌注心肌细胞膜的稳定性,改善缺血心肌能量代谢障碍,而发挥其抗心律失常的作用。     

二氮嗪对大鼠缺血再灌注损伤脑组织线粒体ATP酶活性的影响

目的 探讨线粒体ATP敏感性钾通道开放剂二氮嗪对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤脑组织线粒体ATP酶活性的影响.方法 采用改良线栓法建立大鼠局灶性大脑中动脉缺血再灌注损伤模型.将21只Wistar雄性大鼠随机分为假手术组(N组)、缺血再灌注组(IR组)、二氮嗪干预组(DZ组).缺血1 h再灌注24 h后留取标本,测定脑组织线粒体Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性的变化.结果 与假手术组比较,缺血再灌注组Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性明显降低(P<0.05);二氮嗪干预组Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性均较缺血再灌注组有不同程度的提高(P<0.05).结论 二氮嗪预处理能通过提高脑组织线粒体Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性,减轻脑缺血再灌注损伤,保护神经元线粒体的功能,有效维持大脑能量代谢,发挥脑保护作用.     

缺血预处理时环磷酸腺苷含量及其依赖蛋白激酶活性的变化

目的:应用大鼠在体缺血/再灌注模型,探讨心肌缺血预处理程序(PC)中环磷酸腺苷(cAMP)含量及cAMP依赖蛋白激酶(PKA)活性的变化及意义。方法:选择36只SD大鼠,进一步分为PC1-、2-、3-(缺血)组和PC1 、2 、3 (再灌注)组。用手术套管法造成左冠状动脉主干缺血及再灌注。损伤后取心脏用放射免疫法测cAMP水平,生化法测PKA活性变化。结果:心肌缺血预处理程序中cAMP含量及PKA活性随缺血及再灌注呈周期性波动。在5min缺血预处理时表现为反复明显增高,而在间隔的再灌注程序中恰呈相反改变,明显下降。再预处理程序中,5min缺血期相对于同一周期中的5min再灌注期,cAMP含量及PKA活性均有显著差异(P<0.01)。结论:cAMP及PKA的周期性波动变化可能是激发心肌缺血预适应(IP)的机制之一,cAMP可能在预处理保护作用中起重要作用。     

预缺血对大鼠心肌缺血再灌注凋亡的影响

为观察大鼠心肌缺血再灌注的致凋亡作用和再灌注早期不同阶段中性粒细胞浸润与凋亡的关系及预缺血对凋亡的影响 ,制备在体大鼠心肌缺血再灌注模型 ,实验分为四组 :缺血 1h再灌注组、缺血 2h再灌注组 ,缺血 3h再灌注组及预缺血组 ,观察分析心功能、梗死面积、中性粒细胞计数、心肌髓过氧化物酶活性及凋亡指数等指标。结果发现 ,缺血再灌注明显引起心脏功能损伤、中性粒细胞浸润和心肌细胞凋亡 ,且随再灌注时间延长而加重 ,预缺血明显减轻其损伤并抑制凋亡。心肌细胞凋亡与中性粒细胞浸润存在显著正相关关系。结果提示 ,预缺血可通过减轻凋亡对心肌发挥保护作用。     

延肾一号冲剂抗大鼠肾缺血再灌注氧化损伤的研究

目的 观察延肾一号冲剂对肾缺血再灌注(I/R)损伤大鼠肾组织活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、Ca2+-Mg2+ ATP酶活性的变化,探讨其抗肾I/R损伤的机制.方法 72只Wistar大鼠随机分为假手术组、对照组、治疗组,各24只.治疗组给予延肾一号冲剂,假手术组及对照组灌以相应量的生理盐水.分别检测缺血1 h、再灌注24、48 h时尿素氮、肌酐,ROS、MDA含量及SOD、Ca2+-Mg2+ ATP酶活性的变化.结果 再灌注24、48 h时治疗组、对照组与假手术组血清尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)比较均有显著升高 (P＜0.01);再灌注24 h时对照组SOD、Ca2+-Mg2+ ATP酶活性与48 h时相比活性明显降低 (P＜0.05),再灌注24 h时治疗组与对照组相比SOD、Ca2+-Mg2+ ATP酶明显升高 (P＜0.05);再灌注24 h时,治疗组MDA、ROS则显著低于对照组 (P＜0.01) ,再灌注48 h时,治疗组与对照组相比仍有显著差异(P＜0.01).结论 氧化损伤是导致肾I/R损伤的重要原因;氧化损伤主要发生在I/R 24 h;延肾一号冲剂通过升高SOD、Ca2+-Mg2+ ATP酶的活性,减少MDA、ROS产生,减少其对肾脏的损伤作用.     

缺血后处理对大鼠急性心肌缺血再灌注损伤的影响

目的观察在体条件下缺血后处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用及可能的途径。方法建立大鼠在体缺血再灌注模型,将30只大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组、缺血后处理组、缺血预适应组。于再灌注末测定心肌酶,超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)的含量,并测定心肌组织梗死面积。结果与缺血再灌注组相比,缺血后处理组与缺血预适应组心肌梗死面积明显减小,血浆肌钙蛋白I及MDA的含量均降低(P<0.05),血浆SOD活性升高(P<0.05)。结论缺血后处理可减轻心肌缺血再灌注损伤,具有心肌保护效应。     

线粒体钙激活钾通道参与远距缺血预处理心肌保护机制研究

目的:研究线粒体钙激活钾通道在大鼠肢体远距缺血预处理(RPC)对缺血再灌注心肌损伤保护中的作用机制。方法:分离大鼠右下肢股动脉,结扎5min,松开复灌5min,共4个循环。取出心脏悬挂于Langen-dorff灌流装置,全心停灌30min,复灌120min。分离心肌细胞线粒体,电镜观察心肌线粒体结构变化;检测不同处理组线粒体膜电位、线粒体内NOS、Mn-SOD、Ca2+含量的变化。结果:与单纯缺血复灌组相比,RPC组和钙激活钾通道开放剂NS1619组心脏复灌后心肌线粒体损伤减轻,内外膜结构较完整;心肌细胞线粒体膜电位增加(P0.01)、Mn-SOD含量增高(P0.01),NOS含量降低(P0.01)、Ca2+含量下降(P0.01);与RPC组相比,RPC与钙激活钾通道开放阻断剂Paxilline联合组各指标有明显差异(P0.01)。结论:心肌线粒体钙激活钾通道可能通过维持线粒体膜电位,减少心肌复灌期线粒体NO生成和Ca2+含量升高,提高线粒体抗氧化能力而在肢体RPC心肌保护发挥作用。     

雷诺嗪对豚鼠离体心肌缺血-再灌注损伤心功能的保护作用

目的 探讨雷诺嗪对豚鼠离体缺血-再灌注模型的心功能保护及其作用机制.方法通过离体Langendorff模型灌流方法,观察雷诺嗪对血流动力学改变和心肌钙离子含量变化的作用.结果雷诺嗪可增加缺血再灌注心肌 LVDP、+dp/dtmax和-dp/dtmax水平,减少再灌注末心肌组织Ca2+含量;R1、R2与I/R组相比较,P＜0.05,P＜0.05,P＜0.05,R1与R2组比较P＜0.05.结论雷诺嗪可改善心脏收缩、舒张功能,防止心肌细胞钙超载,并且呈剂量依赖性.     

党参对心肌缺血/再灌注损伤家兔血流动力学和心肌酶的影响

目的探讨党参对家兔心肌缺血/再灌注(I/R)损伤的保护作用及其机制。方法家兔30只,随机分为3组(n=10):对照组、缺血再灌注损伤(MIRI)组、党参组,统一标准喂养,行药物预处理10 min,手术结扎家兔冠状动脉左心室支,建立急性心肌缺血再灌注模型,观察急性心肌缺血和再灌注状态下血流动力学及心肌组织中酶的变化。结果与对照组比较:MIRI组心脏舒缩功能减退,丙二醛(MDA)含量增高,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和细胞能源Na+,K+-ATP及Ca2+-ATP酶活性降低,乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)大量释放。而与MIRI组比较:党参组能不同程度的恢复左心室收缩压(LVSP)、心室内压最大变化速率(±dp/dtmax)(Р<0.01),降低左室舒张末期压(LVEDP)(Р<0.01),抑制MDA、LDH、CK升高,增强SOD、GSH-Px、Na+,K+-ATP及Ca2+-ATP活力。结论党参对心肌MIRI具有明显的保护作用。     

细胞膜钠钙交换蛋白在大鼠心肌缺血预适应及腺苷诱导预适应中的作用及其信号转导

目的 探讨细胞膜钠钙交换蛋白（NCX）在心肌缺血预适应及药物诱导预适应中的作用及可能的信号转导途径.方法 培养乳鼠心肌细胞随机分为缺血/再灌注组、缺血预适应组、腺苷预处理组、钙调素依赖蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）抑制剂KN-93＋缺血预适应组、KN-93＋腺苷预处理组及对照组.各组乳酸脱氢酶（LDH）漏出量用生化法测定（n=5）,钠钙交换蛋白mRNA表达以半定量RT-PCR检测（n=5）,NCX活性以液闪仪测定Na^＋依赖的^45Ca^2＋摄取率表示（n=5）.结果 （1）缺血/再灌注组LDH漏出量显著增加（P＜0.05）,缺血预适应及腺苷预处理组LDH漏出量均显著降低 （P＜0.05）;KN-93预作用后,缺血预适应及腺苷预处理组LDH漏出量均显著增加（P＜0.05）. （2）缺血/再灌注组NCX ^45Ca^2＋摄取率比对照组高（P＜0.005）.缺血预适应及腺苷预处理组较缺血/再灌注时NCX ^45Ca^2＋摄取率显著低（P＜0.05）,且腺苷预处理组NCX ^45Ca^2＋摄取率较缺血预适应组更低（P＜0.05）. KN-93＋缺血预适应组与缺血/再灌注组NCX ^45Ca^2＋摄取率差异无统计学意义, KN-93＋腺苷预处理组较缺血/再灌注组NCX ^45Ca^2＋摄取率低（P＜0.05）.（3） 缺血/再灌注组NCX mRNA的表达比对照组显著高（P＜0.05）;缺血预适应及腺苷预处理组NCX mRNA的表达均显著低（P＜0.05）;KN-93处理后缺血预适应组及腺苷预处理组NCX mRNA的表达水平显著高（P＜0.05）,且腺苷预处理组NCX mRNA的表达较缺血预适应组更高（P＜0.05）.结论 缺血预适应及腺苷预处理对心肌的保护作用与细胞膜NCX有关,缺血预适应中NCX对心肌损伤保护作用经CaMKⅡ介导,而在腺苷预处理中NCX对心肌损伤保护作用仅部分经CaMKⅡ介导.     

心肌缺血后处理与缺血预适应的相关性研究

目的 在体条件下,比较缺血后处理与缺血预适应对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用,并观察两种保护性处理是否有叠加效应.方法 建立大鼠在体缺血再灌注模型,将30只大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组、缺血后处理组、缺血预适应组、缺血预适应加缺血后处理组,于再灌注末测定心肌组织梗死面积,测定心肌酶.结果 与缺血再灌注组相比,缺血后处理组、缺血顸适应组、缺血后处理加缺血预适应组心肌梗死面积、血浆肌钙蛋白Ⅰ明显降低(P<0.05),但缺血后处理组、缺血预适应组、缺血后处理加缺血预适应组3组比较差异无统计学意义.结论 缺血后处理与缺血预适应均可减轻心肌缺血再灌注损伤,具有相似的心肌保护效应.这两种保护作用无叠加效应,提示缺血后处理与缺血预适应可能具有相同或相近的保护机制.     

缺血预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的内源性保护作用

目的 探讨缺血预处理在脑缺血再灌注损伤中的脑保护作用.方法 采用大脑中动脉线栓法建立预缺血大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,将健康SD大鼠72只随机分为3组(A:假手术组,B:缺血再灌注组,C:预缺血组),每组按再灌注3、6、24、72 h分为4个亚组.用免疫组织化学法检测尾加压素Ⅱ(UⅡ)、GPR14的免疫活性,用Western印迹法测定ERK和JNK的活性.结果 缺血再灌注组UⅡ、GPR14免疫活性在再灌注3 h后开始呈平行升高趋势、24 h达峰值;再灌注相同时间点预缺血组UⅡ、GPR14免疫活性均低于缺血再灌注组(P＜0.05).ERK、JNK表达在再灌注3 h开始升高,24 h达峰值;在相同时间点预缺血组ERK阳性表达均高于缺血再灌注组(P＜0.05);JKN阳性表达预缺血组均低于缺血再灌注组(P＜0.05).结论 缺血再灌注24 h为损伤的高峰期;缺血预处理可通过抑制UⅡ的合成表达,促进ERK生存通路,抑制JNK死亡通路,产生内源性脑保护作用.