心肌缺血/再灌注损伤中的自噬

自噬是真核生物体内普遍存在的一种利用溶酶体清除受损、变性或衰老的长寿命蛋白和细胞器的现象。根据细胞内物质运送到溶酶体的途径不同,可将自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬。自噬可以通过多种途径被激活,但其具体机制仍不十分清楚。在心肌缺血/再灌注过程中,自噬被明显激活,而其起到的作用究竟是保护性的还是损伤性的目前并无统一结论。但可以肯定的是急性和慢性心肌缺血均可诱导自噬,并且再灌注阶段自噬得到进一步加强。如今自噬已成为治疗心脏缺血性疾病的新一潜在靶点,且为预防缺血/再灌注损伤提供了新的治疗策略。     

自噬在心肌缺血/再灌注损伤中的作用及药物干预研究进展

自噬现象为真核细胞所特有,是细胞内的物质成分利用溶酶体被降解过程的统称,在正常生理情况下它能清除无用的、多余的、受损的或癌变的细胞器,维持机体内环境稳态.此外,其在疾病防治、延缓衰老等方面有不可忽视的作用.在心肌缺血/再灌注（I/R）过程中,多种因素诱导细胞的自噬活动对心肌细胞的存活具有重要意义,药物对心肌I/R过程中自噬的调控作用目前较少报道.     

缺血再灌注损伤诱导心肌细胞自噬相关基因过表达

目的探讨缺血再灌注(IR)损伤对心肌细胞自噬相关基因(autophagy-related gene,Atg)表达的影响。方法成年雄性SD大鼠随机分为2组:对照组(假手术组),于左前降支(left anterior descending,LAD)下方穿过5-0丝线,不结扎;缺血再灌注损伤组:结扎LAD,45 min后松结扎线再灌注120 min。利用RT-PCR方法,检测各组心肌Beclin 1和Atg5mRNA表达;应用蛋白质印迹分析法检测心肌LC3蛋白表达变化。结果缺血再灌注损伤后心肌Beclin 1和Atg5 mRNA表达较对照组升高,分别达到对照组的2.45和1.6倍,差异具有统计学意义(P<0.05);LC3-Ⅱ蛋白表达增加,IR后LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值较对照组升高(1.4 vs 0.2,P<0.01)。结论缺血再灌注损伤可以诱导心肌细胞Atg家族表达增加,促进自噬的发生,导致心肌损害。     

Urocortin抑制心肌缺血再灌注诱导的自噬

目的 研究uroeortin (UCN)对缺血再灌注诱导的心肌细胞自噬的影响,探讨UCN的心肌保护机制.方法 构建大鼠在体心脏缺血再灌注损伤和离体新生大鼠心肌细胞的缺氧复氧模型,进行缺血/缺氧1h再灌注/复氧2h的损伤,在缺血/缺氧前1h给予UCN预处理;在再灌注/复氧2h后观察UCN对缺血再灌注/缺氧复氧诱导的心肌损伤、细胞自噬和自噬相关基因表达的影响.结果 UCN预处理可以显著降低缺血再灌注损伤导致的心肌损害,使梗死面积降低,血清肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)降低;增加缺氧复氧离体心肌细胞活力、减少培养上清的LDH水平.与上述心肌保护作用相伴随的是UCN预处理还能抑制缺氧复氧导致的心肌细胞自噬,使LC3BⅡ/LC3BI的比值显著降低,并且抑制自噬相关基因Beclin1、Bni p3的mRNA表达.结论 UCN可以抑制缺血再灌注诱导的心肌细胞自噬,可能在抗缺血再灌注损伤中起重要作用.     

sirt1调控自噬在心肌缺血/再灌注损伤中的研究进展

心肌再灌注治疗是急性心肌梗死(AMI)的治疗方法之一,能够显著改善预后,降低死亡率,但早期往往会增加心肌细胞损害,引起心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤。自噬在真核细胞中广泛存在,适度的自噬对机体的生长发育起到保护作用,自噬不足或者过度自噬对机体有损害作用。然而,在心肌I/R中,缺血阶段的自噬起到保护作用,在再灌注阶段起到损害作用。沉默信息调节因子1(sirt1)作为一种去乙酰化酶,可通过调控相关蛋白的去乙酰化而在氧化应激、细胞代谢、炎症反应、细胞凋亡等多种过程中发挥重要作用。近年来,sirt1参与自噬的发生机制逐渐受到关注,探索sirt1调控自噬在心肌I/R损伤中的作用,有助于对心肌I/R损伤的发病机制展开研究。     

HMGB1介导线粒体自噬参与糖尿病小鼠心肌缺血/再灌注损伤

目的:探讨高迁移率族蛋白1(HMGB1)参与糖尿病(db/db)小鼠心肌缺血/再灌注(I/R)损伤的作用机制.方法:将40只db/db小鼠随机分为假手术—中和抗体(Sham-A)组、假手术—空载抗体(Sham-G)组、I/R—中和抗体(I/R-A)组及I/R—空载抗体(I/R-G)组,每组10只.另取3只db/db小鼠...     

线粒体自噬的发生机制及其在脑缺血/再灌注损伤中作用的研究进展

自噬是在溶酶体中降解细胞内蛋白质和细胞器,产生氨基酸和脂肪酸,供细胞再次利用的过程。其中线粒体自噬,不同于传统自噬,是选择性去除受损线粒体的一种靶向自噬。线粒体自噬的发生机制,与线粒体形态动力学有关且受到线粒体自噬信号通路的调节。线粒体自噬与脑缺血/再灌注损伤的病理生理过程有密切联系。一方面脑缺血/再灌注的过程能诱导线粒体自噬的产生,另一方面线粒体自噬又对脑缺血/再灌注损伤的转归有重要影响。     

地奥司明对大鼠心肌缺血/再灌注损伤诱导自噬作用的影响

目的观察地奥司明对大鼠心肌缺血再灌注损伤诱导自噬作用的影响。方法实验于2016年10月—2017年5月在武汉大学心血管病研究所完成。24只大鼠按随机数字表法分为假手术组(SO组,n=8)、模型组(I/R组,n=8)、地奥司明组(D+IR组,n=8)。采用结扎大鼠冠状动脉左前降支法(缺血30 min,再灌注4 h),建立心肌缺血再灌注损伤模型,假手术组穿线后不结扎。再灌注4 h后,以HE染色法观察心肌组织病理学变化,以分光光度法检测血清中乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)水平,以ELISA法检测心肌组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平,以Western blot法检测心肌组织自噬蛋白微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)和Beclin1表达。结果与SO组比较,I/R组大鼠血清中LDH和CK含量均显著升高(t=-13.401、-16.988,P均<0.01),心肌组织SOD水平显著降低、MDA水平显著升高(t=6.314、-11.821,P均<0.01),心肌组织自噬蛋白LC3Ⅱ及Beclin1表达显著增强(t=-12.385、-19.386,P均<0.01);与I/R组比较,地奥司明组血清中CK及LDH含量明显降低(t=9.624、8.695,P均<0.01),心肌组织SOD水平增加、MDA水平下降(t=-5.816、7.632,P均<0.05),LC3Ⅱ及Beclin1表达明显减少(t=6.917、9.282,P均<0.01)。结论地奥司明可通过减轻氧化应激,抑制心肌缺血再灌注损伤诱导的细胞过度自噬,从而减轻心肌缺血再灌注损伤。     

抑制HDAC6可增强自噬减轻肾脏缺血再灌注损伤

目的 探讨HDAC6在小鼠肾脏缺血再灌注损伤中对α-微管蛋白和自噬相关基因表达的影响。方法 通过夹闭肾动脉建立小鼠肾缺血再灌注损伤模型,检测小鼠血清肌酐、尿素氮,用HE染色观测肾脏形态学,用Western blot法和qPCR法检测HDAC6在缺血再灌注损伤过程中蛋白和基因表达的变化。建立小鼠肾小管上皮缺氧复氧模型,用Western blot法检测α-微管蛋白和自噬相关蛋白表达,用CCK-8检测细胞活力,用凋亡试剂盒检测细胞凋亡。结果 在小鼠肾脏缺血再灌注损伤后,小鼠肾脏组织中HDAC6含量增加(P<0.05)。在细胞缺氧复氧加HDAC6选择性抑制剂tubastatin A (TA)组,细胞活力增强,细胞凋亡减少(P<0.05)。肾小管细胞缺氧复氧后, α-微管蛋白乙酰化水平降低,肾小管细胞缺氧复氧加TA组,α-微管蛋白乙酰化水平升高。肾小管细胞缺氧复氧后,自噬相关基因 LC3、ATG7、Beclin-1表达增加,自噬激活,加TA组LC-3、ATG7、Beclin-1表达较单纯缺氧复氧组增多,自噬增强(P<0.05)。结论 HDAC6抑制剂可通过激活自噬减轻肾脏缺血再灌注损伤。     

自噬在大脑缺血再灌注损伤中作用的研究进展

大脑缺血性疾病在中国是致死致残的最主要疾病之一,主要原因是高血压所致的血栓形成及血栓栓塞,其治疗原则是及时恢复缺血区的血液灌注,但是在某些情况下缺血后恢复血流并不能恢复组织功能,反而使组织损伤及功能障碍更加严重,即缺血再灌注损伤,其发生将导致严重的组织损伤及器官功能异常,因而成为一个十分重要而棘手的临床问题。了解缺血再灌注过程中促进或阻碍神经元死亡的机制对于解决这一健康难题十分重要。关于大脑缺血再灌注损伤的机制有多种,本文将重点介绍自噬在大脑缺血再灌注损伤中的调节机制及发挥的作用。     

Rho激酶和自噬在法舒地尔抗心肌缺血/再灌注损伤中的作用

目的探讨自噬在法舒地尔（Fasudil）抑制Rho激酶心肌保护中的变化,并分析其作用及可能机制。方法离体大鼠心脏 Langendorff装置灌流,结扎冠状动脉左前降支30 min模拟局部心肌缺血,松开结扎线恢复灌流120 min复制心肌缺血/再灌注 （ischemia/reperfusion, I/R）模型。实验分3组：I/R组、法舒地尔（Fasudil）组、和Fasudil+自噬抑制剂渥曼青霉素（Wort）组。连续 记录左心室动力学变化,收集再灌注5、10 min冠脉流出液测乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH）含量;RT-PCR检测自噬 相关基因Atg5、Beclin1和凋亡相关基因Bax、Bcl-2 mRNA表达的变化,Western blotting检测caspase 3的表达变化。结果与I/ R组比,Fasudil使左心室发展压、左心室内压最大上升及下降速率、左心室做功明显得到改善,降低复灌期冠脉流出液中LDH 的释放,Atg5、Beclin1 mRNA表达增加,Bcl-2/Bax mRNA升高,caspase 3蛋白表达降低。自噬抑制剂Wort减弱了法舒地尔的 保护作用,抑制了心室动力学指标的恢复,LDH释放增多,Atg5和Beclin1 mRNA表达降低,Bcl-2/Bax降低,caspase 3蛋白表达 升高。结论抑制Rho激酶心肌保护作用中诱导了自噬的发生,且自噬起到保护心肌的作用,可能与减少细胞凋亡有关。     

自噬在大鼠睾丸扭转所致缺血再灌注损伤中的作用机制研究

目的 探讨自噬在大鼠睾丸扭转所致缺血再灌注损伤中的作用机制。方法 40只健康雄性SD大鼠,随机分为假手术（sham）组、模型（I/RI）组、自噬激动剂干预（RAPA）组和自噬抑制剂干预（3-MA）组,每组10只。建立左侧睾丸扭转复位大鼠模型（720度,1 h）,睾丸复位12 h后,取左侧睾丸和附睾。收集精子进行精子质量分析。采用HE染色观察各组大鼠睾丸组织病理变化。生化检测各组大鼠睾丸组织中超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）、丙二醛（Malondialdehyde, MDA）、总抗氧化能力（Total antioxidant capacity, T-AOC）水平。TUNEL染色检测各组大鼠睾丸组织凋亡水平。Western blot检测各组大鼠睾丸组织中自噬相关蛋白（Beclin1、p62）和凋亡相关蛋白（Bcl-2、Bax、Cleaved Caspase-3）表达水[[基金项目]武汉市卫健委面上项目重点项目（WX20A16）. Key projects of Wuhan Municipal Health Commission ( WX20A16 ). [作者简介]褚浩,主治医师. E-mail:251784865@qq.com *通讯作者（Corresponding author）.Tel:18827437056, E-mail:huzhi_2022@163.com]平。结果 与sham组比较,I/RI组大鼠精子质量下降,睾丸曲细精管排列松散,生殖细胞减少、脱落,睾丸组织SOD活性、T-AOC水平、p62和Bcl-2蛋白表达水平显著降低（P<0.05）,MDA含量、Beclin1、Bax和Cleaved Caspase-3蛋白表达水平显著升高（P<0.05）,凋亡生殖细胞明显增多。与I/RI组比较,RAPA组大鼠精子质量提高,睾丸曲细精管排列恢复正常,睾丸组织SOD活性、T-AOC水平、Beclin1和Bcl-2蛋白表达水平显著升高（P<0.05）,MDA含量、p62、Bax和Cleaved Caspase-3蛋白表达水平显著降低（P<0.05）,凋亡生殖细胞减少;3-MA组大鼠精子质量下降,睾丸曲细精管排列松散,睾丸组织SOD活性、T-AOC水平、Beclin1和Bcl-2蛋白表达水平显著降低（P<0.05）,MDA含量、p62、Bax和Cleaved Caspase-3蛋白表达水平显著升高（P<0.05）,凋亡生殖细胞增多。结论 激活自噬可改善I/RI大鼠精子质量和睾丸组织病理损伤,缓解氧化应激,介导细胞凋亡相关蛋白的表达,抑制生殖细胞凋亡。     

STAT3在大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用

目的 探讨转录活化因子3 (STAT3)在大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用.方法 将健康成年雄性SD大鼠18只分为3组(n=6):假手术组(S组),只分离左冠状动脉,不结扎;缺血/再灌注组(I/R组),结扎左冠状动脉前降支30 min,再灌注120 min;缺血/再灌注+STAT3抑制剂Stattic组(ST组),于再灌注前10 min经尾静脉注射STAT3特异性抑制剂Stattic 500μg/kg.再灌注结束时,取缺血区心肌标本,采用红四唑(TTC)染色检测心肌梗死面积;采用原位末端缺口标记法(TUNEL法)检测细胞凋亡指数;采用Western-blot检测磷酸化STAT3(p-STAT3)、Fas蛋白表达;采用RT-PCR检测p-STAT3、Fas的mRNA表达;采用免疫组织化学法检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3 (Caspase-3)表达.结果 与S组相比,I/R组心肌梗死面积、心肌细胞凋亡指数、p-STAT3和Fas的蛋白及其mRNA表达、Caspase-3表达水平均增高(P＜0.05);与I/R组比较,ST组心肌梗死面积、心肌细胞凋亡指数升高(P＜0.05),p-STAT3蛋白及mRNA表达水平下调,Fas蛋白及mRNA表达、Caspase-3表达水平增加(P＜0.05).结论 STAT3可能通过调控Fas系统,从而有效的抑制Caspase-3凋亡系统对心肌细胞及箕其他组织的损伤.     

温阳通脉方对大鼠心肌缺血-再灌注损伤的影响及其信号传导途径

目的研究温阳通脉方对大鼠心肌缺血-再灌注损伤的影响,探讨其可能机制。方法将36只雄性SD大鼠随机分为缺血再灌注组（IR组）,温阳通脉方组（WTF组）,温阳通脉方＋阻滞剂组（WTF＋BA组）。采用NBT染色法检测心肌梗死面积。TUNEL法检测心肌细胞凋亡指数。Western blot检测Akt和磷酸化Akt（p-Akt）的表达水平。结果 WTF组的心肌梗死面积明显低于IR组以及WTF＋BA组;WTF组的心肌细胞凋亡指数明显低于IR组以及WTF＋BA组;WTF组p-Akt的蛋白表达较IR组及WTF＋BA组均明显增加。结论温阳通脉方具有心肌保护作用,能够减少心肌细胞凋亡,其作用机制可能与PI3K-Akt激酶途径激活有关。     

美托洛尔对小鼠心肌缺血再灌注损伤的保护机制研究

目的：探讨美托洛尔对心肌缺血再灌注损伤保护作用的机制。方法取健康3～4个月雄性C57BL／6小鼠32只,分为4组（n＝8）,即对照组、美托洛尔组、缺血再灌注组（I／R组）和美托洛尔＋缺血再灌注组（美托洛尔＋I／R组）。检测各组小鼠心肌损伤情况、心肌细胞凋亡率、细胞色素c（Cyt C）的释放、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（Caspase‐3）活性及钙蛋白酶（calpain）活性。结果与I／R组相比,美托洛尔预处理后,显著减少了心肌梗死区与缺血危险区域的比率（P＜0．05）,而心肌缺血危险区域与左心室的比率并无明显变化;与对照组相比,I／R组心肌细胞凋亡率、心肌组织Cyt C的释放、Caspase‐3活性及calpain活性均明显增高（ P＜0．01）,美托洛尔预处理能抑制I／R损伤引起的上述变化。结论美托洛尔可能通过抑制心肌细胞内calpain的活化,从而抑制心肌细胞凋亡,最终减轻心肌的I／R损伤。     

缺血预适应通过抑制TLR4/NF-KB信号通路保护大鼠心肌缺血再灌注损伤

目的:研究缺血预适应对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用是否由toll样受体4(TLR4)/NF-kB途径所介导,以及是否与促进降钙素基因相关肽(CGRP)释放有关.方法:结扎Sprague-Dawley大鼠左冠状动脉前降支60 min,复灌3h造成心肌缺血再灌注损伤.缺血预适应为结扎大鼠左冠状动脉前降支5 min,复灌5min,共4个周期.RT-PCR分析心肌TLR4 mRNA表达.免疫组织化学法分析心肌TLR4和NF-κB蛋白表达.同时,测定心肌梗死面积、血浆CGRP浓度和血清肌酸激酶活性.结果:缺血预适应显著减少心肌梗死面积,降低肌酸激酶活性,增高血浆CGRP水平.心肌缺血再灌注可显著上调TLR4和NF-κB表达,缺血预适应可抑制其作用.结论:缺血预适应通过抑制TLR4/NF-κB信号通路保护大鼠心肌缺血再灌注损伤,其作用与促进CGRP释放有关.     

基于PI3K/AKT信号通路探讨针刺对脑缺血再灌注损伤大鼠线粒体自噬作用的机制研究

目的 观察针刺疗法对脑缺血再灌注损伤(Cerebral ischemia-reperfusion injury,CIRI)大鼠脑组织线粒体自噬的影响,并探究其对脑组织保护作用的机制。方法 将SD大鼠随机分为假手术组、CIRI组、非穴位针刺组、针刺穴位组,每组10只。采用改良线栓法构建脑缺血再灌注大鼠模型,针刺穴位组针刺“大椎”、“人中”、“百会”三穴,非穴位针刺组针刺穴位左侧旁开0.3cm处,假手术组和CIRI组不行针刺。在脑缺血再灌注后24h用Zea Longa评分法对大鼠进行神经功能评分,取大鼠脑组织TTC染色法检测梗死体积,JC-1法检测大鼠脑组织线粒体膜电位变化。通过Western blot检测自噬相关蛋白及PI3K-AKT信号通路相关蛋白表达。结果 相较于假手术组,CIRI组大鼠神经功能评分显著升高,脑组织线粒体自噬相关蛋白LC3II、BNIP3水平显著升高,p62水平降低,自噬水平增强,线粒体膜电位降低,同时PI3K-AKT信号通路相关蛋白磷酸化水平显著降低;相较于非穴位针刺组,针刺穴位对脑缺血再灌注大鼠脑组织起保护作用,表现为大鼠神经功能缺损评分、脑梗死体积以及脑半球肿胀显著降低(P＜0.05),线粒体膜电位升高,自噬水平降低,同时PI3K-AKT信号通路相关蛋白p-PI3K、p-AKT和p-mTOR水平显著升高。结论 针刺疗法可能通过激活PI3K/AKT信号通路抑制线粒体自噬,从而实现对脑缺血再灌注损伤大鼠的脑保护作用。