七氟烷后处理对不同病程糖尿病大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的影响

目的 评价七氟烷后处理对不同病程糖尿病大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的影响.方法 清洁级健康雄性SD大鼠72只,体重200 ～ 240 g,采用随机数字法,将其随机分成6组(n=12):非糖尿病缺血再灌注组(I/R组)、非糖尿病七氟烷后处理组(I/R+ sevo组)、2周糖尿病缺血再灌注组(2DM组)、2周糖尿病七氟烷后处理组(2DM+ sevo组)、6周糖尿病缺血再灌注组(6DM组)、6周糖尿病七氟烷后处理组(6DM+ sevo组).制备离体心脏Langendorff灌注模型,各组经主动脉灌注K-H液,平衡灌注15 min后停灌30 min,I/R组、2DM组及6DM组均采用K-H液灌注75 min; I/R+ sevo组、2DM+ sevo组及6DM+ sevo组均采用含有3％七氟烷的K-H液灌注15 min,随后用K-H液继续灌注60 min.于平衡末、再灌注15和75 min时记录左室舒张末压、左室发展压、左心室压力上升最大速率、左心室压力下降最大速率以及心率.于再灌注15 min时取心肌组织,用Western blot法测定磷酸化Akt(p-Akt)和总Akt的表达,于再灌注75 min时采用TTC法测定心肌梗死体积,计算心肌梗死体积比.结果 与2DM组比较,2DM+ sevo组心功能改善,心肌梗死体积比减小,p-Akt表达上调(P＜0.05);与I/R组比较,I/R+ sevo组再灌注期间心功能改善,心肌梗死体积比减小,p-Akt表达上调(P＜0.05);与6DM组比较,6DM+ sevo组心功能指标、心肌梗死体积比及p-Akt表达差异无统计学意义(P＞0.05).结论 随着糖尿病病程进展,七氟烷后处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用减弱,可能与PI3K/Akt信号通路受损有关.     

缺血后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的作用

目的探讨缺血后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的作用。方法24只Wistar大鼠,随机分为3组(n=8):正常对照组(C组)、缺血再灌注组(I/R组)、缺血后处理组(IPC组)。采用大鼠离体心脏Langendorff灌流模型,C组用K-H液灌注160min;I/R组全心缺血40 min,再灌注120 min; IPC组全心缺血40 min后,再灌注10 s,缺血10 s,反复6次,然后持续再灌注118 min。测定再灌注15、30、120 min时冠脉流量(CF)及冠脉流出液心肌肌钙蛋白I(cTnI)浓度,再灌注120 min时,取心肌组织,测定丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性,电镜下观察心肌细胞超微结构。结果缺血再灌注可导致CF降低,冠脉流出液cTnI浓度升高,心肌SOD活性下降,MDA含量升高,心肌细胞超微结构产生病理学改变,缺血后处理可减弱上述改变。结论缺血后处理减轻脂质过氧化反应,对大鼠离体缺血再灌注心脏产生保护作用。     

七氟醚后处理对离体大鼠心脏再灌注心律失常的影响

目的 探讨七氟醚后处理对离体大鼠心脏再灌注心律失常的影响.方法 雄性SD大鼠,2.5月龄,体重250～ 300 g,Langendorff装置制备离体心脏灌注模型30个,采用随机数字表法,将其随机分为3组(n=10):对照组(C组)、缺血再灌注组(I/R组)和七氟醚后处理组(S组).C组继续灌注K-H液55 min; I/R组和S组均停止灌注K-H液25 min,随后I/R组再灌注K-H液30 min;S组在再灌注初期灌注3％七氟醚饱和的K-H液15 min,然后灌注K-H液15 min.分别于缺血前(基础状态)、再灌注15、30 min时记录左室发展压(LVDP)、左室舒张末期压力(LVEDP)、左室内压上升最大速率(+ dp/dtmax)、左室内压下降最大速率(-dp/dtmin)和心率(HR),并记录再灌注期间心律失常的发生情况.于再灌注结束时收集冠脉流出液,测定心肌肌钙蛋白I(cTnI)水平;然后取心尖部组织,测定心肌细胞内游离钙离子浓度([Ca2+]i).结果 与C组比较,I/R组LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmin和HR降低,LVEDP、cTnI浓度和[Ca2+]i升高(P＜0.05);与I/R组比较,S组LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmin和HR升高,LVEDP、室性早搏数量、室颤发生率、再灌注心律失常评分、cTnI浓度和[Ca2+]i降低,室性心动过速时程和室颤时程缩短(P＜0.05).结论 七氟醚后处理可降低离体大鼠心脏再灌注心律失常的发生,其机制与减轻细胞内钙超载有关.     

性别因素对七氟醚后处理减轻大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的影响

目的 探讨性别因素对七氟醚后处理减轻大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的影响.方法 SD大鼠60只,雄雌各半,2月龄,雄性大鼠随机分为对照组(MC组)和七氟醚后处理组(MS组),雌性大鼠随机分为对照组(FC组)和七氟醚后处理组(FS组),每组15只.建立大鼠离体心脏灌注模型,采用全心缺血40 min,再灌注2 h的方法制备缺血再灌注模型.对照组心脏再灌注时给予含氧K-H缓冲液,七氟醚后处理组在复灌的前10min灌注经3%七氟醚饱和的含氧K-H缓冲液,余110 min灌注含氧K-H缓冲液.于缺血前、再灌注期间记录HR、左心室舒张末压(LVEDP)和左心室发展压(LVDP),再灌注5 min时测定冠状动脉流出液LDH活性和心肌梗死面积,再灌注10 min时测定心肌总蛋白激酶B(t-Akt)、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)的表达,计算p-Akt与t-Akt比值(p-Akt/t-Akt).结果 与MC组比较,MS组和FC组LVDP升高,LVEDP降低,冠状动脉流出液LDH活性降低,心肌梗死面积减小,心肌p-Akt表达上调,p-Akt/t-Akt升高(P＜0.05);与MS组比较,FS组LVDP降低,LVEDP和冠状动脉流出液LDH活性升高,心肌梗死面积增大(P＜0.05);FC组和FS组LVDP和LVEDP比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 七氟醚后处理减轻大鼠离体心肌缺血再灌注损伤存在性别差异,对雄性大鼠的心肌保护作用强于雌性大鼠,该差异可能与心肌Akt的活化水平有关.     

异氟烷预处理联合浅低温对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的影响

目的 评价异氟烷预处理联合浅低温对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的影响.方法 雄性SD大鼠50只,体重250～300 g,随机分为5组(n=10):正常对照组(C组)、缺血再灌注组(I/R组)、异氟烷预处理组(P组)、浅低温组(M组)和异氟烷预处理联合浅低温组(PM组).制备离体心脏Langendorff灌注模型,各组经主动脉灌注K-H液,平衡灌注20 min后,C组继续灌注K-H液120 min,其余各组制备缺血再灌注模型;I/R组和P组常温(37 ℃)缺血30 min时进行再灌注;M组和PM组浅低温(31 ℃)缺血30 min时进行再灌注.P组和PM组于缺血前用1.0%异氟烷预充饱和的K-H液灌注15 min,再用K-H液冲洗15 min.分别于平衡灌注20 min、缺血前即刻、再灌注30、60 min时记录左室舒张末期压、左心室收缩压、左室压最大上升速率、左室压最大下降速率和HR.再灌注60min时取心肌组织,测定心肌梗死体积、心肌细胞线粒体和胞浆的细胞色素C水平.电镜下观察心肌细胞线粒体形态.结果 与I/R组比较,P组、M组和PM组再灌注期间心功能改善,心肌梗死体积缩小,心肌细胞胞浆细胞色素C水平降低,心肌细胞线粒体细胞色素C水平升高(P＜0.05或0.01);与P组比较,PM组再灌注期间心功能改善,心肌梗死体积缩小,心肌细胞胞浆细胞色素C水平降低,心肌细胞线粒体胞色素C水平升高(P＜0.05);与M组比较,PM组心肌细胞胞浆细胞色素C水平降低,心肌细胞线粒体细胞色素C水平升高(P＜0.05或0.01).电镜下PM组线粒体损伤轻于I/R组、P组和M组.结论 异氟烷预处理联合浅低温减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤的效应强于异氟烷预处理或浅低温,其机制与减少心肌细胞线粒体细胞色素C的扩散,保护心肌细胞有关.     

七氟醚后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注时心肌细胞凋亡的影响

目的 探讨七氟醚后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注(IR)时心肌细胞凋亡的影响.方法 雄性SD大鼠48只,随机分4组(n=12),制备离体心脏灌注模型,K-H液平衡灌注30 min后,C组灌注K-H液120 min;IR组缺血30 min,K-H液再灌注90 min;缺血后处理组(IP组)缺血30 min后行4个循环复灌20 s/缺血20 s,再灌注K-H液;七氟醚后处理组(SP组)缺血30 min后灌注含七氟醚的K-H液5 min,K-H液冲洗10 min,再灌注K-H液.IP组和SP组再灌注总时间90 min.灌注期间测定心功能,灌注结束时取心脏测定心梗面积、Bcl-2、细胞色素C和Caspase-3蛋白表达水平,计算心肌细胞凋亡指数(AI).结果 与C组比较,其余各组左心室最大上升或下降速率(±dp/dt)、左心室发展压(LVDP)、HR降低,左心室舒张末压(LVEDP)和AI升高,Bel-2、细胞色素C和Caspase-3蛋白表达上调(P<0.05);与IR组比较,IP组和SP组±dp/dt、LVDP升高,LVEDP和AI降低,心梗面积减小,Bcl-2表达上调,细胞色素C和Caspase-3蛋白表达下调(P<0.05).结论 七氟醚后处理可减少大鼠离体心脏IR时心肌细胞凋亡,其机制与其下调细胞色素C和Caspase-3蛋白表达,上调Bcl-2表达有关.     

二氮嗪后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的影响

目的 评价二氮嗪后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的影响.方法 雄性SD大鼠,体重250～300 g,成功建立Langendorff再灌注模型的64个心脏随机分为4组(n=16):正常对照组(C组)、缺血再灌注组(I/R组)、二氮嗪后处理组(D组)和线粒体ATP敏感性钾通道阻断剂5-羟葵酸+二氮嗪后处理组(5-HD+D组).采用K-H液平衡灌注20 min时,C组继续灌注K-H液70 min;I/R组、D组和5-HD+D组进行心肌缺血40 min,I/R组缺血前灌注4 ℃ ST.Thomas停跳液10 ml/kg;D组再灌注5 min时灌注含50μmol/L二氮嗪的K-H液5 min,然后再灌注20 min;5-HD+D组灌注二氮嗪前灌注含100 μmol/L 5-羟葵酸的K-H液5 min,再灌注20 min.分别于平衡灌注末与再灌注末时取8个心脏,记录心功能指标,然后提取线粒体,测定心肌细胞线粒体膜电位(MMP)、氧自由基(ROS)生成量和呼吸功能指标.结果 各组平衡灌注末时各指标差异无统计学意义(P＞0.05).与C组比较,再灌注末时其余3组心功能和线粒体呼吸功能减退,MMP降低,ROS生成量增加(P＜0.05或0.01);与I/R组和5-HD+D组比较,D组心功能和线粒体呼吸功能改善,MMP升高,ROS水平降低(P＜0.01).结论二氮嗪后处理可减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤,其机制与开放线粒体ATP敏感性钾通道而改善线粒体功能有关.     

七氟烷预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤时细胞凋亡的影响

目的 探讨七氟烷预处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤时细胞凋亡的影响.方法 成年雄性SD大鼠64只,体重270～350 g,随机分为4组(n=16):假手术组(S组)仅穿线不结扎,心肌缺血再灌注组(I/R组)阻断左冠状动脉前降支缺血30 min,恢复灌注2 h制备心肌缺血再灌注损伤模型,七氟烷组(Sevo组)吸入2.5%七氟烷30 min,七氟烷预处理+心肌缺血再灌注组(SR组)吸入2.5%七氟烷30 min,15 min后制备模型.于再灌注2 h时随机取4只大鼠处死取左心室,采用氯化三苯四唑染色法测定心肌梗死范围,随机取4只大鼠处死取左心室,采用TUNEL法检测凋亡心肌细胞,计算凋亡指数,于缺血前即刻和再灌注2 h时分别随机取4只大鼠处死取左心室,采用Western blot法测定Bcl-2及caspase-3的蛋白表达水平.结果 与S组相比,再灌注2 h时I/R组和SR组心肌梗死范围增大,心肌细胞凋亡指数升高,caspase-3蛋白表达上调,Sevo组Bcl-2蛋白表达上调,I/R组Bcl-2蛋白表达下调,Sevo组和SR组缺血前即刻Bcl-2蛋白表达上凋(P＜0.05);与I/R组相比,再灌注2 h时SR组心肌梗死范围缩小、心肌细胞凋亡指数降低,Sevo组和SR组Bcl-2蛋白表达上调,SR组caspase-3蛋白表达下调(P＜0.05);与缺血前即刻相比,I/R组和SR组再灌注2 h时Bcl-2蛋白表达下调,caspase-3蛋白表达上调(P＜0.05).结论 七氟烷预处理可通过抑制细胞凋亡减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤.     

七氟烷预处理对缺血/再灌注损伤大鼠心肌磷酸化抑制蛋白的影响

目的 观察七氟烷预处理对缺血/再灌(ischemia/reperfusion,I/R)损伤大鼠心肌磷酸化抑制蛋白(phosphorylation inhebitory kappaB,p-IκBα)的影响,从另一角度进一步探讨NF-κB在七氟烷预处理中的保护机制.方法 SD雄性大鼠56只,建立大鼠心肌I,R损伤在体模型,随机分为7组:假手术组(CON组);单纯缺血组(I/R组)进行30 min心肌缺血后再灌注120min;七氟烷组(SEVO组)于吸入1.0 MAC七氟烷30 min,继之15 min药物排出后进行心肌I/R;SEVO 165'组吸人七氟烷30min后停止吸人165 min;小白菊内酯(parthenolide,PTN)组于缺血前60 min腹腔内注射NF-κβ特异性抑制剂PTN 500 μg/kg;PTN+SEVO组、SEVO+PTN组分别于七氟烷预处理前15 min、预处理后即刻腹腔内注射PTN 500 μg/kg.分别于大鼠心肌I/R前、后或相应时间点取心肌标本,采用Western blotting法测定p-IκBa的蛋白表达.结果 缺血前即刻:SEVO组(22±3)和SEVO 165'组(20±4)较CON组(15±3)p-IκBα蛋白表达上调(P<0.05);再灌注2 h后即刻:I/R组(44±6)和SEVO组(30±3)较CON组(15±4)p-IκBα蛋白表达均上调(P<0.05),而与I/R组相比,SEVO组p-IκBα蛋白上调幅度减小(P<0.05).结论 七氟烷预处理早期p-IκBα蛋白的表达上调,反馈性抑制了I/R后p-IκBα蛋白的表达,该作用可被PTN所阻断.从另一角度进一步论证了NF-κB参与七氟烷预处理的心肌保护机制.     

雷帕霉素减弱七氟烷预处理对心肌缺血/再灌损伤的保护作用

目的 观察自噬增强剂雷帕霉素(rapamycin,RAPA)对七氟烷预处理离体大鼠心脏缺血/再灌注损伤(ischemia/reperfusion injury,I/RI)保护作用的影响,探讨自噬在七氟烷预处理对心肌I/RI保护中的作用. 方法 36只健康成年雄性Wistar大鼠,体重250 g～280 g,采用随机数字表法分为3组(每组12只):缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)组,七氟烷预处理组(S+I/R组),七氟烷预处理+RAPA组(S+I/R+RAPA组).采用Langendorff灌注装置制备离体心脏I/R模型,缺血30 min、再灌注120 min,记录平衡末及再灌注末的左室舒张末期压(left ventricular diastolic pressure,LVEDP)、左室发展压(left ventricular developed pressure,LVDP)、左心室内压最大上升/下降速率(the maximum rate of increase or decrease of left ventricular pressure,±dp/dtmax)、心率(heart rate,HR).再灌注120 min后,收集冠状动脉流出液测乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性;取心肌,计算心肌梗死面积百分比.Western blot半定量检测自噬标记物微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light 3,LC3)、RAPA靶蛋白(target of rapamycin,mTOR)及磷酸化mTOR (phosphorylated mTOR,p-mTOR)蛋白表达量. 结果 再灌注末,与I/R组比较,S+I/R组心功能明显改善(P＜0.05),心肌梗死面积[(47±6)％、(29±5)％]、冠状动脉流出液LDH活性[(29±5) U/L、(19±4) U/L]均降低,心肌LC3-Ⅱ表达下调,p-mTOR表达上调(P＜0.05);S+I/R+RAPA组各指标与I/R组比较,差异无统计学意义.与S+I/R组比较,S+I/R+RAPA组心功能各项指标呈损害性变化(P＜0.05)、梗死面积增大[(29±5)％、(46±3)％]、冠状动脉流出液LDH活性[(19±4) U/L、(27±5) U/L]均增加(P＜0.05),LC3-Ⅱ表达水平增加,p-mTOR表达降低. 结论 RAPA能够减弱七氟烷预处理对I/RI产生的保护作用,可能与其降低p-mTOR表达,减弱对自噬的抑制作用有关.     

舒芬太尼后处理和七氟醚后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的影响

目的 评价舒芬太尼后处理和七氟醚后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的影响.方法 雄性SD大鼠,体重230～250 g,成功制备Langendorff离体灌注模型的40个心脏随机分为4组(n=10):缺血再灌注组(Ⅰ组)、七氟醚后处理组(Ⅱ组)、舒芬太尼后处理组(Ⅲ组)和七氟醚联合舒芬太尼后处理组(Ⅳ组).采用K-H液平衡灌注(灌注压10 kPa)30 min,全心缺血40 min再灌注120 min.再灌注即刻时Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组进行药物后处理15 min:Ⅱ组K-H液中通入3.0%七氟醚,Ⅲ组K-H液中加入100 nmol/L舒芬太尼,Ⅳ组同时进行七氟醚后处理和舒芬太尼后处理.分别于平衡灌注末(基础状态)、再灌注15 min、30 min、60 min、90 min、120 min时记录左室收缩压(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室发展压(LVDP)、左室内压上升最大速率(+dp/dtmax)、左室内压下降最大速率(-dp/dtmax)、心率(HR)和灌脉流量(CF).再灌注5 min时,收集冠脉流出液,测定肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)的活性.再灌注120 min时取心肌组织,测定心肌梗死体积、Bcl-2和Bax的表达水平,并计算Bcl-2和Bax表达的比值(Bcl-2/Bax).结果 与Ⅰ组比较,Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组LVSP、LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmax和CF升高,LVEDP和LDH、CK的活性降低,心肌梗死体积缩小,Bcl-2表达上调,Bax表达下调,Bcl-2/Bax升高(P＜0.05或0.01);Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组间上述指标差异无统计学意义(P＞0.05).结论 舒芬太尼后处理可减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤,联合七氟醚后处理时心肌保护作用并未增加,其心肌保护的机制与上调Bcl-2表达、下调Bax表达从而抑制细胞凋亡有关.     

心肌细胞缝隙连接蛋白43在线粒体敏感性钾通道介导七氟醚预处理减轻大鼠离体心脏缺血再灌注中的作用

目的 评价心肌细胞缝隙连接蛋白43(Cx43)在线粒体敏感性钾(mito-KATP)通道介导七氟醚预处理减轻大鼠离体心脏缺血再灌注中的作用.方法 健康成年雄性SD大鼠40只,体重200～250 g,采用Langendorff灌注模型进行离体心脏灌注.采用随机数字表法,将心脏随机分为5组(n=8):对照组(C组)、缺血再灌注组(I/R组)、七氟醚预处理组(S组)、七氟醚预处理+5-羟葵酸(5-HD)组(SH组)和5-HD组(H组).采用结扎左冠状动脉前降支(LAD) 30 min,恢复灌注120 min的方法制备心脏缺血再灌注模型.各组平衡灌注10 min;然后C组持续灌注,仅于LAD下穿线而不结扎;I/R组继续灌注30 min后结扎LAD;S组、S+H组和H组结扎LAD前30 min时分别用3％七氟醚预先饱和的K-H液、3％七氟醚预先饱和的K-H液+100 μmol/L 5-HD和K-H液+100 μmol/L 5-HD灌注15 min,然后用K-H液冲洗15 min.分别于给药前(T0)、给药结束即刻(T1)、缺血前即刻(T2)、缺血30 min(T3)和再灌注120 min(T4)时,记录HR、左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张压(LVDP)、左心室最大上升速率(+dp/dtmax)和左心室最大下降速率(- dp/dtmax).再灌注结束后,取左心室心肌组织,测定心肌梗死体积,采用免疫组化法测定心肌细胞Cx43表达,采用Western Blot法测定心肌细胞Cx43和磷酸化Cx43(p-Cx43)表达.结果 与C组比较,I/R组、S+H组和H组HR、LVSP、+dp/dtmax和- dp/dtmax降低,LVDP升高,心肌细胞Cx43和p-Cx43表达下调(P＜0.05).与I/R组比较,S组HR、LVSP、+dp/dtmax和- dp/dtmax升高,LVDP和心肌梗死体积降低,心肌细胞Cx43和p-Cx43表达上调(P＜0.05),S+H组和H组各指标差异无统计学意义(P＞0.05).结论 七氟醚预处理可能通过开放mito-KATP通道,促进心肌细胞Cx43磷酸化,减轻大鼠离体心脏缺血再灌注损伤.     

PI3K-Akt信号通路在七氟醚预处理减轻大鼠离体心脏缺血再灌注损伤中的作用

目的 评价磷脂酰肌醇-3-激酶-丝氨酸/苏氨酸激酶(PI3K-Akt)信号通路在七氟醚预处理减轻大鼠离体心脏缺血再灌注损伤中的作用.方法 健康成年雄性SD大鼠96只,体重220～280g,采用随机数字表法,将其随机分为6组(n=16):假手术组(S组)、缺血再灌注组(I/R组)、七氟醚预处理组(SP组)、渥曼青霉素组(W组)、二甲基亚砜组(D组)和七氟醚预处理+渥曼青霉素组(SW组).采用Langendorff装置建立大鼠离体心脏缺血再灌注模型.S组继续灌注180 min;I/R组平衡灌注30 min,缺血30 min,恢复灌注120 min;其余各组先平衡灌注15 min,SP组、W组、DMSO组和SW组分别用含2.4%七氟醚、100 nmol/L渥曼青霉察、20 μmol/L二甲基亚砜、2.4%七氟醚和100 nmol/L渥曼青霉素的K-H液灌注10 min,然后洗脱5 min,缺血30 min,恢复灌注120 min.各组随机取8个心脏,于平衡灌注末和再灌注15 min时,记录HR、左室舒张末压(LVEDP)、左室发展压(LVDP)、左心室内压最大上升速率(+dp/dtmax)和左心室内压最大下降速率(-dp/dtmax).再灌注15 min时取心肌组织,采用TUNEL法检测细胞凋亡,计算凋亡指数;采用Western blot法测定磷酸化Akt(p-Akt)表达.再灌注120 min时,取8个心脏,采用TIC染色法测定心肌梗死体积.结果 与S组比较,其余各组HR、LVDP和±dp/dtmax降低,LVEDP升高,I/R组、SP组和D组心肌p-Akt表达上调(P＜0.05);与I/R组比较,SP组LVDP和±dp/dtmax升高,LVEDP和凋亡指数降低,心肌p-Akt表达上调,心肌梗死体积减小(P＜0.05),SW组上述指标差异无统计学意义(P＞0.05).结论 七氟醚预处理可通过激活PI3K-Akt信号通路减轻大鼠离体心脏缺血再灌注损伤.

Abstract：

Objective To investigate the role of phosphatidyl-inositol 3-kinase-Akt (PI3k-Akt) signal pathway in the attenuation of ischemia-reperfusion (I/R) injury by sevoflurane preconditioning in isolated rat hearts. Methods Ninety-six adult male SD rats weighing 220-280 g were randomly divided into 6 groups ( n = 16 each): sham operation group (group S); I/R group; sevoflurane preconditioning group (group SP); wortmannin group (group W); dimethyl sulfoxide (DMSO) group (group D) and sevoflurane preconditioning + wortmannin group (group SW) . Their hearts were excised and perfused in a Langendorff apparatus with K-H solution saturated with 95%O2-5%C02 at 37 ℃ . The hearts were continuously perfused for 180 min in group S. After 15 min of equilibration, the isolated hearts were subjected to 30 min of ischemia followed by 120 min of reperfusion in SP, W, D and SW groups. Croups SP, W, D and SW received 10 min of perfusion with K-H solution containing 2. 4% sevoflurane, 100 nmol/L wortmannin, 20 μmol/L DMSO, and 2.4% sevoflurane + 100 nmol/L wortmannin, respectively, followed by 5 min washout before I/R. Eight hearts in each group were selected and HR, left ventricular end-diabetic pressure (LVEDP), left ventricular developed pressure (LVDP), and ± dp/dtmax were recorded at the end of equilibration and at 15 min of reperfusion, Myocardial tissues were obtained at 15 min of reperfusion for determination of apoptosis (by TUNEL) and phosphorylated Akt (p-Akt) expression (by Western blot) . Another 8 hearts were selected at 120 min of reperfusion for determination of myocardial infarct size by TTC staining. Result Compared with group S, LVDP and ± dp/dt,^ were significantly decreased and LVEDP was significantly increased in groups I/R, SP, W, D and SW, and myocardial p-Akt expression was up-regulated in groups I/R, SP and D ( P ＜ 0.05). Compared with group I/R, LVDP and ± dp/dtmax were significantly increased, LVEDP and apoptosis index were significantly decreased, myocardial p-Akt expression was up-regulated, and myocardial infarct size was significantly reduced in group SP (P ＜0.05) . Conclusion Activation of PI3K-Akt signal pathway is involved in the attenuation of I/R injury by sevoflurane reconditioning in isolated rat hearts.     

环孢菌素A逆转利多卡因对七氟醚后处理心肌保护的作用

Objective To study the effects of lidocaine on sevoflurane postconditioning-induced cardioprotection.Methods Ischemic status was kept for 40 rain in isolated perfused rat hearts followed by 1 h of reperfusion.Sevoflurane(3%) was administered at the beginning of reperfusion for 15 rain with or without lidocaine (20 μg/ml) perfusion.The direct mitochondrial permeability transition pore (MPTP) inhibitor Cyclosporin A (CsA,0.2 μmol/L) was co-administered in the presence or absence of lidocaine.LVDP,LVEDP,+dp/dtmax were recorded and infarct size was measured with TTC staining.Results Sevoflurane postconditioning significantly improved the recovery of ischernic myocardial function and decreased the infarct size of rat hearts (P＜0.05),which was abolished by lidocaine perfusion.The inhibition of lidocaine on sevoflurane posteonditioning effect was reversed by CsA.Conclusion Sevoflurane postconditioning effectively protects myocardium against ischemia/reperfusion injury,and higher concentration of lidocaine inhibits this protective effect by opening MPTP.     

硫化氢后处理对大鼠心肌缺血再灌注时左心室收缩功能的影响

目的 探讨硫化氢后处理对大鼠心肌缺血再灌注时左心室收缩功能的影响.方法 实验一成年雄性SD大鼠,体重200～250 g,采用Langendorff装置建立离体心脏灌注模型.取离体灌注模型制备成功的心脏40个,随机分为5组(n=8):对照组(C组)、缺血再灌注组(IR组)和硫氢化钠1、10、100 μmol/L后处理组(SP1组、SP10组、SP100组).平衡灌注20 min后,C组继续灌注K-H液100 min;IR组灌注ST.Thomas停跳液10 ml/kg后停灌40 min,恢复K-H液灌注60 min;SP1组、SP10组、SP100组全心缺血40 min,于再灌注前灌注含1、10、100 μmol/L硫氢化钠的K-H液2 min,然后恢复K-H液灌注60 min.于平衡灌注末和再灌注60 min时,记录左室发展压(LVDP)、左心室发展压最大上升速率(+dp/dtmax)和左心室发展压最大下降速率(-dp/dtmax).实验二成年雄性SD大鼠,体重200～250 g,分离心肌细胞,加入培养皿中,放入95%O2-5%CO2培养箱中培养4 h.取64皿细胞,随机分为4组(n=16):对照组(C组)、缺氧复氧组(HR组)、硫化氢后处理组(SP组)和缺氧后处理组(HP组).C组继续于95%O2-5%CO2培养箱中培养2 h;HR组于95%N3-5%CO2培养箱中缺氧1 h,然后于95%O2-5%CO2培养箱中复氧1 h;SP组于95%N2-5%CO2培养箱中缺氧1 h,加入硫氢化钠10μmol/L孵育2 min,然后于95%O2-5%CO2培养箱中复氧1 h;HP组于95%N2-5%CO2培养箱中缺氧1 h,然后复氧3 min,缺氧3 min,重复3次,再于95%O2-5%CO2培养箱中复氧1 h.测定线粒体膜电位和F-肌动蛋白的表达.结果 实验一与C组比较,再灌注60 min时IR组LVDP和±dp/dp/dtmax降低(P＜0.05),SP1组、SP10组和SP100组LVDP和±dp/dtmax差异无统计学意义(P＞0.05);与IR组比较,SP1组、SP10组和SP100组LVDP和±dp/dtmax升高(P＜0.05);SP1组、SP10组和SP100组间LVDP和±dp/dtmax比较差异无统计学意义(P＞0.05).实验二与C组比较,HR组和HP组线粒体膜电位降低,HR组、SP组和HP组F-肌动蛋白表达上调(P＜0.05);与HR组比较,SP组和HP组线粒体膜电位升高,F-肌动蛋白表达上调(P＜0.05);SP组和HP组间线粒体膜电位和F-肌动蛋白表达比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论硫化氢后处理可改善大鼠心肌缺血再灌注时左心室收缩功能,与其稳定心肌细胞线粒体膜电位和促进F-肌动蛋白聚集有关.     

吡那地尔超极化停搏对大鼠离体心脏缺血再灌注时p38MAPK表达的影响

目的 评价吡那地尔超极化停搏对大鼠离体心脏缺血再灌注时p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)表达的影响.方法 成年雄性SD大鼠48只,体重250～300 g,采用随机数字表法,将大鼠随机分为6组(n=8):自然停搏组(A组)、St.Thomas组(B组)、吡那地尔超极化停搏组(C组)、5-羟葵酸(5-HD)组(D组)、HMR-1098组(E组)和5-HD+HMR-1098组(F组).采用Langendorff离体心脏灌注模型,K-H液平衡灌注15 min后,A组阻断主动脉,不予停搏液灌注,使其自然停搏;B组灌注St.Thomas停搏液;C组灌注吡那地尔超极化停搏液;D组、E组和F组K-H液平衡灌注10 min后,分别灌注含5-HD、HMR-1098、5-HD+ HMR-1098的K-H液5min,再灌注吡那地尔超级化停搏液.心脏停跳缺血60 min后,K-H液再灌注30 min.于平衡灌注15 min和再灌注20 min时记录冠脉流量(CF)、心率(HR)、左室发展压(LVDP)、左室收缩压(LVSP)和左室压力瞬时最大变化率(dp/dtmax);于再灌注30 min时取心肌组织,采用Western blot法测定心肌磷酸化p38MAPK和非磷酸化p38MAPK的表达.结果 与C组相比,A组、B组、D组、E组和F组再灌注20min时CF、HR、LVSP、LVDP及dp/dt/dymax降低,再灌注30 min时磷酸化p38MAPK表达下调,非磷酸化p38MAPK表达上调(P＜0.05);与E组相比,D组和F组再灌注20 min时CF、HR、LVSP、LVDP及dp/dtmax降低,再灌注30 min时磷酸化p38MAPK表达下调,非磷酸化p38MAPK表达上调(P＜0.05).结论 吡那地尔超极化停搏可改善大鼠离体缺血再灌注心脏功能,其机制与上调磷酸化p38MAPK表达,下调非磷酸化p38MAPK表达有关,而这种调控作用与线粒体ATP敏感性钾通道关系更密切.     

PI3K、ERK1/2、mito-K_(ATP)通道及mPTP在七氟醚后处理减轻大鼠离体心脏缺血再灌注损伤中的作用

目的 评价磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)及细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)、线粒体ATP敏感性钾(mito-K_(ATP))通道及线粒体膜通透性转换孔(mPTP)在七氟醚后处理减轻大鼠离体心脏缺血再灌注损伤中的作用.方法 雄性清洁级SD大鼠,周龄7～10周,体重250～300 g,采用Langendorff法建立大鼠离体心脏灌注模型,取模型制备成功的心脏180个,随机分为12组(n=15),对照组(C组):持续灌注90 min;缺血再灌注组(IR组):停止灌注K-H液30 min,再灌注60 min;IR+LY组、IR+PD组、IR+ATR组、IR+5-HD组和IR+DMSO组:于再灌注即刻分别灌注PI3K特异性抑制剂LY294002(LV)15μmol/L、ERK1/2特异性抑制剂PD98059(PD)20 μmol/L、mPTP开放剂苍术甙(ATR)20 μmol/L、mito-K_(ATP)通道抑制剂5-羟癸酸(5-HD)100 μmol/L和溶剂二甲基亚砜(DMSO)0.02%15 min;七氟醚后处理组(S组):于再灌注即刻灌注经3%七氟醚饱和的K-H液15 min,随后更换正常K-H液再灌注45 min;S+LY组、S+PD组、S+ATR组和S+5-HD组:于再灌注即刻灌注经七氟醚饱和的K-H液同时分别灌注LY 15 μmol/L、PD 20 μmol/L、ATR 20 μmol/L、5-HD 100 μmol/L 15 min,随后更换为正常K-H液再灌注45 min.于平衡灌注20 min、停灌前即刻、再灌注15、30和60 min(T_(0～4))时测定冠状动脉流量(CF),记录心功能指标;C组、IR组和s组分别于T_0和T_4时收集冠状动脉流出液测定乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)活性和肌钙蛋白I(cTnI)浓度;于T_4时取左心室,测定心肌梗死面积,C组、IR组、IR+ATR组、IR+5.HD组、IR+DMSO组、S组、S+ATR组和S+5-HD组检测细胞凋亡情况,计算凋亡指数(AI),C组、IR组、IR+LY组、IR+PD组、IR+DMSO组、S组、S+LY组和S+PD组测定心肌烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD~+)含量.结果 与C组比较,其余各组再灌注时心功能降低,CF降低,心肌梗死面积增大,IR组、IR+ATR组、IR+5-HD组、IR+DMSO组、S组、S+ATR组和S+5-HD组AI升高,IR组、IR+LY组、IR+PD组、IR+DMSO组、S组、S+LY组和S+PD组NAD~+含量降低,IR组和S组LDH、CK-MB活性和cTnI浓度升高(P<0.05);与IR组比较,S组再灌注时心功能提高,CF升高,心肌梗死面积减小,AI降低,NAD~+含量升高,LDH、CK-MB活性和cTnI浓度降低(P<0.05),其余组上述指标差异无统计学意义(P>0.05).结论 七氟醚后处理可能通过激活PI3K及ERK1/2、促进mito-K_(ATP)通道开放、抑制mPTP开放,从而减轻大鼠离体心脏缺血再灌注损伤.     

Sevoflurane preconditioning before moderate hypothermic ischemia protects against cytosolic [Ca(2+)] loading and myocardial damage in part via mitochondrial K(ATP) channels

BACKGROUND: Brief sevoflurane exposure and washout (sevoflurane preconditioning [SPC]) before 30-min global ischemia at 37 degrees C is known to improve cardiac function, decrease cytosolic [Ca(2+)] loading, and reduce infarct size on reperfusion. It is not known if anesthetic preconditioning (APC) applies as well to hypothermic ischemia and reperfusion and if K(ATP) channels are involved. The authors examined in guinea pig isolated hearts the effect of sevoflurane exposure before 4-h global ischemia at 17 degrees C on cardiac function, cytosolic [Ca(2+)] loading, and infarct size. In addition they tested the potential role of the mitochondrial K(ATP) channel in eliciting the cardioprotection by SPC. METHODS: Hearts were randomly assigned to (1) a nontreated hypothermic ischemia group (CON), (2) a group given 3.5 vol% sevoflurane for 15 min with a 15-min washout before hypothermic ischemia (SPC), and (3) an SPC group in which anesthetic exposure was bracketed with 200 microm 5-hydroxydecanoate (5-HD) from 5 min before until 5 min after sevoflurane (SPC + 5-HD). Cytosolic [Ca(2+)] was measured in the left ventricular (LV) free wall with the intracellularly loaded fluorescence probe indo-1. RESULTS: Initial reperfusion in CON hearts markedly increased systolic and diastolic [Ca(2+)] and reduced contractility (dLVP/dt(max)), relaxation (diastolic LVP, dLVP/dt(min)), myocardial oxygen consumption (MvO(2)), and cardiac efficiency. In SPC hearts, cytosolic [Ca(2+)] overloading (especially diastolic [Ca(2+)]) was decreased with increased myocardial [Ca(2+)] influx (d[Ca(2+)]/dt(max)) and efflux (d[Ca(2+)]/dt(min)), improved contractility, relaxation, coronary flow, MvO(2), cardiac efficiency, and decreased infarct size. In SPC + 5HD hearts, the reduction in infarct size was antagonized by 5-HD, but functional return was less affected by 5-HD. CONCLUSIONS: Anesthetic preconditioning occurs after long-term hypothermic ischemia, and the infarct size reduction is the result, in part, of mitochondrial K(ATP) channel opening.     

不同浓度硝酸甘油对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的影响

目的 探讨不同浓度硝酸甘油对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的影响.方法 健康成年雌性SD大鼠,体重220～330 g,周龄7周,建立Langendorff离体心脏灌注模型,取模型制备成功的心脏30个,随机分为3组(n=10):缺血再灌注组(IR组)K-H液灌注15 min,停灌20 min,再灌注60 min;低浓度硝酸甘油组(LN组)采用含有2.5 μg/L硝酸甘油的K-H液灌注15 min,停灌20 min,再灌注60 min;高浓度硝酸甘油组(HN组)采用含有25μg/L硝酸甘油的K-H液灌注15 min,停灌20 min,再灌注60 min.于再灌注10、20、30、40、50、60 min时记录心率(HR)、冠状动脉流量(CF)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室发展压(LVDP)、左心室内压最大上升速率(+dp/dtmax)和左心室内压最大下降速率(-dp/dt_(max)).于平衡灌注末、再灌注5、30和60 min时收集冠状动脉流出液1.5 ml,测定乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)的活性;于再灌注60 min时取心脏,测定心肌梗死面积,计数心肌凋亡细胞.结果 与IR组比较,LN组HR、CF、LVDP,+dp/dt_(max)和-dp/dt_(max)升高,LVEDP、CK活性、LDH活性、心肌梗死面积和细胞凋亡率降低(P<0.05),HN组HR、CF、LVDP、+dp/dt_(max)和-dp/dt_(max)降低,LVEDP、CK活性、LDH活性、心肌梗死面积和细胞凋亡率升高(P<0.05).与LN组比较,HN组HR、CF、LVDP、+dp/dt_(max)和-dp/dt_(max)降低,LVEDP、CK活性、LDH活性、心肌梗死面积和细胞凋亡率升高(P<0.05).结论 低浓度硝酸甘油(2.5μg/L)可减轻大鼠离体心脏缺血再灌注损伤,而高浓度硝酸甘油(25 μg/L)则可加重心脏缺血再灌注损伤.