细胞穿透肽PEP-1导入血红素加氧酶-1蛋白对大鼠肾缺血再灌注损伤的影响

目的 评价细胞穿透肽PEP-1导入血红素加氧酶-1(HO-1)蛋白对大鼠肾缺血再灌注损伤的影响.方法 健康雄性SD大鼠18只,周龄7～9周,体重210 ～ 260 g,采用随机数字表法,将其随机分为3组(n=6):假手术组(S组)、肾缺血再灌注组(I/R组)和融合蛋白PEP-1/HO-1+肾缺血再灌注组(HO组).采用夹闭双侧肾动脉45 min恢复灌注的方法制备大鼠肾缺血再灌注损伤模型.HO组于夹闭双侧肾动脉前30 min时静脉注射融合蛋白PEP-1/HO-1.于再灌注6h时取右侧颈总动脉血样,测定血清BUN和Cr浓度;取肾组织检测MDA含量和SOD活性;采用免疫组化法检测肾组织HO-1的表达.结果 与S组比较,I/R组和HO组肾组织MDA含量、血清BUN和Cr浓度升高,肾组织SOD活性降低,HO-1蛋白表达上调(P＜0.05);与I/R组比较,HO组肾组织MDA含量、血清BUN和Cr浓度降低,肾组织SOD活性升高,HO-1蛋白表达上调(P＜0.05).结论 细胞穿透肽PEP-1将HO-1蛋白成功导入肾组织,导入的HO-1蛋白通过抑制脂质过氧化反应减轻肾缺血再灌注损伤.     

细胞穿透肽PEP-1介导血红素加氧酶-1对大鼠肠缺血再灌注损伤的影响

目的 评价细胞穿透肽PEP-1介导血红素加氧酶-1(HO-1)对大鼠肠缺血再灌注损伤的影响.方法 雄性SD大鼠18只,周龄7～9周,体重210～260 g,采用随机数字表法,将大鼠随机分为3组(n=6):假手术组(S组)、肠缺血再灌注组(IR组)和融合蛋白PEP-1/HO-1+肠缺血再灌注组(HO组).采用夹闭肠系膜上动脉45 min,恢复灌注120 min的方法制备大鼠肠缺血再灌注损伤模型.HO组夹闭肠系膜上动脉前30 min,左侧髂静脉注射融合蛋白PEP-1/HO-1 0.5 mg,S组不夹闭肠系膜上动脉,余操作同IR组.于再灌注120 min时处死大鼠取小肠组织,称重后计算肠湿/干重比,测定丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和HO-1活性,免疫组化法检测肠组织HO-1蛋白的表达,光镜下观察肠组织结构并进行损伤评分.结果 与S组比较,IR组和HO组肠湿/干重比和MDA含量升高,SOD活性降低,HO-1活性和蛋白表达水平升高,损伤评分升高(P＜0.05);与IR组比较,HO组肠湿/干重比、MDA含量降低,SOD活性升高,HO-1活性和蛋白表达水平升高,损伤评分降低(P＜0.05).HO组大鼠肠组织病理学损伤较IR组减轻.结论 细胞穿透肽PEP-1可将HO-1成功导人大鼠肠组织中的细胞并减轻肠缺血再灌注损伤.

Abstract：

Objective To investigate the effects of heme oxygenase-1 (HO-1) mediated by cell penetrating peptide PEP-1 on intestinal ischemia/reperfusion (I/R) injuiy in tats. Methods Eighteen male SD rats aged 7-9 weeks weighing 210-260 g were randomly divided into 3 groups (re = 6 each): sham operation group (group S) , I/R group and PEP-1/HO-1 + I/R group (group HO) . To establish a model of intestinal I/R injury, intestines were exteriorized and the superior mesenteric artery was exposed and occluded for 45 min ischemia, and then the clamp was removed for 120 min reperfusion. The PEP-1/HO-1 fusion protein 0.5 mg was injected via the left iliac vein 30 min prior to ischemia in group HO. The superior mesenteric artery was exposed but not occluded in group S. At the end of reperfusion, the rats were sacrificed and intestinal tissues obtained to determine the intestinal wet/ dry ratio, malondialdehyde (MDA) level, activities of superoxide dismutase (SOD) and HO-1, and HO-1 protein expression. The histological changes in the intestinal mucosa were examined and the injuiy was scored. Results Compared with group S, the intestinal wet/dry ratio, MDA level, HO-1 activity, HO-1 protein expression and injury score were significantly increased, while the SOD activity was significantly decreased in groups I/R and HO ( P ＜ 0.05) . Compared with group I/R, the intestinal wet/dry ratio, MDA level and injury score were significantly decreased, while the SOD activity, HO-1 activity and HO-1 protein expression increased in group HO ( P ＜ 0.05) . The pathologic changes were significantly attenuated in group HO compared with group I/R.Conclusion HO-1 protein can be successfully delivered into intestinal tissues by PEP-1 and has protective effects against intestinal I/R injury.     

重组腺相关病毒介导血红素加氧酶-1基因转染对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤时炎性细胞因子的影响

目的 探讨重组腺相关病毒(rAAV)介导血红素加氧酶-1(HO-1)基因转染对大鼠离体心脏缺血再灌注损伤时炎性细胞因子的影响.方法 健康雄性SD大鼠30只,体重220～280 g,随机分为3组:对照组(C组,n=6),生理盐水组(N组,n=12)和rAAV-HO-1组(H组,n=12).N组和H组分别心肌注射600μl生理盐水或rAAV-HO-1(1.5×10~(11)v.g.).基因转染后3个月,N组和H组各处死6只大鼠,取注射部位心肌组织,测定HO-1的表达.制备大鼠离体心脏缺血再灌注模型,于平衡灌注15 min,再灌注15、30、45 min时,记录左心室舒张末压(LVEDP)、左心室收缩压(LVSP)、左心室收缩压最大上升速率(+dp/dt_(max))和左心室收缩压最大下降速率(-dp/dt_(max)),测定心肌组织肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)的含量.结果 H组心肌组织HO-1表达较N组上调(P<0.01).与C组比较,N组和H组再灌注各时点LVEDP、心肌组织TNF-α和IL-6的含量升高,LVDP和±dp/dt_(max)均降低(P<0.05或0.01);与N组比较,H组LVEDP、心肌组织TNF-α和IL-6的含量降低,LVSP和±dp/dt_(max)均升高(P<0.05或0.01).结论 rAAV介导HO-1基因转染大鼠心肌后,可减轻离体心脏缺血再灌注损伤,其机制与抑制炎性细胞因子的生成有关.     

细胞穿透肽PEP-1介导的血红素加氧酶-1对大鼠肠缺血再灌注诱发肝损伤的影响

目的 评价细胞穿透肽PEP-1介导的血红素加氧酶-1(HO-1)对大鼠肠缺血再灌注诱发肝损伤的影响.方法 雄性SD大鼠24只,7～9周龄,体重210～260 g,采用随机数字表法,将其分为3组(n=8):假手术组(S组)、肠缺血再灌注组(I/R组)和融合蛋白PEP-1/HO-1组(HO组).采用夹闭肠系膜上动脉45 min,恢复灌注120 min的方法制备大鼠肠缺血再灌注模型.HO组于缺血前30 min经左侧髂静脉注射融合蛋白PEP-1/HO-1 0.5 mg,S组仅分离闭肠系膜上动脉,但不夹闭.于再灌注120 min时,右侧颈总动脉取血样,测定血清AST和ALT的活性;然后处死大鼠,取肝组织,光镜下观察病理学结果,测定MDA含量和SOD活性.结果 与S组比较,I/R组和HO组血清AST和ALT的活性升高,肝组织MDA含量升高,SOD活性降低(P＜0.05);与I/R组比较,HO组血清AST和ALT的活性降低,肝组织MDA含量降低,SOD活性升高(P＜0.05),肝损伤减轻.结论 细胞穿透肽PEP-1介导的HO-1可减轻大鼠肠缺血再灌注诱发的肝损伤.     

大鼠血红素加氧酶-1基因转染对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响

目的 评价重组腺相关病毒(rAAV)介导大鼠血红素加氧酶-1(rHO-1)基因转染在大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响及其机制.方法 健康雄性SD大鼠81只,体重220～280 g,随机分为4组:假手术组(SH组,n=9)、生理盐水组(NS组,n=24)、重组腺相关病毒-荧光蛋白组(rAAV-EGFP组,n=24)和重组腺相关病毒-HO-1组(rAAV-HO)-1组,n=24).NS组、rAAV-EGFP组和rAAV-HO-1组分别心肌注射600 μl生理盐水、rAAV-EGFP(1.5×1011 v.g.)或rAAV-HO-1(1.5×1011 v.g.).在基因转染后3个月,NS组、rAAV-EGFP组和rAAV-HO-1组各处死3只大鼠,取注射部位心肌,通过测定心肌细胞荧光蛋白的表达,计算转染率,并通过免疫组化染色和RT-PCR法检测HO-1蛋白和HO-1 mRNA的表达.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;再灌注120 min后,处死大鼠,测定心肌组织超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量,电镜下观察心肌细胞的超微结构.结果 心肌细胞转染率为(53.5±2.0)%.与NS组比较,rAAV-HO-1组HO-1蛋白及HO-1 mRNA表达增加(P＜0.01);与rAAV-EGFP组比较,rAAV-HO-1组HO-1蛋白及HO-1 mRNA表达增加(P＜0.01);与SH组比较,NS组和rAAV-EGFP组SOD活性下降,MDA含量升高(P＜0.01);与NS组和rAAV-EGFP组比较,rAAV-HO-1组SOD活性升高,MDA含量降低(P＜0.01).NS组及rAAV-EGFP组心肌细胞超微结构损伤较SH组和rAAV-HO-1组重.结论 腺相关病毒介导的血红素加氧酶-1基因转染大鼠心肌细胞后,可减轻心肌缺血再灌注损伤,其机制与抗氧化有关.     

大鼠血红素加氧酶-1基因转染对心肌缺血再灌注损伤大鼠炎性因子的影响

目的探讨重组腺相关病毒（rAAV）介导大鼠血红素加氧酶-1（HO-1）基因转染对心肌缺血再灌注损伤大鼠炎性因子的影响。方法雄性SD大鼠93只，体重225．275g，随机分为4组：假手术组（SH组，n=12）、生理盐水组（NS组，n=27）、重组腺相关病毒．荧光蛋白组（rAAv-EGFP组。n=27）及重组腺相关病毒．血红素加氧酶-1组（rAAV-rHO-1组，n=27）。NS组、rAAV-EGFP组和rAAV-rHO-1组分别于左心室前后壁共取4点注入600μl生理盐水、rAAV-EGFP或rAAV-HO-1病毒液。在基因转染后3个月，通过RT-PCR和Westernblot法检测HO-1mRNA和蛋白的表达，荧光显微镜下观察荧光蛋白的表达。采用结扎左冠状动脉前降支30min、再灌注120min的方法建立大鼠心肌缺血再灌注模型，再灌注120min后，处死大鼠，测定心肌梗死面积及血清TNF-α、IL-6水平，电镜下观察心肌细胞的超微结构。结果rAAV-rHO-1组HO-1表达明显高于NS组和rAAV-EGFP组（P〈0．01），仅rAAV-EGFP组心肌观察到荧光蛋白的表达；与SH组比较，NS组、rAAV-EGFP组和rAAV-rHO-1组心肌梗死面积增加，血清TNF-α、IL-6水平明显升高（P〈0．05），心肌结构紊乱；与NS组和rAAV-EGFP组比较，rAAV-rHO-1组心肌梗死面积减少（P〈0．01），血清TNF-α、IL-6水平明显降低（P〈0．05），心肌结构破坏程度较轻。结论重组腺相关病毒介导大鼠血红素加氧酶-1基因转染大鼠心肌细胞后，降低炎性因子的产生，从而减轻心肌缺血再灌注损伤。     

钴原卟啉诱导血红素氧合酶-1高表达减轻大鼠肾脏缺血再灌注损伤

目的 探讨钴原卟啉(CoPP)诱导血红素氧合酶-1(HO-1)高表达对大鼠肾脏缺血再灌注损伤(IRI)的影响及其机理.方法 以Wistar大鼠为实验对象,CoPP组分别于左肾血流阻断前48 h和24 h腹腔注射CoPP 2.5 mg/kg,然后阻断左肾血流47 min,恢复左肾血流的同时切取大鼠右肾,采用免疫组织化学染色和免疫印迹法检测其HO-1的表达.在再灌注24 h后,处死大鼠,取其下腔静脉血和左肾,测定血肌酐(Cr)和尿素氮(BUN)浓度,观察肾组织学变化,检测肾组织中HO-1的表达.IRI组除不用CoPP处理外,其余同CoPP组.CoPP组和IRI组另有部分大鼠的血流阻断时间延长至80 min,恢复血流后不处死,观察14 d,记录其存活情况.结果 IRI组血清Cr及BUN分别为(134.37±24.26)μmol/L和(30.10±3.09)mmol/L,明显高于CoPP组的(48.92±12.92)μmol/L和(13.99±5.00)mmol/L(P＜0.05).IRI组肾小管细胞大片坏死,管型形成,与之相比,CoPP组肾小管坏死范围稍小,但肾小管病变范围仍较广泛,肾小管上皮细胞多处于水变性阶段,"缺血样"肾小球减少,管型形成较少.缺血前及再灌注24 h后,CoPP组的肾组织中HO-1均为高表达,主要位于肾间质的毛细血管处,IRI组再灌注24 h后也见肾组织中HO-1为高表达.术后14 d内,IRI组的6只大鼠中有4只死亡,而CoPP组的5只大鼠全部存活,两组大鼠存活率的差异有统计学意义(P＜0.05).结论 缺血前使用CoPP可减轻大鼠肾脏缺血再灌注损伤,该保护作用可能是通过CoPP诱导肾脏高表达HO-1来实现的.     

L-精氨酸对兔肺缺血再灌注时血红素氧合酶-1的影响

目的 探讨L-精氨酸对兔肺缺血再灌注时血红素氧合酶-1(HO-1)的影响.方法 健康日本大耳白兔20只,雌雄不拘,体重1.7～2.6 kg,随机分为2组,肺缺血再灌注组(IR组)和L-精氨酸治疗组(L-Arg组),每组10只.建立兔单肺原位缺血再灌注损伤模型,L-Arg组肺缺血前20 min耳缘静脉注射L-Arg溶液100 mg/kg.采用原位杂交方法测定兔肺组织HO-1的表达;计算肺组织湿/干重比(W/D)及损伤肺泡百分数(IAR);电镜下观察肺组织超微结构.结果 HO-1在两组肺血管内皮、部分血管平滑肌、外膜层及部分气道上皮均有表达;与IR组比较,L-Arg组HO-1水平升高,W/D及IAR降低(P＜0.05);L-Arg组肺组织形态学异常改变轻于IR组.结论 L-精氨酸可通过上调肺组织HO-1的表达,增强肺组织HO-1的活性,减轻兔肺缺血再灌注损伤.     

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.     

缺血后处理对大鼠缺血再灌注损伤肝脏血红素加氧酶-1表达的影响

灌注损伤,其机制可能与增加HO-1的表达和增强移植肝脏抗氧化能力有关.     

血红素氧合酶1基因转移对大鼠肾缺血再灌注损伤的防护作用

目的探讨血红素氧合酶1(HO-1)基因转移对大鼠自体移植肾缺血再灌注损伤的保护作用。方法构建HO-1腺病毒表达载体,经肾动脉灌注转染26只大鼠(实验组)移植肾,4℃保存24h后行自体移植,移植后5d切除对侧肾脏;以25只大鼠为对照。于移植后3h、3d,应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)及免疫组织化学方法检测移植肾HO-1基因及蛋白的表达;应用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定肾组织匀浆中HO-1蛋白的含量(以吸光度值表示)。结果移植后3h及3d,实验组移植肾HO-1mRNA的表达强度分别为0·65±0·11及0·86±0·17,而对照组分别为0·09±0·01及0·15±0·02,两组相比差异具有统计学意义(t=14·38,11·73,P均<0·05);实验组移植肾HO-1蛋白含量分别为(297±61)及(468±51)ng/g,而对照组分别为(98±30)及(155±31)ng/g,两组相比差异具有统计学意义(t=8·27,14·83,P均<0·05)。与对照组相比实验组移植肾病理改变明显减轻(P<0·05),血肌酐水平明显降低(t=8·41,P<0·05)。结论腺病毒载体可成功介导HO-1基因对大鼠肾脏的转移,对自体移植肾缺血再灌注损伤具有保护作用。     

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.     

重组血红素氧合酶-1基因腺相关病毒对慢性脑缺血大鼠认知功能的影响

目的 观察重组血红素氧合酶-1（HO-1）基因腺相关病毒（AAV）对慢性脑缺血大鼠认知功能的影响。方法 40只健康雄性SD大鼠，随机分为5组（n=8）：假手术组（SH组）、慢性脑缺血1月组（11组）、慢性脑缺血3月组（13组）、基因治疗1月组（G1组）和基因治疗3月组（G3组）。SH组、11组及13组大鼠小脑延髓池注射生理盐水10μl，1周后I1组和I3组结扎双侧颈总动脉造成脑缺血，并分别观察1个月或3个月，SH组仅分离颈总动脉不结扎。G1组和G3组小脑延髓池注射重组HO-1基因AAV，1周后结扎双侧颈总动脉，分别观察1个月或3个月。跳台法测试大鼠学习、记忆能力，免疫组化法测定海马HO-1蛋白的表达，逆转录．聚合酶链反应测定海马HO-1mRNA的表达。结果 与SH组比较，I1组、I3组学习、记忆能力下降（P〈0．05），I1组、I3组间差异无统计学意义；G1组学习能力下降（P〉0．05）。G1组学习、记忆能力强于I1组，G3组学习、记忆能力强于I3组（P〈0．05），G1组、G3组间学习、记忆能力差异无统计学意义。SH组、I1组、I3组海马有少量散在的HO-1蛋白表达和HO-1mRNA（390bp）基础表达。G1组和G3组海马HO-1蛋白和HO-1mRNA表达高于SH组、I1组和I3组（P〈0．05）。结论 小脑延髓池注射重组HO-1基因AVV可改善慢性脑缺血大鼠的认知功能。     

地氟醚预处理对缺血再灌注心肌的保护作用

目的 从细胞生化、心脏收缩性能和心肌细胞超微结构等方面来探讨地氟醚对心肌缺血再灌注损伤的影响。方法 采用改良Ｌａｎｇｅｎｄｏｒｆｆ离休大鼠心脏模型,将３０只大鼠随机分成３组：对照组（Ｃ）、缺血再灌注组（Ｉ－Ｒ组）和地氟醚组（Ｄ组）,每组各１０只,常温全心停灌３０分钟,再灌注３０分钟。结果 停灌前给１ＭＡＣ的地氟醚可以明显降低心肌丙二醛（ＭＤＡ）含量,促进心脏收缩功能的恢复和减轻心肌组织超微结构的损