川芎嗪对缺血-再灌注损伤兔心肌线粒体结构及功能的影响

为了探讨川芎嗪对心肌缺血一再灌注损伤(MIRI)时心肌细胞线粒体功能及结构的影响。本实验选用日本大耳白兔30只,随机分为正常对照组(A组)、心肌缺血一再灌注损伤组(B组)和心肌缺血-再灌注损伤 川芎嗪治疗组(C组)。复制MIRI模型,分别观察心肌线粒体呼吸功能、Ca^2 浓度([Ca^2 ]m)、丙二醛浓度(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)及超微结构的改变和心肌组织三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、一磷酸腺苷(AMP)含量、总腺苷酸量(TAN)、能荷(EC)的变化。结果发现,C组与B组比较,线粒体呼吸控制率(RCR)、Ⅲ态呼吸速率(ST3)、SOD、面密度(Sv)、比表面(δ)明显升高,Ⅳ态呼吸速率(ST4)、[Ca^2 ]m、MDA、体密度(Vv)、横径(Hd)显著降低,心肌组织ATP、ADP、TNA及EC均明显增高;且与A组比较,ST3、ST4、SOD、Vv、Sv、δ、数密度(Nv)、纵径(Vd)及ADP、AMP、TNA无明显差异。可见,川芎嗪可通过降低氧自由基水平和减轻钙超载,而改善缺血一再灌注损伤心肌的线粒体功能及结构。     

线粒体钙单向转运体复合物与缺血/再灌注损伤

通常情况下,组织缺血后再灌注可使组织、器官功能得到恢复;但是有时缺血后再灌注,不仅不能使组织、器官功能恢复,反而会加重组织、器官的损伤.这种在缺血基础上再灌注后损伤加重的现象称为缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤.     

钙敏感受体在大鼠心肌缺血/再灌注损伤的表达变化及与心肌损伤关系

目的： 观察钙敏感受体（CaSR）在大鼠心肌缺血/再灌注时的表达变化，揭示其与心肌缺血/再灌注损伤的关系。方法： Wistar大鼠随机分为5组：假手术组（sham组）、缺血再灌注1、2、4和6 h组（I/R 1 h、2 h、4 h、6 h组）。采用冠状动脉结扎和松结的方法，复制大鼠在体心肌缺血/再灌注损伤模型，记录左室收缩压（LVSP）和左室内压最大变化速率（±dp/dtmax），测定血清LDH、SOD活性和MDA含量，透射电镜观察心肌超微结构变化， RT-PCR法检测心肌组织中CaSR mRNA的表达变化。结果：LVSP、左室内压±dp/dtmax及SOD活性随再灌注时间延长而减低，LDH活性和MDA含量在再灌注2 h时最高；心肌超微结构损伤在再灌注1 h、2 h较重，随再灌注时间延长而减轻；大鼠心肌缺血/再灌注1 h、2 h心肌组织CaSR的mRNA表达升高，再灌注4 h、6 h后降低。结论： CaSR mRNA表达多时心肌损伤较重，CaSR可能参与了心肌缺血/再灌注损伤。     

缺血／再灌注对大鼠心肌线粒体电子传递与质子泵出偶联的影响

本实验采用Ｌａｎｇｅｎｄｏｒｆｆ灌流装置造成大鼠心肌缺血／再灌模型，用差速离心法分离线粒体，用Ｃｌａｒｋ氧电极测定ＲＣＲ，ＡＤＰ／Ｏ，用铁氰化钾脉冲法测定了呼吸链电子传递及质子泵出初速度。结果表明，Ｈ＾＋／２ｅ在缺血时与对照比无显著差异，而再灌组显著低于对照，Ｈ＾＋／２ｅ下降早于ＡＤＰ／Ｏ下降。ＲＣＲ、ＡＤＰ／Ｏ在缺血早期及再灌时显著高于对照。     

超氧化物歧化酶在心肌再灌注性损伤中的作用

本实验在大鼠离体心脏灌注模型上,模拟心肌缺血再灌注过程(旷置30分钟,再灌注45分钟),结果发现:再灌注后,心脏频发室颤,组织水肿明显,脂质过氧化终产物丙二醛较正常时显著增加,冠脉流出液中乳酸脱氢酶呈一持续高水平释放,心肌组织ATP酶活性明显下降。再灌注开始后给予超氧化物歧化酶(SOD)。能够减轻以上心肌再灌注性损伤现象。这一结果提示:1)活性氧参与了心肌再灌注损伤现象的发生。2)再灌注开始后给予SOD仍有明显疗效,这为临床上在再灌注开始后应用SOD提供了一定的实验依据。     

线粒体生成与脑缺血再灌注损伤的研究进展

正线粒体作为细胞能量代谢的重要场所,通过氧化磷酸化过程生成ATP为细胞供能。近年的研究表明,线粒体除具有能量生成功能之外,还参与母性遗传、多种生物大分子代谢以及细胞程序性死亡等病理过程。由此可见,线粒体的自身内源性平衡直接决定细胞的命运,线粒体的生成和自噬保持动态平衡。神经元主要以氧化磷酸化提供能量,维持神经元内各种生物学功能的完整,因此神经元内线粒体总体积分数约占细胞体积的30%。脑组织缺血再灌     

香芹酚预处理对心肌缺血再灌注时线粒体损伤的作用

目的探索香芹酚（CAR）对心肌缺血再灌注（I-R）时线粒体损伤的作用。方法 C57BL/6小鼠冠状动脉左前降支结扎45min,解除结扎2h构建心肌I-R损伤模型。将小鼠随机分为3组（每组n=12）：假手术组、Vehicle（DMSO in saline）＋I-R组、CAR（60mg/kg）＋I-R组。Vehicle或CAR于冠脉结扎前15min给药。心肌缺血45min再灌注2h后,检测心肌梗死面积,并测定平均线粒体面积、线粒体分裂百分比、线粒体基质微粒及脂滴数量以评估线粒体损伤情况。结果与假手术组相比,Vehicle组心梗面积显著增加,差异有统计学意义（P〈0.05）;与Vehicle组相比,CAR（60mg/kg）预处理可显著减少心梗面积,差异有统计学意义（P〈0.05）。与Vehicle组相比,CAR预处理可显著降低平均线粒体面积、线粒体基质微粒数、线粒体周围脂滴数和线粒体分裂百分比,差异均有统计学意义（P〈0.05）。结论 CAR可通过减轻心脏组织中线粒体损伤降低小鼠心肌I-R后心梗面积。     

细胞膜钠钙交换蛋白与心肌缺血/再灌注损伤

20世纪初有研究者注意到降低细胞外钠离子浓度可产生类似于洋地黄类药物的正性肌力作用。60年代，钠钙交换现象和钠钙交换蛋白（sodium-calcium exchanger，NCX）在蛙心肌细胞中首次被描述，随后发现NCX在多个种属、多种脏器普遍存在。1988年实现了该蛋白的部分纯化，1990年由犬心肌细胞首次克隆成功。经过数十年的研究，特别是近年来随着Jiant patch技术的发展，对钠钙交换电流的测量更为精确方便，逐渐认识到此细胞膜交换蛋白与心肌缺血／再灌注损伤密切相关。     

不同鼠龄大鼠心肌组织中钙敏感受体的表达及与缺氧-再灌注损伤的关系

目的：观察不同鼠龄大鼠心肌组织钙敏感受体（CaSR）的表达规律及与心肌缺氧-再灌注损伤的关系。方法： 采用RT-PCR技术，检测不同情况下心肌组织CaSR的表达差异；Lagendorff离体心脏灌流的方法复制心脏缺氧-再灌注模型；用透射电镜观察心肌超微结构的变化。结果：大鼠出生后，心肌组织中CaSR的表达逐渐升高，1个月时达到高峰，2、3个月保持在出生水平，此后上升并维持在较高水平。大鼠心肌缺氧40 min及再灌注1 h、2 h心肌组织CaSR的mRNA表达升高，再灌注3 h、4 h后降低；同时随再灌注时间延长，心肌超微结构损伤愈严重结论：大鼠心肌组织存在钙敏感受体，其表达与月龄有一定关系，并可能参与心肌缺氧-再灌注损伤的发生。     

Effect of temperature and calcium on force-frequency relationships in mammalian ventricular myocardium

Summary The effects of temperature and calcium on force-frequency relationships in mammalian ventricular myocardium were studied in isolated papillary and ventricular muscle bundles. Tensions, velocities, and phase durations were determined from the isometric tension record and its first derivative. Decreasing bath temperature from 34–36°C to 27–31°C increased contractile tension and prolonged the phases of contraction in rat, guinea pig, and adult and fetal human tissues without altering the force-frequency relationship. Doubling extracellular [Ca⁺⁺] beyond the 2.7 mM control for human tissue increased contractile tension and shortened phase I, and made the force-frequency relationship less steep or biphasic. These results suggest that the negative force-frequency relationship in the failing human heart cannot be explained merely on the basis on unavailability of Ca⁺⁺ to the contractile proteins.This research was partially supported by Grant 1104 of the Research Foundation of the City University of New York.     

机械牵张对钙预适应心肌电生理特性的影响

目的：研究在模拟缺氧-复氧再灌注条件下机械牵张对钙预适应(CPC)离体豚鼠乳头肌电生理特性的影响。 方法： 利用细胞内标准玻璃微电极技术，记录并观察一定牵张力（200 mg强度）作用下钙预适应乳头肌细胞动作电位（AP）和有效不应期（ERP）的变化。 结果： 牵张可使单纯缺氧-复氧再灌注（AR）组和CPC组在整个缺氧期除兴奋传导时间（CT）明显延长外，Vmax、RP、APA、APD50、APD90和ERP等参数明显缩短，但对CPC组的影响较小。而牵张可使两组在复氧再灌注期的动作电位的Vmax、RP、APA、APD50和ERP降低，CT和APD90延长，但对CPC组的影响较小。链霉素可抑制机械牵张对CPC组上述参数的影响。 结论： 在模拟缺氧-复氧再灌注条件下，CPC乳头肌对机械牵张的耐受性增强；链霉素则可抑制牵张对CPC心肌电生理特性的影响。     

氟伐他汀对兔心肌缺血再灌注损伤的防治效应

目的：观察氟伐他汀对心肌缺血再灌注损伤的防治作用及对心肌ICAM-1 mRNA表达的影响。 方法： 24只日本大耳白兔，随机分3组，假手术组、对照组、处理组（给予氟伐他汀10 mg·kg－1·d－1喂服1周）,所有动物在手术前检测血脂，对照组和处理组复制缺血再灌注模型，假手术组只穿线不结扎。监测血流动力学指标，检测血清乳酸脱氢酶（LDH）和肌酸激酶（CK）的活性。RT-PCR检测缺血区及假手术组对应区域心肌ICAM-1 mRNA的表达。 结果： 各组动物在手术前1 d血脂指标无统计学差异；缺血开始后处理组各时点左室舒张末压（LVEDP）小于对照组（P＜0.05），左室内压变化最大速率（±dp/dtmax）大于对照组（P＜0.05）；他汀组LDH-1、CK、CKMB活性均显著小于对照组（均为P＜0.01)；他汀组心肌组织ICAM-1 mRNA表达显著低于对照组(P<0.01),假手术组表达最少。 结论： 氟伐他汀预处理能减轻心肌缺血再灌注损伤，其机制可能与抑制炎症反应有关。     

耗竭心肌细胞内糖原对缺血后再灌注心肌的保护作用及其机制

本工作在离体大鼠等容收缩心脏模型上观察耗竭心脏细胞内糖原对心肌缺血再灌注损伤的影响。心脏富氧灌流30 min后,随机分为三组:Ⅰ、富氧组:富氧灌流75min。Ⅱ、对照组:常规K-H液富氧灌流15min,旷置30min,再灌流30min。Ⅲ、耗竭糖原组:先用充N_2(95%N_2:5%CO_2)的K-H液灌流15min,余同组Ⅱ。结果表明。耗竭心肌细胞内糖原可提高再灌注后心脏血液动力学的恢复;冠脉流出液中LDH活性及心肌组织MDA含量降低,线粒体及胞浆液中GSH-Px有较高的活性;心肌组织Na~+,Ca~(2+)超负荷减轻。说明耗竭心肌细胞内糖原可通过减少细胞内H~+的生成抑制Na~+/H~+交换,从而明显减轻心肌缺血再灌注损伤。     

维生素D_3诱导的钙超载大鼠心肌肌浆网功能变化

目的 :观察钙超载大鼠心肌肌浆网 (SR )功能的变化。方法 :腹腔注射维生素D3和nicotine灌胃复制大鼠心肌钙超载模型。差速离心制备心肌肌浆网 ,微孔过滤技术测定SR的钙释放与钙摄取 ,放射配基法测定SRryanodine受体结合能力。结果 :钙超载大鼠心肌钙含量比对照组高 32 4% (P <0 0 1) ,心肌SR钙摄取和钙释放分别低 6 4%和 40 % (P <0 0 1)。心肌SRCa2 -ATP酶活性低 6 5 % (P <0 0 1)。SR特异 [3H]-ryanodine结合的最大值Bmax低 5 1% (P <0 0 1)。结论 :钙超载大鼠心肌SR功能下降。     

维生素D3诱导的钙超载大鼠心肌肌浆网功能变化

目的:观察钙超载大鼠心肌肌浆网(SR)功能的变化。方法:腹腔注射维生素D₃和nicotine灌胃复制大鼠心肌钙超载模型。差速离心制备心肌肌浆网,微孔过滤技术测定SR的钙释放与钙摄取,放射配基法测定SRryanodine受体结合能力。结果:钙超载大鼠心肌钙含量比对照组高324%(P＜0.01),心肌SR钙摄取和钙释放分别低64%和40%(P＜0.01)。心肌SRCa²⁺-ATP酶活性低65%(P＜0.01)。SR特异-ryanodine结合的最大值Bmax低51%(P＜0.01)。结论:钙超载大鼠心肌SR功能下降。     

心肌缺血—再灌注损伤与心肌去甲肾上腺素的释放

家兔急性开胸实验,结扎冠状动脉左室支35分钟后,去除结扎(再灌注)10分钟,发现心脏功能较单纯结扎组明显降低,再灌注区心肌去甲肾上腺素(NA)含量显著降低,同时伴有组织Ca~( )含量显著升高。测定血钙和组织含水量结果提示,再灌注后心肌Ca~( )含量的升高系由Ca~( )在细胞内的堆积所致。再灌注损伤可能与再灌注过程中心肌组织内源性儿茶酚胺大量释放有关。     

缺血预适应对青年与老年大鼠缺血/再灌注心肌氧化应激及线粒体功能的影响

目的:探讨缺血预适应(ischemic preconditioning,IPC)对青年与老年大鼠缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,IR)心肌损伤的影响。方法:雄性3月龄(青年)与20月龄(老年)Wistar大鼠,应用离体心脏灌流方法复制心肌IR与IPC模型。实验分为青年缺血/再灌注(YIR)组、青年缺血预适应(YPC)组、老年缺血再灌注(OIR)组与老年缺血预适应(OPC)组。透射电镜观察心肌及心肌线粒体超微结构变化;TTC染色测定心肌梗死面积;比色法测定冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)活性、心肌组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量;酶联免疫吸附法测定心肌组织硝基化与羰基化蛋白质含量,TUNEL方法检测心肌细胞凋亡;氧电极法测定线粒体呼吸功能及钙诱导的线粒体渗透性转运孔开放情况。结果:与YIR组比较,YPC组心肌梗死面积明显减少,冠脉流出液中LDH活性降低,心肌组织的SOD活性增加,MDA含量降低,心肌硝基化与羰基化蛋白含量降低。电镜下可见YPC组心肌及分离的心肌线粒体膜结构完整、基质致密。YIR组心肌线粒体呼吸控制率与Ⅲ态耗氧量及P/O比值均明显增加,质子漏出减少,钙诱导的线粒体肿胀明显减轻,心肌细胞凋亡率下降。而与OIR组比较,OPC组上述指标均无显著统计学差异。与YPC组比较,OPC组心肌超微结构损伤明显增加,心肌氧化应激水平增加,线粒体呼吸功能下降,心肌细胞凋亡与坏死增多。结论:缺血预适应能够保护青年大鼠心肌缺血/再灌注损伤;而老年大鼠心脏对预适应刺激减敏,导致缺血预适应心肌保护作用钝化,这可能与老龄IPC心脏氧化应激水平增加导致线粒体损伤、细胞凋亡有关。     

急性冬眠心肌的能量代谢特点

目的：探索冬眠心肌的能量代谢特点。方法：用悬浮人红血球的ＫＨ液灌流大鼠离体等容收缩心脏，建立急性冬眠心肌模型，以心肌三磷酸腺苷、磷酸肌酸、糖原含量，以及心肌摄取乳酸的量作为代谢指标。结果：（１）冬眠３０ｍｉｎ组心肌三磷酸腺苷（ＡＴＰ）、磷酸肌酸及糖原含量均明显低于平衡末组（Ｐ＜００５），心肌由正常情况下摄取乳酸转为释放乳酸（Ｐ＜００５），在冬眠９０ｍｉｎ组，以上指标与冬眠３０ｍｉｎ组无显著差异；（２）再灌注３０ｍｉｎ，心肌磷酸肌酸和糖原含量及心肌摄取乳酸的量与平衡末组相似（Ｐ＞００５），但心肌三磷酸腺苷含量仍较平衡末组为低（Ｐ＜００５）。结论：急性冬眠期间，心肌对氧及代谢底物的供／均需比例在低水平上保持平衡，保证了心肌的存活