线粒体三磷酸腺苷敏感钾通道介导脑保护作用的机制

目的 :线粒体ATP敏感性钾通道 (mitoKATP)是存在于许多组织细胞线粒体内膜上的一种可调节线粒体代谢活动的钾离子通道。研究表明 ,mitoKATP在脑细胞的保护中具有重要作用 ,mitoKATP活动的调控是研究缺血脑保护的重要环节。氧自由基作为线粒体活动的一种重要中间产物 ,参与包括心肌细胞在内的组织细胞的mitoKATP活动的调节 ,但是其是否参与脑细胞mi toKATP开放对缺血脑的保护作用尚无报道。方法 :大鼠海马脑片为实验模型 ,以无糖 -无氧人工脑脊液灌流作为模拟缺血处理 ,细胞外记录海马CA1区的群体锋电位 (PS)和缺血去极化电位 (I…     

树鼩脑缺血时神经元线粒体渗透性转导孔开放对线粒体呼吸的影响

目的：揭示光化学诱导树鼩脑缺血后不同时间内，缺血神经元线粒体呼吸功能的变化，观察血小板活化因子（PAF）受体拮抗剂银杏内酯B（GB）和免疫抑制剂环孢菌素A （CsA）对线粒体呼吸及神经元线粒体渗透性转导孔（MPT）开放的影响，探讨二者可能的神经保护机制及缺血时MPT开放与线粒体呼吸的相互关系。方法：建立光化学诱导树鼩脑缺血模型，分离缺血后4、24、72 h大脑皮层线粒体，用氧电极极谱法测定线粒体呼吸。于缺血6 h分别注射GB和CsA，24 h时观察相关指标。另取分离的线粒体，用CaCl₂诱导MPT开放，再分别加入CsA或GB，观察其对线粒体肿胀的影响。结果：缺血脑皮层神经元线粒体Ⅲ态呼吸速度、呼吸控制率（RCR）及磷氧比（P/O）逐渐下降，以缺血24 h的变化为著，与假手术组相比均有显著差异（P<0.01）。给予GB或CsA，Ⅲ态呼吸速度显著大于对照组（P<0.01），P/O比上升（P<0.05）。CaCl₂可诱导MPT开放，线粒体肿胀而透光率迅速下降，CsA有效阻滞了MPT开放，GB则不然。结论：光化学诱导树鼩局灶脑缺血后，缺血皮层线粒体呼吸明显障碍，GB或CsA可不同程度地改善缺血神经元线粒体代谢，可能与GB拮抗神经细胞膜上PAF受体活化，间接调节线粒体呼吸有关；而CsA主要通过抑制MPT开放而改善线粒体呼吸而具有神经保护作用。     

二氮嗪预处理对大鼠心肌线粒体呼吸功能与呼吸酶活性的影响

目的： 探讨特异性线粒体三磷酸腺苷敏感性钾通道开放剂二氮嗪预处理对离体大鼠缺血再灌注心肌线粒体呼吸功能和酶活性的影响。方法: 采用Langendorff装置建立大鼠离体心肌缺血再灌注模型，将72只SD大鼠随机分为正常组（NOR）、缺血再灌注组（IR）、二氮嗪预处理组（DIA）、5－羟葵酸拮抗二氮嗪组（5HD-DIA）。NOR组在平衡灌注20 min后续灌100 min，IR组在平衡20 min后续灌30 min，继后全心缺血40 min，复灌30 min。DIA组在缺血前给予含二氮嗪50 μmol/L的K-H液10 min后，全心缺血40 min，复灌30 min。5HD-DIA组在二氮嗪预处理之前先给予含5－羟葵酸100 μmol/L K-H液10 min，其余同二氮嗪预处理组。分别于平衡末、缺血前及再灌注末取心肌并分离、制备线粒体，测定各组线粒体的呼吸功能、呼吸酶活性。结果: 再灌注末DIA组的线粒体呼吸功能（呼吸控制率、磷氧比、3态呼吸速率）和呼吸酶活性（NADH氧化酶、琥珀酸氧化酶、细胞色素C 氧化酶）明显优于IR组和5HD-DIA组（P<0.05）但次于NOR组（P<0.01）；而IR组和5HD-DIA组比较无显著差异(P>0.05)。结论: 线粒体钾通道开放剂二氮嗪预处理能够保护缺血/再灌注损伤心肌的线粒体，其机制与保护线粒体的呼吸功能及呼吸链的酶活性有关。     

睾酮通过激活心肌细胞内线粒体膜上ATP-敏感的钾通道起保护心肌细胞作用

研究背景　尽管雄激素一直以来被认为是心血管系统的不利因素之一 ,然而近年来的实验研究资料提示 ,睾酮可能对心肌缺血或再灌注损伤后功能的恢复有良性作用 .因此 ,本研究目的在于明确睾酮是否通过激活线粒体及 /或肌浆内ATP -敏感的钾通道增加心肌细胞对缺血的耐受性 .方法与     

电针对脑梗塞大鼠脑皮质线粒体通透性转换孔的影响

目的观察电针对脑梗塞大鼠脑组织线粒体通透性转换孔的影响,探讨针刺对缺血神经元保护的线粒体机制。方法将45只成年雄性SD大鼠随机分为对照组、非电针组组(线栓法制造脑梗塞灶)和电针组(梗塞后立即给予电针刺激)。非电针组和电针组分别在梗塞后和针灸后1h、3h、6h取材,提取大脑皮质缺血半暗带线粒体,用流式细胞仪检测各组大鼠脑线粒体内Rhodamine123的荧光强度值(FL1)、线粒体前向角散射(FSC)、线粒体90°侧向角散射(SSC)。结果在1h、3h、6h时,非电针组和电针组与对照组相比FL1、SSC值显著低于对照组值(P<0.05),FSC值均显著高于对照组(P<0.05),具有统计学意义;电针组在上述3个时间点与非电针组相比FL1、SSC值高于非电针组值,但P>0.05,FSC值低于非电针组,但P>0.05,差异均无统计学意义;非电针组内、电针组内FL1、FSC、SSC值各自比较,P>0.05,差异均无统计学意义。结论缺血能显著促使缺血半暗带脑皮质线粒体通透性转换孔的开放,促使线粒体肿胀;未发现针刺在缺血后1h、3h、6h能抑制脑线粒体通透性转换孔的开放。     

脑局灶性缺血再灌大鼠AQP4与Kir4.1表达与脑水肿正相关

目的 研究大鼠脑局灶性缺血再灌注（CIR)后水通道蛋白4(AQP4)与内向整流性钾通道（Kir4．1）在脑组织中的表达变化,探讨两者在脑水肿形成中的作用。方法 136只SD大鼠随机分为CIR组与假手术对照组, 线栓法制作CIR模型,缺血2h后再灌注。CIR后6、12、24、48h和72h以及7d取出脑组织,干湿重法、伊文氏蓝(EB)测定法、免疫荧光双标和RT-PCR检测脑水含量(BWC)、血脑屏障(BBB)通透性、AQP4与Kir4.1mRNA的表达,计算两者表达量比值。结果 CIR后6h开始,脑水含量呈时间依赖性,48~72h达到高峰。EB 含量在CIR后6h开始增高,12/48h出现双峰值。CIR后AQP4与Kir4.1在室管膜等水代谢密切相关界面上差异表达,各时间点AQP4与Kir4.1mRNA均较假手术组增高,CIR 12h内两者比值较假手术组无明显差异,12h后比值逐渐增大。结论 再灌注早期脑水肿主要由血脑屏障开放引起,而AQP4与Kir4.1再分布在后期脑水肿的形成中发挥重要作用。     

ROS介导线粒体ATP敏感性钾通道开放剂对缺氧脑的保护作用

目的：观察线粒体ATP敏感性钾通道(mitoKATP)及活性氧（ROS）在缺氧脑保护中的作用及其相互关系。 方法： 采用脑片灌流及电生理学技术，细胞外记录海马CA1区的群体锋电位(PS)和缺氧去极化电位(HD)。 结果： 用mitoKATP开放剂diazoxide (300 μmol/L) 预处理海马脑片，可延长HD的潜伏期及缺氧后PS消失的时间，提高复氧后PS的恢复率。该作用可被mitoKATP阻断剂5-hydroxydecanoic acid (200 μmol/L) 所阻断。以ROS清除剂N-2-mercaptopropionyl glycine (MPG) (500 μmol/L) 预处理海马脑片，可减弱diazoxide 的作用。单独使用MPG对PS及HD无明显影响。 结论： ROS介导了mitoKATP开放剂对缺氧脑的保护作用。     

大鼠脑缺血预适应对脑线粒体功能的影响

观察缺血预适应对大鼠大脑中动脉梗塞的保护作用 ,以及对大鼠脑线粒体功能的影响。观察大鼠双侧颈总动脉缺血预适应后 ,短暂缺血作用对脑梗塞面积、神经症状评分、倾斜板停留时间的影响 ,并测定线粒体复合酶活性、膜肿胀、膜电位、膜流动性的变化。与大脑中动脉梗塞 (MCAO)组比较 ,预适应可以显著降低大脑梗塞面积 (P <0 0 0 1) ;明显改善神经症状评分 ;延长在倾斜板上停留时间 (P <0 0 0 1) ;并可增强线粒体复合酶Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ活性 ;线粒体膜肿胀降低 (P <0 0 0 1) ,流动性好于MCAO组 (P <0 0 1) ;膜电位无显著性变化。结果表明 ,缺血预适应对脑有保护作用 ;线粒体的膜受到了保护     

缬草单萜氧化物对兔心室肌线粒体ATP敏感性钾通道的影响

目的 :研究缬草单萜氧化物 (VMO)对兔单个心室肌细胞线粒体ATP敏感性钾通道 (mitoKATP)的影响。方法 :采用酶解法分离单个兔心室肌细胞。实验分为 30 μg/LVMO组、6 0 μg/LVMO组、12 0 μg/LVMO组、5 羟癸酸 ( 5 HD)组和 5 HD +12 0 μg/LVMO组。用罗丹明 (Rhodamine 12 3)染色 ,激光扫描共聚焦显微镜 (多光子模式 )分别观察各组线粒体荧光强度变化。结果 :① 30 μg/LVMO组、6 0 μg/LVMO组、12 0 μg/LVMO组均可见用药后线粒体荧光强度明显增加 ,分别增加 13.90± 1.2 0 %、2 1.2 0± 2 .30 %和 2 6 .4 0± 2 .50 % ;② 50 0 μmol/L5 HD不影响线粒体荧光强度 ,但可以阻断VMO对线粒体荧光的增强效应。结论 :VMO对兔心室肌细胞mitoKATP有开放作用。     

虎杖甙对大鼠细动脉平滑肌细胞ATP敏感钾通道的影响

目的 :探讨中药虎杖提取物 -虎杖甙扩张休克动物细动脉、改善微循环灌流的作用机制。方法 :应用膜片钳技术的细胞贴附式观察虎杖甙对大鼠肠系膜细动脉平滑肌细胞 ATP敏感钾通道 ( KATP)的影响。结果 :细胞外液加入 0 .2 m mol/L虎杖甙后 ,通道电流幅度无明显改变 ,说明虎杖甙不影响 KATP通道电导 ;但加入虎杖甙后KATP通道动力学发生了明显变化 ,通道开放时间短成分 τ0 1 和长成分τ0 2 增大 ,通道开放时间 Tom延长 ,通道开放概率 Po提高 ,提示KATP通道激活。结论 :虎杖甙具有激活 KATP通道的作用 ,它可能通过使细动脉平滑肌超极化而扩张细动脉 ,从而改善休克动物微循环。     

钙激活钾通道在缺氧后处理对心肌保护的作用

目的： 探讨缺氧后处理在全心停灌缺氧模型中是否具有对抗心肌缺氧/复氧（A/R）损伤的作用，以及钙激活钾通道（KCa）和线粒体透性转换孔道（mPTP）是否参与缺氧后处理的抗心肌缺氧/复氧损伤。方法： 采用离体大鼠心脏Langendorff灌流模型，全心缺氧30 min、复氧120 min复制A/R模型。测定心室力学指标和复灌各时点冠脉流出液中乳酸脱氢酶（LDH）含量。实验结束测定心肌组织甲臜（formazan）含量。分离心肌线粒体，测定高钙诱导下mPTP的开放情况。结果： 缺氧后处理心肌细胞的formazan含量明显高于、而复灌期间冠脉流出液中LDH含量低于单纯A/R组，明显改善心室力学指标，缓解冠脉流量的减少。KCa通道阻断剂paxilline能明显阻断缺氧后处理的心肌保护作用。缺氧后处理心肌细胞的mPTP开放程度显著低于A/R组。结论： 缺氧后处理具有抗心脏缺氧/复氧损伤的作用，这种保护作用可能与其抑制KCa通道的开放和降低mPTP的开放有关。     

线粒体渗透转换孔在肿瘤坏死因子α诱导的抗心肌缺氧/复氧损伤中的作用

目的：研究肿瘤坏死因子α（TNFα）诱导的抗心肌缺氧/复氧损伤的保护作用是否与抑制线粒体渗透转换孔的开放有关。 方法： 采用离体大鼠心脏灌流方法，结扎冠状动脉左前降支30 min和复氧120 min复制局部缺氧/复氧损伤模型，测定心肌梗死面积、冠脉流出液中乳酸脱氢酶（LDH）含量及各项心室力学指标。 结果： 与单纯缺氧/复氧组相比，1×104 U/L TNFα预处理明显降低心脏缺氧/复氧后的梗死面积和复氧期冠脉流出液中LDH含量，促进左室发展压、左室做功和左室舒张末压力的恢复。线粒体渗透转换孔开放剂atractyloside和钙激活钾通道阻断剂paxilline减弱了TNFα的作用。 结论： TNFα诱导的抗心肌缺氧/复氧损伤的保护作用可能与其抑制线粒体渗透转换孔的开放及促进钙激活钾通道的开放有关。     

ATP敏感性钾通道P266T突变对离子通道特性的影响

目的： 通过通道蛋白特定位点(P266T)突变,观察对ATP敏感性钾通道电生理特性的影响。 方法: 将Kir6.2及其突变子P266T的cDNA导入人胚肾细胞，表达ATP敏感性钾通道，用膜片钳方法研究K_ATP电生理特性。 结果: K_ATP(P266T)开放能力是野生型的2倍; K_ATP(P266T)密度仅是野生型20%; K_ATP(P266T)对ATP敏感性降低;对pH敏感性增高。 结论: K_ATP特定位点(P266T)突变可改变K_ATP电生理特性。     

缺血后处理对抗大鼠离体心脏缺血再灌注损伤及其作用机制

目的： 研究缺血后处理（postconditioning）对抗大鼠离体心脏缺血再灌注损伤及其作用机制。方法：采用SD大鼠心肌缺血/再灌注模型，并于再灌注一开始即给予3次全心停灌30 s，再灌30 s处理作为缺血后预处理。记录心肌收缩功能指标，以Even’s blue-TTC法监测心肌梗死范围，并对心律失常严重程度进行定量分析。结果：缺血后处理组左室峰压（LVSP）、最大左室收缩速率（+dp/dt_max）以及心率明显高于缺血对照组。缺血后处理可明显缩小心肌梗死范围（22.97%±3.96% vs 缺血对照组 44.30%±13.61%，P<0.01）。观察复灌10 min时心律失常评分发现，缺血后处理组明显低于缺血对照组。缺血后处理组和缺血预处理组具有类似的心肌保护作用。5-HD组LVSP和+dp/dt_max低于缺血后处理组，心律失常评分增高，心肌梗死范围扩大。结论: 缺血后处理对大鼠缺血再灌注损伤具有心脏保护作用，其作用机制可能是部分通过激活线粒体ATP依赖性钾离子(mitoK_ATP)通道起作用。     

线粒体KATP通道开放对培养成年大鼠心肌细胞PKC epsilon转位激活的影响

目的：探讨MitoKATP通道特异性开放剂二氮嗪(DZ)预处理对PKCε的转位激活作用及其与活性氧生成的关系。 方法： 采用免疫荧光和Western blotting等技术检测培养成年大鼠心室肌细胞PKCε的表达。 结果： ①MitoKATP通道特异性开放剂DZ预处理能引起PKCε向心肌细胞肌丝样结构转位；②活性氧清除剂2-巯基丙酰氨基乙酸(MPG)能抑制DZ预处理引起的PKCε转位；③PKC特性抑制剂氯化白屈菜赤碱(CH)能完全消除DZ预处理引起的PKCε转位。 结论： MitoKATP通道开放能够激活PKCε向肌丝样结构转位。MitoKATP通道开放过程中生成的ROS是引起PKCε转位激活的重要原因。     

一氧化氮合酶抑制剂氨基胍对脑缺血大鼠脑组织氨基酸含量的影响

目的：研究选择性一氧化氮合酶抑制剂氨基胍对脑缺血大鼠脑组织中氨基酸含量的影响，探讨氨基胍对脑缺血组织的保护作用及其作用机制。方法： 采用线栓法制备大鼠大脑中动脉缺血模型，模型建成后腹腔注射氨基胍。相应时间断头取脑，然后测定脑梗死体积、纹状体、海马、皮层中天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)含量。结果： 氨基胍组脑梗死体积明显小于缺血组；缺血组纹状体、海马、皮层中天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、GABA含量显著高于假手术组，氨基胍组天门冬氨酸、谷氨酸的含量明显低于缺血组，甘氨酸、GABA含量明显高于缺血组。结论： 氨基胍降低脑组织中兴奋性氨基酸的含量，升高抑制性氨基酸的含量可能是保护缺血脑组织的重要机制之一。     

缺血预处理对缺血/再灌注脑的保护及其与微循环调节功能的关系研究

目的:探讨缺血预处理(IPC)是否对缺血/再灌注(I/R)脑细胞具有保护效应及其与微循环调节功能间的关系。方法:I/R与IPC组大鼠均复制脑I/R损伤模型,IPC组增加于I/R之前24h进行的短暂脑缺血预处理。动物均开颅窗观察缺血前、缺血后、再灌后脑软膜微循环指标;并取脑组织作红四氮唑(TTC)染色观察缺血损伤情况。结果:I/R组TTC染色后大多数出现不规则的缺血损伤的淡染区,而IPC组明显少见。IPC组缺血及再灌之后毛细血管累计总长度、微循环血流量、微血管内血流速度之相对增加值均大于I/R组。I/R组于再灌注之后有无复流现象;而IPC组此时呈灌注增加的过程。结论:IPC通过提高微循环的调节功能,促进毛细血管的相对性开放和血流的相对性加快,减轻缺血期组织血流低灌注和再灌注期无复流现象,从而对I/R脑产生一定保护作用。     

缺血后处理对离体大鼠心肌线粒体功能的影响

目的：建立离体大鼠心肌缺血/再灌注损伤模型,观察缺血后处理对大鼠心肌线粒体功能的影响,并探讨线粒体ATP敏感性钾通道（mitoK_ATP）在缺血后处理心肌保护中的作用。方法：采用Langendorff装置建立离体大鼠心肌缺血/再灌注损伤模型。将SD大鼠随机分为对照组（C）、模型组（M）、缺血后处理组（IPO）、5-羟癸酸拮抗缺血后处理组（5-HD+IPO）,每组8只。各组均先灌注平衡20 min,C组：续灌70 min;M组：缺血前灌注4 ℃ St.Thomas停跳液（10 mL/kg）,全心缺血40 min,复灌30 min;IPO组：全心缺血40 min,复灌前先开放10 s,缺血10 s,反复6次,时间为2 min,复灌28 min;5-HD+IPO组：缺血后处理前给予含5-羟癸酸（100 μmol/L）的K-H液灌注5 min,余同IPO组,复灌23 min。观察各组平衡末与再灌注末心肌线粒体膜电位、氧自由基及呼吸功能的变化。结果：(1) 各组再灌注末心肌线粒体膜电位较平衡末显著降低,而C组显著高于其它3组,IPO组明显高于5-HD+IPO与M组,5-HD +IPO组高于M组。(2) 各组再灌注末与平衡末比较,心肌线粒体氧自由基含量显著升高,其中M组显著高于其它3组,5-HD +IPO组高于IPO及C组,IPO组高于C组。(3) 各组再灌注末较平衡末线粒体呼吸功能明显受损,且C组优于其它3组,IPO组优于5-HD+IPO与M组,5-HD +IPO组优于M组。结论：(1) 缺血后处理通过维护线粒体膜电位稳定、减少线粒体氧自由基的产生、保护线粒体呼吸链及功能,减轻心肌的再灌注损伤。(2) 5-HD不能完全阻断缺血后处理的心肌保护作用。(3) 缺血后处理的心肌保护效应可通过激活心肌mitoK_ATP实现,同时还有其它因素参与了缺血后处理的心肌保护。     

白杨素对大鼠主动脉舒张作用的影响

 目的: 研究白杨素(chrysin)对离体大鼠主动脉肌源性反应的影响,并探讨其作用机制。方法: 分离SD大鼠主动脉,采用离体血管环灌流装置观察chrysin对血管环的基础张力及对60 mmol/L KCl预收缩血管的舒张作用,并结合不同抑制剂处理,探讨其作用于血管环的可能机制。结果: Chrysin(10^-6 mol/L、3×10^-6 mol/L、10^-5 mol/L、3×10^-5 mol/L和10^-4 mol/L)对基础状态血管无明显影响,但对60 mmol/L KCl预收缩的血管环具有浓度依赖性舒张作用,并且去内皮组舒张作用弱于内皮完整组(P<0.05)。NOS抑制剂L-NAME(10^-4 mol/L)处理血管后,chrysin的舒张血管作用部分被抑制(P<0.05),COX抑制剂吲哚美辛(10^-5 mol/L)处理血管后无明显抑制作用。钾通道阻滞剂4-氨基吡啶(10^-3 mol/L)、氯化钡(10^-4 mol/L)、格列苯脲(10^-5 mol/L)和四乙胺(10^-3 mol/L)预孵后,chrysin舒张血管作用均被部分抑制(P<0.05)。Chrysin(10^-6 mol/L、10^-5 mol/L和10^-4 mol/L)可浓度依赖性抑制2.5 mmol/L CaCl₂引起的主动脉收缩。结论: Chrysin能够浓度依赖性舒张大鼠主动脉,其作用机制可能与促进一氧化氮释放、激活4种K⁺通道及减少细胞内钙离子浓度有关。