白细胞介素-2对大鼠心室肌细胞收缩功能的影响及其机制探讨

白细胞介素 2 (interleukin - 2 ,IL - 2 )是机体复杂免疫网络中起调节作用的重要细胞因子之一。越来越多的资料表明IL -2与心血管系统的生理活动和病理过程之间存在密切关系。但目前有关IL - 2对心脏的直接作用及其机理的研究尚不够深入。目的 :研究细胞因子白细胞介素 - 2对心肌细胞收缩功能的影响及其可能机制。方法 :采用酶解分离成年大鼠心室肌细胞模型 ,用视频跟踪计算机系统记录测定单个心室肌细胞收缩反应。心肌细胞收缩参数包括最大收缩幅度 (dL)、细胞最大收缩速度 (+dL/dtmax)、细胞最大舒张速度 (-dL/dtmax)、舒张末期细胞…     

白细胞介素-2对心肌β-肾上腺素受体作用的调制

目的：研究生理浓度白细胞介素-2（IL-2）对β-肾上腺素受体激动剂异丙肾上腺素（ISO）心肌细胞效应的调制作用及其信号途径。方法： 采用酶解分离的成鼠心室肌细胞模型，用视频跟踪系统测定单个心室肌细胞的收缩幅度、最大收缩速度和最大舒张速度（±dL/dtmax）；以Fura-2/AM为钙探针，用细胞内双波长钙荧光系统检测心肌［Ca2+］i的变化。结果： ① ISO显著增加心肌细胞的收缩幅度和±dL/dtmax，2×103 U/L的IL-2预处理15 min对心肌细胞的收缩没有影响，但是使心肌细胞对ISO的反应明显降低；② ISO浓度依赖性地增加心肌细胞的钙瞬态值，EC50为（0.12±0.01）μmol/L。2×103U/L的IL-2预处理15 min对心肌细胞的钙瞬态值没有影响，但是使心肌细胞对ISO的反应曲线显著降低，EC50为（0.44±0.06）μmol/L；③ 20 mg/L CTX预处理12 h可显著增加心肌细胞的钙瞬态值，2×103 U/L 的IL-2处理5 min可显著降低钙瞬态值；④ Forskolin显著增加单个心肌细胞的钙瞬态值，IL-2 2×103 U/L预处理15 min后，forskolin增加钙瞬态值的最大效应降低。结论： 生理浓度的IL-2 (2×103 U/L)能够显著抑制ISO对单个分离心肌细胞的正性肌力作用和钙瞬态值增高作用。IL-2的调制作用可能是通过抑制Gs蛋白，降低AC的活性来实现的。     

线粒体钙单向转运体在心肌低氧预处理中的作用

目的：观察线粒体钙单向转运体在低氧预处理心肌保护中的作用及其与线粒体通透性转换孔之间的关系。 方法： 采用Langendorff灌流离体大鼠心脏模型,记录左室发展压（LVDP）、左室压上升/下降最大速率（±dp/dtmax）和左室舒张末期压力（LVEDP）。结扎冠脉左前降支30 min作为低氧,松开结扎复氧120 min。全心停灌5 min复氧5 min两个循环作为低氧预处理。用紫外分光光度法检测复氧5、10、15、20和30 min的冠脉流出液乳酸脱氢酶（LDH）活性。用TTC染色法测心肌梗死面积。 结果： 低氧预处理和低氧后复氧期的前10 min用钌红（5 μmol/L）处理均可促进LVDP、±dp/dtmax和LVEDP的恢复，减小心肌梗死面积，减少LDH释放。复氧期的前10 min用精胺(20 μmol/L)处理可减弱低氧预处理的心脏作用。用环孢菌素A（0.2 μmol/L）处理20 min（复氧前5 min到复氧期的前15 min）则减弱上述精胺在低氧预处理中的心肌作用。 结论： 低氧预处理引起的心肌保护机制可能涉及线粒体钙单向转运体活动及其线粒体通透性转换孔开放的抑制。     

白细胞介素-2对缺氧/复氧心肌细胞[Ca2+]i的作用

目的:观察白细胞介素-2(IL-2)对心肌细胞在缺氧/复氧过程中电刺激诱导的[Ca²⁺]i的作用。方法:采用酶解分离成年大鼠心室肌细胞化学缺氧模型, 以Fura-2/AM为钙探针, 用细胞内双波长钙荧光系统检测心肌[Ca²⁺]i的变化。结果:①缺氧/复氧过程中, 缺氧5min时, 心肌[Ca²⁺]i幅度降低、舒张末期[Ca²⁺]i升高, [Ca²⁺]i达峰时间(TTP)延长, 恢复时间(RT)延长。复氧10min后, 心肌[Ca²⁺]i幅度、舒张末期[Ca²⁺]i、TTP及RT逐渐回复, 但不能完全恢复到对照水平;②在缺氧期间加入IL-2(2×10⁵U/L), 复氧期间[Ca²⁺]i各参数回复减慢;③用κ-阿片受体拮抗剂nor-BNI(10^-8mol/L)预处理后, 缺氧+IL-2对复氧时[Ca²⁺]i作用的影响被减弱, 而δ-阿片受体拮抗剂纳曲吲哚(10^-6mol/L)预处理则无此作用。结论:缺氧时同时存在IL-2, 可加剧复氧时心肌[Ca²⁺]i的变化, 其机制可能是IL-2通过心肌κ-阿片受体而发挥作用。     

杭白菊提取液对抗缺血再灌注引起的离体大鼠心肌收缩功能下降

目的:观察杭白菊水提取液在缺血再灌注和缺氧/复氧过程中对离体心脏和心室肌细胞的影响,并探讨其作用机制。方法:采用Langendorff离体灌流心脏模型,观察心室收缩功能;用视频跟踪系统和细胞内双波长荧光系统分别记录单个心肌细胞收缩和i;测定心肌丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)水平。结果:杭白菊(0.5g/L)可明显减轻缺血再灌注引起的离体灌流心脏左室发展压、最大收缩/舒张速率、冠脉流量和左室发展压与心率乘积的抑制作用;并明显减弱缺氧/复氧抑制心室肌细胞收缩幅度、最大收缩/舒张速度和细胞钙瞬态的作用。杭白菊处理的缺血再灌注组心肌SOD水平明显升高,MDA含量显著降低。结论:杭白菊可能通过对抗自由基的作用,从而减轻缺血再灌注和缺氧/复氧对心肌收缩功能的抑制。     

NO介导TNF-α诱导的培养大鼠缺氧/复氧心肌细胞的保护作用

目的:研究一氧化氮(NO)在肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导的缺氧/复氧心肌细胞的保护作用。方法:在培养的大鼠乳鼠心肌细胞上,建立缺氧/复氧模型,测定复氧后培养液中乳酸脱氢酶(LDH)的释放量和细胞内锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性。结果:(1)用TNF-α(10⁵U/L)预处理,缺氧/复氧后心肌细胞内Mn-SOD活性增高、LDH释放量减少;(2)NO供体硝普钠(SNP)(5μmol/L)和前体L-精氨酸(L-Arg)(5mmol/L)预处理心肌细胞3h,缺氧/复氧后细胞内Mn-SOD活性增高、LDH释放量减少,用Nω-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)(100μmol/L)预处理减弱了TNF-α的抑制缺氧/复氧心肌细胞LDH释放和诱导Mn-SOD活性增高的作用;(3)可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)抑制剂ODQ(10μmol/L)和CPK抑制剂chelerythrine(5μmol/L)可分别减弱SNP、L-Arg和TNF-α对缺氧/复氧心肌细胞的保护作用;(4)TNF-α对缺氧/复氧心肌细胞的保护作用可被抗氧化剂2-巯基丙酰氨基乙酸(2-MPG,400μmol/L)削弱,但是酪氨酸蛋白激酶(TK)抑制剂4,5,7-三羟基异黄酮(genistein,50μmol/L)预处理对TNF-α诱导的心肌缺氧/复氧保护无影响。结论:NO参与TNF-α对缺氧/复氧损伤心肌细胞的保护作用,PKC和SGC可能为其下游信号途径成分。     

植物雌激素α-ZAL和17βE_2对大鼠单个心室肌细胞缩舒功能和胞内钙瞬时变化的影响

目的:比较植物雌激素α-ZAL和17βE2对大鼠心肌细胞缩舒和胞内钙瞬变的影响。方法:从成年雌性大鼠心脏分离单个心肌细胞,应用美国Ionoptix视频跟踪计算机图像分析系统在0.5Hz的电刺激下测定离体单个心肌细胞的收缩参数,其中包括最大收缩幅度(PS)、最大收缩幅度时间(TPS)、90%舒张幅度时间(TR90)和最大收缩速率(+dL/dttmax)及最大舒张速率(-dL/dttmax);同时用Fura2/AM钙荧光指示剂测定胞内钙浓度的变化。结果:10-9~10-5mol/L17βE2能使PS产生浓度依赖性的增加,最大增加35%,高浓度的17βE2对TPS有显著影响(P<0.05),能够使ΔFFI最大增加25%;而10-9~10-5mol/Lα-ZAL无论是心肌细胞缩舒功能还是胞内钙含量均无明显变化。且α-ZAL和17βE2对心室肌细胞静息状态下胞内钙浓度和胞内钙的荧光衰减率均无显著影响。结论:α-ZAL对心室肌细胞的作用与17βE2有很大不同,17βE2对心肌细胞缩舒有直接刺激作用,增强心肌收缩可能是通过胞内钙释放与胞外钙内流所介导;而α-ZAL无这种作用,它可能是通过抑制胞外钙内流和其抗氧化反应达到保护心室肌细胞的作用。     

ROS/PKC/p38 MAPK途径在山茱萸多糖抑制心肌细胞缺氧/复氧损伤的作用

 目的:观察山茱萸多糖（polysaccharide from Fructus corni,PFC）对缺氧/复氧（hypoxia/reoxygenation,H/R）损伤心肌细胞的保护作用,并探讨其对ROS/PKC/p38 MAPK途径的影响。方法: 分离原代乳鼠心肌细胞,建立H/R模型,细胞分为7组：正常对照组（N组）、缺氧/复氧组(H/R组)、缺氧/复氧+PFC（终浓度20 mg/L、100 mg/L和200 mg/L）预处理组、缺氧/复氧+PFC（100 mg/L）预处理+蛋白激酶C特异性阻断剂chelerythrine（1 μmol/L）组及缺氧/复氧+PFC（100 mg/L）预处理+p38 MAPK特异性阻断剂SB203580（10 μmol/L）组。倒置显微镜下观察细胞形态和自发搏动频率,Hoechst 33258染色观察细胞凋亡率,酶标仪测定ROS含量、SOD活性及LDH漏出量,免疫印迹法检测PKC、p-p38 MAPK和HSP70的蛋白水平。结果: H/R组细胞活力下降,搏动频率减慢,细胞ROS含量、LDH漏出量、细胞凋亡率及p-p38 MAPK的水平均较N组显著增加（P<0.01）。经PFC预处理后,细胞搏动频率、SOD活性及PKC、HSP70的水平较H/R 组显著增加（P<0.05,）,p-p38 MAPK的水平和细胞凋亡率均减少（P<0.05）,而PFC的保护作用能被chelerythrine或SB203580抑制。结论: 山茱萸多糖可抑制心肌细胞缺氧/复氧损伤,其作用可能与增加SOD活性、抑制ROS产生、激活PKC并抑制p38MAPK的过度激活有关。     

丹参对抗缺氧/复氧引起的大鼠心室肌细胞收缩和细胞内钙的改变

目的:观察丹参在常氧和缺氧/复氧过程中对心肌细胞收缩和电刺激诱导的细胞内钙([Ca²⁺]_i)瞬态的影响。方法: 采用酶解分离成年大鼠心室肌细胞化学缺氧模型, 用视频跟踪计算机系统和细胞内双波长钙荧光系统分别观察心肌细胞收缩力学和[Ca²⁺]_i等指标。结果:丹参(1-9 g/L)处理后降低心肌细胞最大收缩和舒张速率、收缩幅度以及电刺激诱导的[Ca²⁺]_i幅度, 且呈剂量依赖性。缺氧后, 与对照相比细胞收缩力和钙瞬态幅度降低、舒张末细胞长度缩短、舒张末钙水平增高;复氧后细胞收缩力、钙瞬态幅度和舒张末钙水平有所回复, 但不能达对照水平。用3 g/L的丹参处理后, 缺氧/复氧引起的心肌细胞最大收缩和舒张速率、收缩幅度和电刺激诱导的[Ca^2＋]_i幅度高于单纯缺氧组, 舒张末[Ca²⁺]_i水平低于单纯缺氧组。结论:丹参可对抗缺氧/复氧引起的大鼠心室肌细胞收缩力降低和细胞内动态和静态钙的变化。     

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。     

硫化氢对大鼠离体灌流心脏心功能的影响

目的：观察H2S对大鼠离体心脏心功能的影响，以探讨内源性H2S对心肌活动的调节意义。方法： 检测大鼠心肌组织中H2S的含量及生成率，并采用RT-PCR方法检测心肌组织CSE(内源性硫化氢合成的关键酶)mRNA的表达；应用Langendorff灌流大鼠离体心脏，用不同浓度NaHS(10-6-10-3mmol/L)灌流心脏，及用生理浓度NaHS(4×10-4mol/L)持续灌流20 min，测量心率(HR)、左室内压差(△LVP＝左室收缩压-左室舒张压)、左室内压变化速率(±dp/dtmax)、冠脉灌流量(CPF)等指标；应用KATP通道阻断剂格列苯脲预灌流，后给予生理剂量NaHS灌流，观察其是否可以阻断NaHS的效应。结果： NaHS可以呈浓度依赖性抑制左心室±dp/dtmax及△LVP(P＜0.05)，但对HR、CPF没有影响，生理剂量NaHS持续灌流20 min内，可以持续抑制±dp/dtmax及△LVP(P＜0.05)，而对HR、CPF几乎没有影响。KATP通道阻断剂格列苯脲可以大部分(85.7%)阻断生理剂量NaHS对心功能的抑制效应。结论： 内源性H2S可能通过开放心肌KATP通道，抑制大鼠离体心脏左心室的收缩功能。     

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。     

丹参在常氧、急性低氧及氧反常等条件下对心室肌细胞L-Ca电流的影响

目的：用不同浓度的丹参NaCl溶液作用于常氧、低氧、及氧反常的豚鼠心室肌细胞上，观察L-Ca通道电流的相对变化，以期解释丹参减轻及阻止细胞内钙超载的机理。方法： 使用全细胞膜片钳技术研究心室肌细胞L-Ca通道电流的变化。结果： 无论是常氧、缺氧和缺氧后复氧状态下，浓度为32、320、3 200 mg/L的丹参制剂都能有效降低L-Ca通道电流幅值并呈浓度依赖性。此外，低浓度32 mg/L的丹参液对缺氧和氧反常细胞的作用更大于常氧细胞。结论： 丹参溶液能有效降低低氧和氧反常造成的异常增大的L-Ca电流幅值，阻止钙超载发生。     

黄连素对缺氧复氧诱导大鼠心肌细胞内Nrf2/Keap1的影响

目的　探讨黄连素(BR)对大鼠H9c2心肌细胞缺氧/复氧(H/R)损伤后凋亡的影响及其作用机制。 方法　将培养的H9c2心肌细胞随机分为：正常对照组(NC组)、单纯药物组(BR组)、缺氧/复氧组(H/R组)、药物低剂量LBR组(1.5×10-6 mol/L)及高剂量HBR组(1.5×10-4 mol/L)。处理结束后,用MTT比色法检测H9c2心肌细胞的活力,用Hoechst33258染色检测细胞核形态的变化,用Western blot法检测Nrf2, Keap1蛋白的表达。 结果　与NC组比较,单纯BR对H9c2心肌细胞无影响。与H/R组比较,低、高剂量BR组细胞的活力明显上升(65.2±1.6%; 82.3±1.4%) (P<0.01),心肌细胞的凋亡率明显减少(P<0.05),Western blot的结果显示,BR可明显促进抗氧化相关蛋白Nrf2表达,抑制Keap1的表达。 结论　 BR对H9c2心肌细胞H/R损伤后的凋亡具有显著的抑制作用,可能与其促进抗氧化核转录因子Nrf2表达有关。