Evaluation of Pulmonary Reperfusion Injury in Rats Undergoing Mesenteric Ischemia and Reperfusion and Protective Effect of Postconditioning on this Process

INTRODUCTION

Some publications have demonstrated the presence of lung reperfusion injury in mesenteric ischemia and reperfusion (I/R), but under to diverse methods. Postconditioning has been recognized as effective in preventing reperfusion injury in various organs and tissues. However, its effectiveness has not been evaluated in the prevention of lung reperfusion injury after mesenteric ischemia and reperfusion.

OBJECTIVE

To evaluate the presence of pulmonary reperfusion injury and the protective effect of ischemic postconditioning on lung parenchyma in rats submitted to mesenteric ischemia and reperfusion.

METHODS

Thirty Wistar rats were distributed into three groups: group A (10 rats), which was held mesenteric ischemia (30 minutes) and reperfusion (60 minutes); group B (10 rats), ischemia and reperfusion, interspersed by postconditioning with two alternating cycles of reperfusion and reocclusion, for two minutes each; and group C (10 rats), ischemia and reperfusion interleaved by postconditioning with four alternating cycles of reperfusion and reocclusion of 30 seconds each. Finally, it was resected the upper lung lobe for histological analysis.

RESULTS

There were mild lung lesions (grade 1) in all samples. There was no statistical difference between groups 1 and 2 (P>0.05).

CONCLUSION

The mesenteric ischemia and reperfusion in rats for thirty and sixty minutes, respectively, caused mild reperfusion injury in lung. Postconditioning was not able to minimize the remote reperfusion injury and there was no difference comparing two cycles of two minutes with four cycles of 30 seconds.     

蛇床子素后处理对大鼠心肌急性缺血/再灌注损伤的保护作用

目的观察蛇床子素后处理对大鼠心肌急性缺血／再灌注损伤的作用。方法采用结扎左冠状动脉前降支制备在体大鼠急性心肌缺血／再灌注损伤模型。30只雄性Wistar大鼠随机分为伪手术（Sham）组、缺血／再灌注（I／R）组和缺血／再灌注＋蛇床子素后处理（Ost）组。采用BL-410生物信号记录分析系统记录大鼠左心室收缩压（LVSP）、左心室舒张末压（LVEDP）及左心室压力上升和下降最大速率（＋dp／dtmax）等心功能数据。实验结束后腹主动脉采血,采用ELISA方法检测血清肌酸激酶同工酶（CK—MB）、肌钙蛋白I（cTnI）含量,应用透视电镜对左室心尖部心肌组织超微结构进行形态学观察。结果与Sham组相比,I／R组大鼠心肌超微结构发生明显改变,心脏收缩、舒张功能显著降低,血清CK—MB及cTnI含量均显著增高。与I／R组比较,Ost组大鼠心肌超微结构损伤明显减轻,心功能明显改善,血清CK—MB及cTnI含量显著降低。结论蛇床子素后处理对急性心肌缺血／再灌注所致的大鼠心肌损伤具有保护作用。     

PI3K-AMPA受体GluR2通路在丙泊酚后处理减轻大鼠脑缺血再灌注损伤中的作用

目的 评价磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体GluR2通路在丙泊酚后处理减轻大鼠脑缺血再灌注损伤中的作用.方法 雄性SD大鼠180只,体重260 ～ 280 g,采用随机数字表法,将其分为5组(n=36):假手术组(S组)、缺血再灌注组(IR组)、丙泊酚后处理组(P组)、内酯后处理组(Ⅰ组)和PI3K抑制剂wortmannin+丙泊酚后处理组(W+P组).采用阻塞大脑中动脉的方法制备大鼠脑缺血再灌注损伤模型,P组于再灌注即刻经股静脉输注丙泊酚20 mg·kg-1·h-1 2 h;Ⅰ组以相同速率给予10%脂肪乳;IR组和S组给予生理盐水;W+P组于再灌注前30 min腹腔注射wortmannin 0.6 mg/kg.于术后12和24h时行改良神经行为学评分(mNSS),测定脑梗死体积,计算脑梗死体积比;术后4、6、12和24 h时取缺血侧海马,采用免疫共沉淀及Western blot法检测PI3K-AMPA受体GluR2复合物的表达;采用ELISA法检测PI3K活性.结果 与S组比较,其余4组术后12和24h时mNSS评分、脑梗死体积比升高,术后4、6、12和24h时海马PI3K活性降低,PI3K-AMPA受体GluR2复合物表达下调(P＜0.05);与IR组比较,P组术后12和24 h时mNSS评分、脑梗死体积比降低,术后4、6、12和24h时海马PI3K活性升高,PI3K-AMPA受体GluR2复合物表达上调(P＜0.05);与W+P组比较,IR组和Ⅰ组上述指标差异无统计学意义(P＞0.05),P组术后12和24 h时mNSS评分、脑梗死体积比降低,术后4、6、12和24h时海马PI3K活性升高,PI3K-AMPA受体GluR2复合物表达上调(P＜0.05).结论 PI3K-AMPA受体GluR2通路参与了丙泊酚后处理减轻大鼠脑缺血再灌注损伤的过程.     

二氮嗪后处理对缺氧/复氧成年大鼠心肌细胞存活率及磷酸化糖原合成激酶-3β、Bcl-2和Bax表达的影响

目的 研究线粒体ATP-敏感性钾通道(mitochondrial ATP-sensitive potassium channel,mitoKATP通道)开放剂二氮嗪(diazoxide,DZ)后处理对成年大鼠心肌细胞缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)后细胞存活及对磷酸化糖原合成激酶-3β(phospho glycogen synthase kinase-3β,pGSK-3β),Bcl-2,Bax表达的影响. 方法 体外培养原代成年大鼠(30只)心肌细胞建立H/R损伤模型,按随机数字表法随机分为5组(每组6只):①Normal组:在二氧化碳(CO2)培养箱中持续培养6h组;②H/R组:缺氧3h复氧3h组;③DZ组:缺氧3h复氧3h,复氧5 min时给予100 μmol/L DZ组;④DZ+5-HD组:缺氧3h复氧3h,缺氧末给予100 μmol/L 5-羟葵酸盐(5-hydroxydecanoate,5-HD),复氧5 min时给予100μmol/L DZ组;⑤5-HD组:缺氧3h复氧3h,缺氧末给予100 μmol/L 5-HD组.复氧3h末通过计数细胞长杆率测定存活率,免疫印迹法测定心肌细胞内pGSK4β,Bcl-2和Bax的表达. 结果 复氧3h末,Normal组单个心肌细胞收缩幅度为(13.12±0.19)％,与Normal组比较,其他各组单个心肌细胞收缩幅度明显降低[H/R组为(7.97±0.22)％,DZ组为(10.48±0.20)％,DZ+5-HD组为(7.97±0.19)％,5-HD组为(8.22±0.22)％](P＞0.05),心肌细胞内Bcl-2表达水平降低,Bax表达水平升高(P＜0.05).DZ后处理组心肌细胞存活率为(64±5)％,与H/R组比较明显增高(P＜0.05),心肌细胞内Bcl-2、pGSK4β表达水平升高,Bax表达水平降低,而缺氧末即刻给予5-HD可以逆转DZ后处理的这些作用(P＜0.05);5-HD组与H/R组比较差异无统计学意义(P＞0.05). 结论 DZ后处理可能通过激活mitoKATP通道、上调pGSK-3β及Bcl-2,下调Bax的表达增加H/R后成年大鼠心肌细胞的存活.     

Very short cycles of postconditioning have no protective effect against reperfusion injury. Experimental study in rats

Introduction

Ischemic postconditioning has been recognized as effective in the prevention of reperfusion injury in situations of ischemia and reperfusion in various organs and tissues. However, it remains unclear what would be the best way to accomplish it, since studies show great variation in the method of their application.

Objective

To assess the protective effect of ischemic postconditioning on ischemia and reperfusion in rats undergoing five alternating cycles of reperfusion and ischemia of 30 seconds each one.

Methods

We studied 25 Wistar rats distributed in three groups: group A (10 rats), which underwent mesenteric ischemia (30 minutes) and reperfusion (60 minutes); Group B (10 rats), undergoing ischemia (30 minutes) and reperfusion (60 minutes), intercalated by postconditioning (5 alternating cycles of reperfusion and ischemia of 30 seconds each one); and group C - SHAM (5 rats), undergoing only laparotomy and manipulation of mesenteric artery. All animals underwent resection of an ileum segment for histological analysis.

Results

The mean lesions degree according to Chiu et al. were: group A, 2.77, group B, 2.67 and group C, 0.12. There was no difference between groups A and B (P>0.05).

Conclusion

Ischemic postconditioning was not able to minimize or prevent the intestinal tissue injury in rats undergoing ischemia and reperfusion process when used five cycles lasting 30 seconds each one.     

缺血后适应干预对急性心肌梗死再灌注后心肌无复流面积的影响

目的探讨缺血后适应干预对急性心肌梗死再灌注后心肌无复流面积的影响。方法新西兰大白兔30只随机分为3组：对照（Sham）组、手术（R/I）组和缺血后适应（IPC）组,每组各10只,制备AMI再灌注和缺血后适应的模型。采用心肌病理染色确定缺血区、无复流区及梗死区面积;分别于结扎冠脉前5min、1h末及再灌注2h末,于颈动脉采血,采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清中肌钙蛋白I（cTnI）的水平。结果 IPC组的无复流范围及梗死范围明显小于R/I组,差异具有统计学意义（P〈0.05）。结扎前5min各组血清中cTnI水平差异无统计学意义（P〉0.05）;结扎1h末及再灌注2h末R/I组、IPC组与Sham组比较,差异均有统计学意义（P〈0.05）;在结扎1h末IPC组与R/I组比较,差异无统计学意义（P〉0.05）;而在再灌注2h末IPC组与R/I组比较,差异有统计学意义（P〈0.05）。结论缺血后适应可以减轻AMI再灌注后无复流的发生,缩小心肌梗死面积,更好地改善患者的心功能。     

Nrf2-ARE通路在缺氧/吡那地尔后处理减轻大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用

 目的：探讨核因子E2相关因子2（Nrf2）-抗氧化反应元件（ARE）通路在缺氧后处理和吡那地尔后处理减轻大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤中的作用。方法：建立成年大鼠心肌细胞缺氧复氧模型,分离、培养心肌细胞,随机分为6组（n=8）：正常组（N组）、模型组（M组）、缺氧后处理组（IPO组）和不同浓度吡那地尔后处理组（P25组、P50组和P100组）。分离后的心肌细胞培养20 h后,除N组继续培养外,其余各组均缺氧45 min,复氧60 min。IPO组缺氧45 min后复氧、缺氧循环3次,每次各5 min,在继续复氧60 min;P25组、P50组和P100组缺氧45 min后分别以25、50和100 μmol/L吡那地尔处理5 min,复氧60 min。采用real-time PCR及Western blotting技术检测复氧末心肌细胞中Nrf2、血红素加氧酶1（HO-1）、NAD(P)H:醌氧化还原酶1（NQO1）和超氧化物歧化酶1（SOD1） mRNA及蛋白表达水平。结果：与N组比较,其它各组与Nrf2、NQO1、SOD1及HO-1的mRNA及蛋白质表达均降低（P＜0.05）;与M组比较,其它各组mRNA及蛋白质表达均显著增高（P＜0.05）;其中IPO组和P50组mRNA转录量显著高于P25组和P100组（P＜0.05）;P25组SOD1 mRNA显著高于P100组（P＜0.05）。IPO组和P50组Nrf2、SOD1和NQO1蛋白质表达显著高于P25和P100组（P＜0.05）;P50组HO-1蛋白质表达量显著高于IPO组、P25组和P100组（P＜0.05）;P25组HO-1和NQO1蛋白质表达显著高于P100组（P＜0.05）。结论：缺氧后处理和吡那地尔后处理可能通过激活Nrf2-ARE通路减轻大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤。     

缺血后处理拮抗鼠肺缺血再灌注损伤的机制研究

目的： 研究后处理对离体大鼠肺缺血再灌注损伤的影响并分析其可能的作用机制。方法: 建立离体大鼠肺缺血再灌注损伤模型。18只SD大鼠随机分为3组,每组6只。对照组（Con）缺血2 h后以Krebs-Henseleit buffer(KHB)液再灌注1 h;预处理（IPreC）组于缺血2 h前给予重复1次的5 min灌注和5 min缺血的处理,余同Con组;后处理（IPostC）组于缺血2 h后给予重复1次的5 min灌注和5 min缺血的后处理,即以KHB液行再灌注1 h。持续监测及记录肺动脉压（PAP）,缺血前及再灌注末分别留取3 mL灌流液,缺血前、再灌注始及再灌注末分别切取约20 mg肺组织制作10%的组织匀浆,灌流液及肺组织匀浆用于测定白细胞介素-8（IL-8）、IL-10、丙二醛（MDA）及谷胱甘肽（GSH）的含量,再灌注结束测定肺湿／干重比（W/D）。结果: IPostC组和IPreC组的IL-8、MDA及W/D较Con组明显降低（P<0.05）,IPostC组和IPreC组的IL-10较Con组明显升高（P<0.05）。结论: 缺血后处理能明显拮抗离体大鼠肺缺血再灌注损伤。     

丙泊酚后处理对大鼠肝缺血再灌注损伤时Toll样受体4、NF-κB及血清TNF-α表达的影响

目的探讨丙泊酚后处理对大鼠肝缺血再灌注损伤的影响。方法成年健康Wistar大鼠60只,随机分为5组（n=12）：假手术组（S组）、缺血再灌注组（IR组）、丙泊酚1、2、4mg/kg后处理组（P1、P2、P4组）。用逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）法测定肝组织中TLR4 mRNA、NF-κB mRNA的表达,放射免疫法测定血清TNF-α的浓度,光镜观察肝组织形态学变化。结果与S组比较,各组TLR4 mRNA、NF-κB mRNA表达上调,TNF-α升高,差别均有统计学意义（P〈0.01）;与IR组比较,P1、P2、P4组TLR4 mRNA、NF-κB mRNA表达下调,TNF-α降低（P〈0.01）;与P4组比较,P1、P2组TLR4 mRNA、NF-κB mRNA表达下调,TNF-α降低（P〈0.01）;与P1组比较,P2组TLR4 mRNA、NF-κB mRNA表达下调,TNF-α降低（P〈0.01）。病理检查显示P1、P2、P4组肝组织结构损伤明显小于IR组。结论丙泊酚后处理减轻大鼠肝缺血再灌注损伤的机制可能与下调TLR4、NF-κB的表达,降低肝组织炎症反应有关。     

缺血后适应对糖尿病大鼠再灌注心肌的保护作用及其与P-Akt的关系

目的:探讨缺血后适应对糖尿病大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的影响及其信号机制。方法:2W龄健康SD大鼠60只,雌雄不拘,体质量250～300g,随机分为6组:1.空白对照组(N组);2.缺血再灌注组(IR组);3.缺血后适应组(Post组);4.糖尿病大鼠后适应组(Dpost组);5.糖尿病大鼠缺血再灌注组(DIR组);6.糖尿病大鼠空白组(DN组)。观测心脏冠状动脉灌流量、心肌梗死范围、免疫印迹(western blot)对P-Akt的测定、电镜下观察心肌和线粒体的改变。结果:缺血后适应组(Post组DPost组)较缺血再灌注组(IR组DIR组)冠状动脉流量明显增加,心肌梗死范围明显减少,P-Akt的表达明显增强,心肌纤维和线粒体的完整程度明显较好。结论:缺血后处理在糖尿病大鼠离体心脏具有显著的保护作用,这一作用可能与Akt激活有关。