Inhibition of calpain expression by E-64d in the rat retina subjected to ischemia/reperfusion injury

To investigate the effect of E-64d, a selective inhibitor of calpain, on the expression of calpain and calpastatin in rat retina subject to ischemia/reperfusion injury (IRI). An animal model of retinal IRI was set up by increasing the intraocular pressure (110 mmHg) of a rat eye for 1 h. The retinal thickness and morphologic changes were detected by histology. The protein expression of m-calpain (a calpain isoform) in the retina was assessed by immunohistochemistry and Western blot assay. The mRNA of m-calpain as well as calpastatin (an endogenous protein inhibitor of calpain) in the retina was assessed by RT-PCR, and the ratio of m-calpain/calpastatin was then calculated. To evaluate the effect of E-64d on the expression of calpain, the drug (5 microl of 100 microM) was injected intravitreously immediately after IRI. There were retinal edematous changes, particularly in the inner plexiform layer after IRI. The protein expression of m-calpain in the retina was increased 24h after IRI, an effect that was inhibited by E-64d (P < 0.05). The mRNA expression of m-calpain and calpastatin was also increased 24 h and 3 h after IRI, respectively. Neither m-calpain nor calpastatin mRNA expression was influenced by E-64d (P > 0.05). The mRNA ratio of m-calpain to calpastatin was increased at the 6 h, 24 h and 72 h after IRI, and only at 24 h the increase of the ratio of m-calpain to calpastatin was inhibited by E-64d (P < 0.05). In the rat retina of IRI, E-64d inhibits the increase of m-calpain protein expression, as well as the mRNA ratio increase of m-calpain to calpastatin. E-64d also inhibited the retinal damage induced by IRI, suggesting a role for E-64d in the protection of the retinal apoptosis induced by IRI.     

高铁血红素对心肌缺血／再灌注损伤的防护作用及其机制

目的：在大鼠急性心肌缺血／再灌ii（I／R）模型上,观察高铁血红素在钙激活中性蛋白酶（calpain）介导的心肌I／R损伤中的作用。并初步探讨其可能的机制。方法：64只雄性SD大鼠随机8组（n：8）：假手术组（sham组）、（I／R）组、MDL28170＋I／R组、单纯MDL28170组、高铁血红素＋I／R组、单纯高铁血红素组、锌原卟啉Ⅸ＋高铁血红素＋I／R组、单纯锌原卟啉Ⅸ组。采用大鼠离体心脏Langendorff灌流技术,心脏I／R后,测定左室发展压（LVDP）、心肌梗死面积、冠脉流出液中的乳酸脱氢酶（LDH）释放量。检测calpain、血红素氧化酶（HO）、和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（caspase3）活性。Westernblot观察心肌钙蛋白酶抑制蛋白（calpastatin）蛋白表达。结果：①心肌I／R后,calpain、caspase3活性明显增高。calpain抑制剂MDL28170可抑制I／R诱导的LDH释放量增加,增高LVDP,缩小心肌梗死面积。②与单纯I／R组相比,大鼠预先给予高铁血红素后,心脏HO-1活性增加,calpain和caspase3活性下降。同时,LDH释放量减少,LVDP明显增高,心肌梗死面积缩小。③I／R组心肌calpastatin表达量明显低于对照组,高铁血红素组大鼠calpastatin表达量增高。HO-1的抑制剂锌原卟啉Ⅸ可取消高铁血红素对calpastain表达量的影响,并取消其心肌保护作用。结论：高铁血红素预处理可通过抑制calpain的激活,减轻大鼠心肌I／R损伤,其机制可能与增加calpastatin蛋白表达有关。     

丙酮酸钠对失血性休克大鼠缺血/再灌注损伤的保护作用

目的:研究丙酮酸钠对失血性休克后缺血/再灌注损伤的保护作用。方法:制作失血性休克大鼠模型,回输全血,同时分别给予生理盐水、谷胱甘肽和丙酮酸钠适量,于再灌注后3h处死动物。检测血浆乳酸脱氢酶(LDH)和谷草转氨酶(GOT)的活性、组织丙二醛(MDA)的含量和髓过氧化物酶(MPO)的活性,观察心、肝、肺和肾组织的病理变化。结果:丙酮酸钠组与生理盐水组相比,血浆LDH和GOT的活性降低,肝、肺和肾组织MDA的含量下降,心、肺和肾组织MPO活性降低,效果优于谷胱甘肽。心、肝、肺和肾组织形态学观察显示,丙酮酸钠使组织损伤减轻。结论:丙酮酸钠对失血性休克后再灌注损伤具有保护作用。其作用机制可能与清除氧自由基、减少中性粒细胞的浸润、减轻炎性反应有关。     

RAGE与肝缺血再灌注损伤间的关系

晚期糖化终末产物受体(receptor for advanced glycation end product,RAGE)是一种单穿膜受体,同时也是一种多配体受体,属于免疫球蛋白超家族的成员。其配体包括高速泳动族框1蛋白质(high mobility group box 1,HMGB1)、晚期糖化终末产物(advanced glycation end product,AGE)、S100/钙粒蛋白(calgranulin)及β淀粉样肽等。在肝脏中,RAGE主要表达于巨噬细胞与树突状细胞上。RAGE一旦被激活,就会通过一系列的信号传导,诱导这些细胞释放出多种促炎症的物质,并引起中性粒细胞沉积,产生瀑布式的炎症反应链。肝脏的缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤作用机制繁多。其中RAGE作为一个关键的调节点,各种外来和内在的因素都可以通过作用于RAGE从而影响炎症反应。现就肝脏I/R损伤与RAGE之间关系做一综述。     

一种用于研究骨骼肌缺血/再灌注损伤的细胞模型

目的:复制L-6TG大鼠肌母细胞缺血/再灌注损伤的细胞模型.方法:将培养的L-6TG大鼠肌母细胞随机分为2组:①正常对照组(C组),②缺血/再灌注组(I/R组),观测了培养上清中乳酸脱氢酶(LDH)、细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、黄嘌呤氧化酶(XOD)、Ca2 含量的变化;采用MTT法检测线粒体的功能;在光镜下观察细胞的形态学改变.结果:与对照组相比,L-6TG大鼠肌母细胞IR 4h后培养上清中LDH、细胞内XOD、Ca2 含量明显增加,细胞内SOD及线粒体呼吸功能明显降低,细胞严重受损,明显圆缩,并有脱落现象.结论:应用模拟缺血液和再灌液可成功复制L-6TG大鼠肌母细胞缺血/再灌注损伤的细胞模型.     

大鼠肢体缺血预处理对肝缺血/再灌注损伤的保护作用

目的：研究肢体缺血预处理对大鼠肝缺血/再灌注损伤是否具有保护作用。方法：雄性SD大鼠32只,随机分为对照组（S组）;缺血/再灌注组（I/R组）;经典缺血预处理组（IPC组）;肢体缺血预处理组（远端缺血预处理组,RPC组）。S组仅行开腹,不作其他处理;IPC组以肝缺血5min作预处理;RPC组以双后肢缺血5min,反复3次作预处理,2个预处理组及I/R组均行肝缺血1h再灌注3h。取血用于血清谷丙转氨酶（ALT）与血清谷草转氨酶（AST）检测。切取肝组织用于测定湿干比（W/D）、中性粒细胞（PMN）计数及观察显微、超微结构的变化。结果：与I/R组比较,IPC组,RPC组ALT,AST,W/D值,及PMN计数均明显降低（P〈0.01）,肝脏的显微及超微结构损伤减轻。结论：肢体缺血预处理对大鼠肝脏I/R损伤有明显的保护作用,强度与经典缺血预处理相当,其机制可能与抑制肝脏炎症反应、减轻肝脏水肿、改善肝组织微循环有关。     

Inhibition of cathepsin S attenuates myocardial ischemia/reperfusion injury by suppressing inflammation and apoptosis

Myocardial ischemia/reperfusion (I/R) injury leads to high mortality and morbidity due to the incomplete understanding of the underlying mechanism and the consequent lack of effective therapy. The present study revealed and validated key candidate genes in relation to inflammation and apoptosis pathways underlying myocardial I/R injury. Cathepsin S was identified as the top hub protein based on the protein–protein interaction analysis, and, thus, its role during myocardial I/R injury was further investigated. Myocardial I/R in mice resulted in significantly increased levels of myocardial injury biomarkers (cardiac troponin I, lactic dehydrogenase, and creatinine kinase‐MB) and inflammatory cytokines (interleukin‐1β [IL‐1β], IL‐6, and tumor necrosis factor‐α), elevated apoptosis rate, and upregulated protein expression of cleaved caspase‐8, cleaved caspase‐3, and cleaved poly ADP‐ribose polymerase. These abovementioned changes were blocked by two different selective cathepsin S inhibitors, LY3000328 or MIV‐247. Moreover, Kaplan–Meier survival plot showed that cathepsin S inhibition improved 21‐day survival rate following myocardial I/R injury. This study demonstrated that the inhibition of cathepsin S alleviated myocardial I/R‐induced injury by suppressing inflammation and apoptosis, which may be used in clinical applications of cardioprotection.     

川芎嗪对家兔肺缺血/再灌注损伤时Fas/FasL基因表达的影响

目的:探讨川芎嗪对肺缺血/再灌注损伤(PI/RI)时Fas/FasL基因表达的影响。方法:采用在体兔单肺原位缺血-再灌注模型。实验兔90只,随机均分为假手术对照组(Sham)、肺缺血/再灌注组(I/R)和肺缺血/再灌注加川芎嗪治疗组(LGT)。每组又分为再灌注1h3、h、5 h三个亚组,每个亚组10只,分别于再灌注1 h3、h、5 h三个时点取左肺组织,观察Fas/Fas配体(Fas/FasL)mRNA定位表达、凋亡指数(AI)、肺组织湿、干重比(W/D)、肺损伤组织学定量评价指标(IQA)及光镜、电镜下的组织形态学改变。结果:肺再灌注1 h、3 h、5 h,LGT组Fas/FasLmRNA在肺小动脉内(外)膜、肺小静脉内膜、肺泡上皮及肺支气管上皮弱阳性表达,与I/R组同一时点比较阳性表达明显减弱;AI、W/D和IQA值显著低于I/R组(P<0.01和P<0.05);肺组织形态学异常改变不同程度减轻。结论:川芎嗪可下调肺组织Fas/FasL mRNA的表达而减轻细胞凋亡,对PI/RI发挥积极的防护作用。     

缺血预处理对肢体缺血/再灌注时肺损伤的保护作用

目的：观察肢体缺血/再灌注（LI/R）时肺损伤的变化并探讨缺血预处理（IPC）对其保护作用。方法：复制家兔LI/R损伤模型,观察肢体缺血4 h再灌注4 h肺损伤的变化以及采用肢体IPC干预后对肺损伤的影响。从右颈外静脉和左颈总动脉采血,分别代表入肺血和出肺血,检测入、出肺血及肺组织超氧化物歧化酶（SOD）的活性、脂质过氧化物的代谢产物丙二醛（MDA）和一氧化氮（NO）的含量;同时测定肺组织总一氧化氮合酶（tNOS）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的活性以及肢体IPC对上述指标的影响。结果：与对照组和缺血前比较,LI/R组松夹再灌注4 h入、出肺血及肺组织SOD活性明显降低,MDA和NO含量增高（P〈0.05,P〈0.01）;肺组织tNOS和iNOS活性亦升高,与对照组比较,有统计学意义（P〈0.01）。在缺血前给予IPC组,SOD活性升高,而MDA、NO含量降低,tNOS、iNOS活性也降低（P〈0.01）。相关分析显示MDA与SOD间存在明显负相关（P〈0.01）,而MDA与NO及iNOS呈显著正相关（P〈0.01）。结论：LI/R时并发的急性肺损伤与组织氧化代谢紊乱有关,IPC通过改善LI/R时肺组织氧化与抗氧化之间的平衡,进而增强肺组织的抗氧化能力,对LI/R肺损伤具有保护作用。     

促红细胞生成素对脑缺血/再灌注损伤的保护作用

目的:探讨促红细胞生成素(Epo)对大鼠脑缺血/再灌注损伤的保护作用。方法:32只SD大鼠,采用夹闭双侧颈总动脉30min再灌注24h制作脑缺血/再灌注模型。随机分为4组(n=8):假手术组、脑缺血/再灌注组、Epo组及阳性对照组(尼莫地平),观察缺血/再灌注后血清一氧化氮(NO)和脑组织匀浆中超氧化歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量及脑组织含水量的变化。结果:Epo组血清NO和脑组织匀浆中MDA含量显著下降,SOD活性显著升高,脑组织含水量显著下降,与缺血/再灌注组相比有显著性差异。结论:大鼠脑缺血/再灌注后,Epo能减轻脑组织的含水量,减少自由基的生成,减轻脂质过氧化反应,对脑缺血/再灌注损伤有保护作用。     

川芎嗪对脑缺血/再灌注后所致肺损伤的影响

目的：观察川芎嗪对脑缺血／再灌注后肺损伤的影响。方法：采用Pulsinelli等的方法建立大鼠急性全脑缺血／再灌注模型。将Wistar大鼠随机分为三组,即：对照组（Control）、缺血／再灌注组（I／R）、川芎嗪＋缺血／再灌注组（TEP＋I／R）,分别测定各组肺功能（PaO2、PaCO2）,肺系数（LI％）、血浆和肺组织中与自由基有关物质的含量。结果：川芎嗪可有效改善脑缺血／再灌注后肺功能,减轻肺水肿,减少胞浆酶的漏出,增加自由基清除醇的活性,抑制组织脂质过氧化的发生。结论：川芎嗪对脑缺血／再灌注后肺损伤具有保护作用,其机制可能与其抗氧自由基和膜保护作用有关。     

细胞自噬在大鼠缺血/再灌注肺损伤中的调控作用

目的: 探讨细胞自噬在大鼠缺血/再灌注肺损伤中的作用。方法: 随机将40只SD大鼠分为5组(n=8),分别为 ① 假手术组(Sham组):只开胸3.5 h;② 缺血/再灌注组(I/R组):开胸夹闭肺门缺血0.5 h后再灌注3 h;③ 溶剂组(DMSO组):术前1 h腹腔注射DMSO溶液;④自噬激动剂组(Rap组):术前腹腔注射雷帕霉素溶液;⑤自噬抑制剂组(3-MA组):术前1 h腹腔注射3-MA溶液;后三组的其余操作同I/R组。实验结束后处死大鼠,取肺组织,记录并计算肺组织湿/干重比(W/D)、总肺含水量变化(TLW) ,光镜和电镜观察肺组织及细胞形态,计算肺泡损伤率(IAR),Western blot检测自噬相关蛋白的表达情况。结果: 相对于sham组,其余四组肺W/D、TLW、IAR均明显升高,自噬相关蛋白表达明显上升,p-AMPK、Beclin 1、LC3 II 蛋白明显增多,p-mTOR、p62蛋白明显减少(P＜0.05或P＜0.01),光镜下其余各组肺组织有不同程度的水肿渗出,肺泡结构紊乱,电镜下细胞超微结构损伤加重,部分可见自噬小体;与DMSO组相比,3-MA组肺W/D、TLW、IAR明显下降(P＜0.05或P＜0.01),自噬相关蛋白表达明显下降,肺间质水肿较轻,细胞渗出较少,细胞超微结构损伤减轻,未见自噬小体。而I/R、DMSO、Rap组的各项指标变化无统计学差异(P＞0.05)。结论: 肺缺血/再灌注可诱发细胞自噬增强,从而引起大鼠肺损伤。     

细胞自噬在大鼠肺缺血/再灌注引发肝脏损伤中的作用*

目的: 探讨肺缺血/再灌注(LI/R)时肝脏损伤的影响,并初步探索细胞自噬(Autophagy)在其中发挥的作用。方法: 构建大鼠缺血/再灌注肺损伤(LI/RI)模型,模型制备方法为大鼠麻醉后切开气管进行机械通气,使用动脉夹将肺门夹闭模拟缺血过程,30 min后松开动脉夹,恢复灌注3 h。24只大鼠随机分为伪手术组(Sham组)、缺血/再灌注组(I/R组)、溶剂组(DMSO组)和自噬抑制剂组(3-MA组),每组均6只,后2组大鼠术前分别腹腔注射DMSO和3-MA,造模结束后使用肺湿/干重比判断造模是否成功;抽取静脉血测定肝脏转氨酶指标ALT与AST;取肝脏组织,光镜下观察肝脏形态改变,以及电镜下观察肝细胞超微结构;使用RT-qPCR和Western blot实验分别检测肝脏组织细胞中自噬相关蛋白的基因mRNA表达水平和蛋白表达水平。结果: 与Sham组相比,其余各组肺湿/干重比均升高;血AST和ALT均有大幅升高且肝脏组织损伤明显,其中以I/R组升高最为明显,光镜下组织形态学及电镜下细胞微细结构均有不同程度的破坏;肝脏中自噬相关蛋白的基因表达水平与蛋白表达水平均有明显不同,表现为自噬上升 (P＜0.01或P＜0.05)。I/R组和DMSO组肝脏组织均有较重损伤,肝细胞结构破坏严重,自噬小体形成,而AST、ALT、自噬相关蛋白转录和表达水平等各项指标均无统计学差异(P＞0.05)。而相较于DMSO组,3-MA组肝脏组织损伤有所减轻,肝细胞微细结构损伤程度低,且无自噬小体形成,血中AST和ALT下降,肝脏组织内自噬水平均下降 (P＜0.05)。结论: 肺缺血/再灌注可引起大鼠肝损伤;细胞自噬可介导大鼠肺缺血/再灌注引起的肝损伤,抑制细胞自噬可以有效减轻大鼠LI/R引起的肝损伤。     

褪黑素与缺血再灌注损伤

褪黑素(melatonin,MT)具有强效抗氧化作用,在肠、肝脏、心脏、脑等器官的缺血再灌注损伤实验中具有清除自由基、保护线粒体、抗细胞凋亡等保护性作用。本文综合褪黑素应用于缺血再灌注损伤的动物实验的近几年相关文献,总结并分析褪黑素在缺血再灌注损伤动物实验中的保护作用及其相关机制。     

牛磺酸对家兔缺血/再灌注心肌细胞凋亡的影响

目的:研究牛磺酸(Tau)对家兔缺血/再灌注损伤心肌细胞凋亡的影响.方法:阻断家兔心脏左冠状动脉前降支45 min,再灌注180 min引起心肌缺血/再灌注损伤,在心肌缺血前5 min耳缘静脉注射牛磺酸(200mg/kg),应用DNA片段原位末端标记法 (TUNEL染色),DNA凝胶电泳和流式细胞仪(FCM)观测心肌细胞凋亡.结果:琼脂糖凝胶电泳显示损伤对照组(I/R) 心肌DNA呈云梯状改变,而Tau I/R组无此改变.与损伤对照组(I/R) 比较,Tau I/R组缺血心肌凋亡细胞明显减少(TUNEL染色).流式细胞仪测定I/R组及Tau I/R组缺血心肌凋亡率分别为17.66%±1.54%和4.86%±1.23%.I/R组的缺血心肌Fas和Bax蛋白表达较非缺血心肌高 (P<0.01),Bcl-2/Bax比例较非缺血心肌低(P<0.01);而在Tau I/R组,Fas和Bax蛋白表达较I/R组的低 (P<0.01),Bcl-2/Bax比例较I/R组高(P<0.01).结论:牛磺酸可减少I/R家兔心肌细胞凋亡,其机制与调控凋亡相关基因 Fas,Bax和Bcl-2的蛋白表达有关.     

Targeting autophagy in cardiac ischemia/reperfusion injury: A novel therapeutic strategy

Acute myocardial infarction (AMI) is one of the leading causes of morbidity worldwide. Myocardial reperfusion is known as an effective therapeutic choice against AMI. However, reperfusion of blood flow induces ischemia/reperfusion (I/R) injury through different complex processes including ion accumulation, disruption of mitochondrial membrane potential, the formation of reactive oxygen species, and so forth. One of the processes that gets activated in response to I/R injury is autophagy. Indeed, autophagy acts as a “double-edged sword” in the pathology of myocardial I/R injury and there is a controversy about autophagy being beneficial or detrimental. On the basis of the autophagy effect and regulation on myocardial I/R injury, many studies targeted it as a therapeutic strategy. In this review, we discuss the role of autophagy in I/R injury and its targeting as a therapeutic strategy.     

吸入一氧化碳抗肢体缺血/再灌注损伤的实验研究

目的：观察吸入适量一氧化碳（CO）对大鼠肢体缺血/再灌注（I/R）损伤的防治作用。方法：SD大鼠44只,随机分为假手术（S）、I/R、I/R吸入CO（RC）组;通过夹闭股动脉4h、再开放48h,复制肢体I/R损伤模型;RC组行再灌注时,使动物吸入含有CO的医用空气（CO的体积分数为0.05%）,其余两组呼吸正常空气;对比观测缺血肢体大体及骨骼肌组织病理学、缺血肢体湿干重比值（W/D）的变化,流式细胞仪检测肌组织中Bax、Bcl-2的表达水平及细胞凋亡百分比,全自动生化分析仪检测血清乳酸脱氢酶（LDH）和肌酸激酶（CK）的变化。结果：与I/R组比较,RC组动物W/D、血清LDH及CK含量、肌组织中Bax表达水平及细胞凋亡百分比均显著降低,肌组织Bcl-2表达水平显著升高,缺血肢体大体观及肌组织病理学明显改善。结论：吸入适量浓度的外源性CO对肢体I/R损伤有防治作用。     

虎杖甙抗肺缺血/再灌注损伤作用及其机制初探

目的：探讨虎杖甙（PD）抗肺缺血/再灌注损伤作用及其机制。方法：采用在体兔单肺原位缺血/再灌注损伤模型。健康日本大耳白兔40只随机均分成4组（n=10）：假手术对照组（C组）;肺缺血/再灌注组（I/R组）;肺缺血/再灌注＋虎杖甙组（PD组）,缺血前20 min和再灌注即刻按2.5 mg/kg静脉注射0.2%PD溶液;肺缺血/再灌注＋PD＋多粘菌素B组（PMB组）,给PD同时按24 mg/kg静注PMB。各组分别在缺血前20 min,缺血1 h即刻,再灌注1 h、2 h、3 h各时点颈动脉抽血检测丙二醛（MDA）含量,超氧化物歧化酶（SOD）活性。实验结束时,取肺组织测湿干重比（W/D）,计算肺泡损伤率（IAR）,电镜观察细胞超微结构改变。结果：①I/R组和PMB组血清SOD活性随着缺血和再灌注时间的延长而逐渐下降,且两组间无差异;PD组则显著改善（均P〈0.01）。②I/R组、PD组、PMB组血清MDA浓度均随着缺血和再灌注时间的延长而逐渐上升,但PD组上升明显缓慢（均P〈0.01）。③I/R组、PD组和PMB组的W/D与IAR均高于C组（P〈0.05或P〈0.01）,但PD组显著低于I/R组和PMB组（均P〈0.01）。④I/R组及PMB组肺组织的超微结构损伤严重,PD组损伤程度明显较轻。结论：PD对肺缺血/再灌注损伤具有拮抗作用,其机制除抗氧化损伤外可能还有PKC参与。     

白藜芦醇甙对大鼠心脏缺血/再灌注损伤的保护作用

本文利用冠脉结扎/放松方法和Langendorff灌注技术,建立在体和离体大鼠心脏缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤模型,探讨白藜芦醇甙(polydatin)对大鼠I/R心肌损伤的保护作用及其机制.观察白藜芦醇甙对缺血和再灌注心律失常、心肌梗死面积、心脏收缩功能、心肌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、NO含量以及一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)活性的影响.结果显示:与对照组相比,白藜芦醇甙组大鼠缺血和再灌注心律失常明显降低(P<0.05,P<0.01);心肌梗死面积显著减少(P相似文献