大鼠心肌整体缺血及离体再灌注致生物膜的损伤作用

目的和方法：利用整体大鼠异丙肾上腺素损伤（ISO）和离体大鼠全心停灌／再灌（I／R）两种模型,观察了心肌缺血和缺血／再灌注对心肌生物膜－线粒体膜及肌纤维膜损伤的影响。结果：ISO（5mg/kg,皮下注射）和I／R（20min/20min)可导致大鼠心脏生物膜产生严重损伤,表现为心肌线粒体脂质过氧化产物明显增加,线粒体磷脂酶A2（PLA2）激活,从而导致线粒体膜磷脂（PL）含量减少,磷脂分解产物游离脂肪酸（FFA）增加,膜脂流动性（LFU）降低,线粒体Ca^2 -ATPase及肌纤维膜Na^ ,K^ -ATPase活性降低,线粒体呼吸功能降低、呼吸链氧化磷酸化解偶联,高能磷酸化合物生成减少。结论：整体ISO和离体I／R可导致大鼠心肌线粒体、肌纤维膜结构和功能损伤。     

PPARγ在器官缺血再灌注损伤中的保护作用及机制

PPARγ为过氧化物酶体增殖物激活受体超家族中的一个亚型,在全身各组织均有表达。PPARγ已被证实广泛介入了机体脂肪组织的发育分化、全身糖脂代谢调控及抗炎反应等过程。缺血再灌注损伤是组织器官缺血缺氧后,血流重新恢复对组织器官造成的损伤,常继发于创伤、外科手术及休克等过程。近年来,有研究显示PPARγ在多种器官的缺血再灌注损伤过程中起保护作用。本文对PPARγ激活或抑制在多种常见器官缺血再灌注损伤中的作用及机制进行简要讨论与总结。     

线粒体移植疗法

线粒体移植(mitochondrial transplantation)曾指利用显微操作,将分离获得的正常线粒体注射到卵细胞的辅助生殖技术。近年兴起的,将线粒体直接注射到组织器官的受损部位,或注射到血液循环系统,进而发挥治疗作用的技术,同样被称为线粒体移植。在细胞研究水平,则是直接将线粒体与培养细胞共同孵育。这些技术方法也统称为线粒体疗法。该文系统综述了线粒体移植在心、脑、肝、肾、肺、骨骼肌等多种组织器官损伤模型中,在小鼠、大鼠、兔、猪等多种实验动物模型中的研究成果,以及在心脏病患儿体内的初步临床研究成果;介绍了学界提出的线粒体进入细胞、产生ATP等作用机制,及对此机制的相关质疑;同时介绍了自己课题组关于线粒体移植治疗皮肤急性光损伤和烧伤的研究成果,提出并讨论了线粒体可能不需要进入细胞即可发挥作用的假说。该文提出线粒体移植机制的内化机制和非内化机制概念,为深化线粒体移植机制研究指出新方向。     

SIRT6在缺血再灌注损伤中的作用机制及研究进展

缺血性损伤后恢复血液供应会导致缺血再灌注（ischemia reperfusion, IR）损伤,这会导致组织损伤进一步加剧。IR损伤伴随着一系列机制,包括谷氨酸兴奋性毒性、钙超载、氧化应激、炎症和细胞凋亡,最终导致细胞死亡。IR损伤过程均由Sirtuins家族调控,在Sirtuins家族中,特异性定位于细胞核中的SIRT6可以促进对DNA损伤和氧化应激的抵抗,抑制基因组的不稳定性,在代谢稳态中发挥作用,同时SIRT6在人重要脏器中处于高度表达状态。但SIRT6在IR损伤中研究较少,结合国内外最新的研究进展,对SIRT6在IR损伤中的作用进行了回顾性的总结和分析,希望对国内外学者对于SIRT6在IR损伤中的研究提供一些参考依据。     

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。     

线粒体通透性转换孔在缺血后处理中的作用和机制

心肌细胞急性缺血后,及时再灌注能够挽救缺血心肌细胞的活力、减少梗死面积、促进心肌细胞功能恢复。但是再灌注是一把“双刃剑”,它产生大量活性氧类（reactive oxygen species,ROS）和Ca2＋超载,开放线粒体通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pore,mPTP）,使线粒体肿胀,外膜破裂导致心肌细胞坏死。mPTP是线粒体非特异性的转换孔,由电压依赖性阴离子通道（voltage-dependent anion channel,VDAC）、腺苷酸转位蛋白（adeninenucleotide translocator,ANT）和亲环蛋白D（cyclophilin D,CYPD）组成。mPTP关闭维持线粒体结构完整,是缺血心肌细胞功能恢复的先决条件。缺血后处理通过减少再灌注早期ROS大量释放和拮抗Ca^2＋超载、释放内源性介质、激活再灌注损伤补救激酶（reperfusion injury salvage kinase,RISK）、抑制mPTP开放,从而保护心肌细胞。     

线粒体在运动保护心肌免受缺血再灌注损伤中的作用

线粒体是参与心肌缺血再灌注(myocardial ischemia and reperfusion,MI/R)损伤的关键细胞器,线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)爆发、Ca²⁺失调、线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,mPTP)开放、线粒体肿胀、促凋亡蛋白释放等都会导致线粒体功能障碍,心肌功能受损。运动是预防MI/R损伤的有效干预手段,其保护作用可能通过线粒体来实现。运动保护MI/R损伤的线粒体机制由多种因素决定,如线粒体能量学、K_ATP通道、mPTP、线粒体跨膜电位(ΔΨ_m)、线粒体蛋白、线粒体脂质、线粒体质量控制、远程调控因子等。本文综述了MI/R产生的线粒体机制,运动对MI/R的保护作用以及线粒体在其中的作用,以期为MI/R损伤的线粒体治疗策略提供参考。     

局部热应激预处理对肝脏缺血/再灌注损伤的防护作用的机制

目的:探讨热应激预处理诱导产生的热休克蛋白70对肝脏缺血/再灌注损伤的保护作用的机制.方法:应用pringle,s法制备肝脏缺血/再灌注损伤模型及热应激预处理模型.将实验大鼠随机分为热应激预处理(HP I/R)组与非预处理(I/R)组,对比观察两组动物肝脏缺血/再灌注后0、4、8、12、24 h时肝脏HSP70的表达、SOD活力和MDA的产生量及大鼠血清门冬氨酸转氨酶(aspartate transaminase,AST),丙氨酸转氨酶(alanine transaminase,ALT)的活性与肝脏病理组织学改变.结果:热应激预处理组各时间点肝脏HSP70的表达及SOD的活力均比非预处理组同一时间点高,而血清AST、ALT酶活性及MDA的产生量较非预处理组低,病理损伤也比非预处理组减轻.结论:热应激预处理诱导产生的热休克蛋白70可能通过促进SOD的产生,从而降低氧自由基对肝脏的损害,起到保护肝脏缺血/再灌注损伤的作用.     

线粒体移植在治疗线粒体缺陷疾病中的研究进展

线粒体是真核细胞中重要的细胞器,是高等生命体赖以生存的能量来源.线粒体异常可引起细胞甚至器官发生病变,越来越多的疾病被证实与线粒体功能障碍有关.线粒体移植是从患者正常组织分离线粒体然后注入线粒体损伤或缺失的部位,使损伤细胞得到救治、器官功能得以恢复的全新干预技术.线粒体移植作为一种新兴治疗方案在一些疾病干预的基础研究中崭露头角,尤其是在保护心脏缺血再灌注损伤领域已经发展到临床试验阶段.本文从线粒体起源出发,总结了仍处于实验阶段的几种线粒体移植方法,概述了线粒体移植在脑缺血引起神经元损伤保护领域、心肌缺血再灌注损伤保护领域和肿瘤治疗领域的研究进展,从分子层面探讨了线粒体损伤及线粒体移植修复的机理,并提出研发患者专属的"线粒体移植治疗生物制剂"的设想,旨在为线粒体缺陷有关疾病的治疗研究提供新的视角.     

脊髓缺血再灌注损伤的防治概况

脊髓缺血-再灌注损伤(SCII)是一种严重的神经系统损伤,是缺血脊髓组织恢复血液灌注后,脊髓组织的损伤反而加重,表现为其神经损害体征和形态学改变较前更加明显,其发生机制是多因素的综合结果,治疗措施也具有多样性,脊髓缺血后脊髓微血管结构及功能的破坏和脊髓水肿等是脊髓功能损害的主要诱因,至今为止,脊髓缺血再灌注损伤的防治主要有药物及物理治疗等方法,本文作者通过查阅中外文献对脊髓缺血再灌注损伤的特征、发生机制及防治措施作一综述,希望对研究脊髓缺血再灌注损伤防治的学者能有所帮助。     

胰岛素对大鼠肠缺血再灌注损伤的影响

目的：观察胰岛素对大鼠肠缺血再灌注后小肠组织损伤的影响。方法：雄性SD大鼠40只随机分为4组,每组10只,手术对照组、单纯缺血组、再灌注组、胰岛素干预组。于30min缺血和120min再灌注后,进行组织病理学和生化检测。结果：（1）单纯缺血组肠粘膜损害较手术对照组明显升高（P〈0.01）,超氧化物歧化酶（SOD）活性无明显变化;（2）再灌注组SOD活性明显降低,与手术对照组和单纯缺血组相比较差异均有显著性（P〈0.01）;（3）胰岛素组SOD活性与再灌注组相比有明显改善（P〈0.01）。结论：肠缺血可以引起肠粘膜损伤,再灌注则可加重这种损伤,胰岛素可以减轻再灌注损伤。     

胰岛素对大鼠肠缺血再灌注损伤的影响

目的:观察胰岛素对大鼠肠缺血再灌注后小肠组织损伤的影响。方法:雄性SD大鼠40只随机分为4组,每组10只,手术对照组、单纯缺血组、再灌注组、胰岛素干预组。于30min缺血和120min再灌注后,进行组织病理学和生化检测。结果:(1)单纯缺血组肠粘膜损害较手术对照组明显升高(P<0.01),超氧化物歧化酶(SOD)活性无明显变化;(2)再灌注组SOD活性明显降低,与手术对照组和单纯缺血组相比较差异均有显著性(P<0.01);(3)胰岛素组SOD活性与再灌注组相比有明显改善(P<0.01)。结论:肠缺血可以引起肠粘膜损伤,再灌注则可加重这种损伤,胰岛素可以减轻再灌注损伤。     

线粒体功能障碍与孤独症

孤独症谱系障碍（ASDs）患儿中约有5%伴有线粒体功能紊乱.线粒体功能紊乱会损害对能量高度依赖的生理进程,如神经发育和神经可塑性,从而导致孤独症.本文综述了孤独症个体中线粒体过量的活性氧（reactive oxygen species,ROS）产生及其抗氧化系统减弱、呼吸链复合物异常、线粒体基因突变及与线粒体功能相关的基因组DNA编码的蛋白质异常等方面的研究,旨在阐述线粒体系统多方面的紊乱在孤独症个体中均有所体现,希望能够对孤独症的发病机制和治疗提供帮助.     

复方丹参片-维生素C配伍保护大鼠心肌缺血再灌注损伤

急性心肌梗塞（myocardial infarction, MI）是全世界死亡和致残的主要原因。常规心肌缺血再灌注治疗通常伴有缺血-再灌注损伤的发生,这是急性心肌梗塞患者治疗中最大的临床挑战之一。因此,迫切需要开发新型治疗药剂和方法来减轻缺血再灌注的心肌损伤。在此,我们设计了基于丹参片和维生素C的有效联合疗法。将50只Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术、模型对照、丹参片、维生素C以及丹参片联合维生素C治疗组（每组10只大鼠）。检测了血液动力学参数、Bcl-2和Bax的表达以及心肌细胞丙二醛（malondialdehyde, MDA）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）的含量。研究结果表明,与单药治疗相比,丹参片联合维生素C治疗组能明显增加左心室收缩压,左心室形成压,左心室内压最大上升速度和心率-收缩压乘积;同时,它降低了左室舒张末压和心率。进一步机制研究表明,复方丹参片-维生素C配伍可通过上调Bcl-2和下调Bax基因表达,抑制心肌缺血再灌注损伤诱导的心肌细胞凋亡。联合疗法还能调控心肌组织中超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛（MDA）的含量,从而抑制机体内脂质过氧化。这些研究结果为逆转缺血再灌注损伤治疗提供新的策略,并为进一步研究基于丹参片和维生素C的联合治疗提供了实用建议。     

Nrf2对缺氧/复氧诱导的SH-SY5Y细胞线粒体分裂的影响

目的:通过体外模拟脑缺血再灌注损伤的细胞模型,探究核转录相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)与线粒体分裂是否存在调控关系。方法:通过三气培养箱和无糖培养基模拟氧糖剥夺/复氧(Oxygen and glucose deprivation/reperfusion,OGD/R)的条件,将OGD4 h、6h、8h和10h与R0h、6h、12h、18h、24h多个时间点组合,通过CCK8试剂盒(Cell Counting Kit-8,CCK8)检测细胞的存活率,最终以细胞凋亡明显但仍有半数存活的OGD4 h/恢复R18 h为条件建立细胞OGD/R模型;用Nrf2激动剂叔丁基对苯二酚(Tert-butylhydroquinone,t BHQ)和抑制剂鸦胆子苦醇(Brusatol,Bru)对细胞进行干预处理;蛋白免疫印迹(Western blot,WB)法检测Nrf2、动力相关蛋白1(Dynamin-related protein 1,Drp1)的表达量;制备细胞沉淀的切片,通过电镜观察细胞内线粒体的形态。结果:OGD/R+t BHQ组Nrf2蛋白的表达明显高于OGD/R组,且OGD/R+t BHQ组Drp1蛋白的表达则低于OGD/R组(P0.05),而OGD/R+Bru组Nrf2蛋白的表达低于OGD/R组,且OGD/R+Bru组Drp1蛋白的表达高于OGD/R组(P0.05);电镜观察结果显示OGD/R+t BHQ组线粒体分裂的程度和比例较OGD/R组有所减少,而在OGD/R+Bru组有增多(P0.05)。结论:Nrf2对线粒体分裂有负向调控作用,可能机制是经由Drp1蛋白发挥作用。     

腺苷预处理对大鼠心脏移植缺血再灌注损伤心肌的保护作用

目的探讨腺苷（adenosine,Ado）预处理在心脏移植缺血再灌注损伤的保护作用。方法健康雄性Sprague．Dawley（SD）大鼠40只,建立大鼠同系异位心脏移植模型。随机分为3组：假手术组、对照组、实验组（供体心在获取前15min给予Ado预处理后4℃改良St．Thoms液10mL。主动脉根部灌注停跳）。术后5h测定血清中丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）含量,电镜观测心肌细胞超微结构变化。结果实验组MDA、CK-MB明显减少（P〈0．01）,SOD明显增加（P〈0．01）,心肌超微结构改变明显减轻。实验组的移植心脏存活时间较对照组明显延长[（22．1±2．9）dw（12．0±1．8）d,P〈0．01）]。结论Ado预处理对心脏移植缺血再灌注损伤有保护作用,使受者的移植心脏存活期延长。     

Roles of mitochondrial dynamics modulators in cardiac ischaemia/reperfusion injury

The current therapeutic strategy for the management of acute myocardial infarction (AMI) is to return blood flow into the occluded coronary artery of the heart, a process defined as reperfusion. However, reperfusion itself can increase mortality rates in AMI patients because of cardiac tissue damage and dysfunction, which is termed ‘ischaemia/reperfusion (I/R) injury’. Mitochondria play an important role in myocardial I/R injury as disturbance of mitochondrial dynamics, especially excessive mitochondrial fission, is a predominant cause of cardiac dysfunction. Therefore, pharmacological intervention and therapeutic strategies which modulate the mitochondrial dynamics balance during I/R injury could exert great beneficial effects to the I/R heart. This review comprehensively summarizes and discusses the effects of mitochondrial fission inhibitors as well as mitochondrial fusion promoters on cardiac and mitochondrial function during myocardial I/R injury. The comparison of the effects of both compounds given at different time‐points during the course of I/R injury (i.e. prior to ischaemia, during ischaemia and at the reperfusion period) are also summarized and discussed. Finally, this review also details important information which may contribute to clinical practices using these drugs to improve the quality of life in AMI patients.