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。     

自噬在缺血再灌注中的作用

自噬是由溶酶体介导的一种降解途径,通过降解细胞器内受损及冗余成分为氨基酸,脂肪酸,核苷等小分子,供细胞再利用.因此,自噬在维持细胞内环境的稳定性起着十分重要的作用.自噬一般被认为是细胞在氧化应激及营养匮乏等条件下的一种自我保护机制.通常情况下,自噬维持在较低水平,但是当ATP能量耗竭、活性氧的释放,线粒体膜通道的开放都会导致自噬活性迅速升高.在心脏中,自噬维持在较低水平,如果异常,则会导致心脏功能异常和心衰.虽然自噬在缺血再灌注等生理过程中的活性显著增强,但是其机制并不是十分明确,仍需要深入研究.本文综述了自噬在缺血再灌注过程中的作用,阐明了潜在的机制,表明自噬可能为缺血再灌注过程中的损伤作用提供一种新的靶向治疗手段.     

海马神经元缺血/再灌注后自噬的表达及其作用

目的：研究自噬在大鼠海马神经元缺血缺氧/再灌注过程中的表达及自噬在神经元缺血缺氧/再灌注损伤中的作用。方法：原代培养的大鼠海马神经元经2 h的氧糖剥夺和不同时段的再灌注处理,MTT法检测细胞活性,透射电镜下检测自噬的特异性结构,免疫荧光化学法检测自噬特异性蛋白微管相关蛋白1轻链3（LC3B）的表达。应用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）检测神经元的活性。结果：经氧糖剥夺/再灌注后,海马神经元的活性比未经氧糖剥夺/再灌注组显著地降低。透射电镜和免疫荧光检测,未经氧糖剥夺/再灌注的神经元自噬的发生率极低,氧糖剥夺后和再灌注的不同时间段,均有自噬的发生。应用自噬抑制剂3-MA阻断自噬后,神经元的存活率显著降低。结论：缺血缺氧/再灌注能激活海马神经元的自噬,并可能在缺血缺氧/再灌注过程中起对抗损伤的作用。     

自噬与皮瓣缺血再灌注损伤

缺血再灌注损伤是术后皮瓣坏死的主要原因之一,针对缺血再灌注损伤进展的任何环节进行干预,均能有效减少损伤,提高皮瓣成活率。目前发现增加血管生成、减少细胞凋亡和氧化应激反应均能促进皮瓣成活。本文主要从自噬抑制剂3-MA逆转药物有益作用、TFEB的核转位诱导自噬、多区域穿支皮瓣自噬、自噬减轻缺血再灌注损伤、PI3K/Akt信号通路促进皮瓣成活5个方面对近年来皮瓣缺血再灌注中皮瓣自噬的实验研究及临床应用现状进行综述,旨在为皮瓣缺血再灌注损伤的防治提供理论依据和新的思路。     

脑缺血和缺血再灌注大鼠皮层神经元自噬的动态变化

目的：探讨脑缺血和缺血/再灌注不同时间大鼠大脑皮层神经元自噬的变化。方法：健康雄性SD大鼠60只,随机分为：假手术（Sham）组（n=10）,脑缺血和缺血/再灌注模型组（n=50）.模型组分别在缺血30min、2h,缺血2h再灌注1h、6h、24h五个时间点,随机抽取10只大鼠,测定脑梗死体积和脑含水量,同时采用Western印迹法测定各组大鼠大脑皮层中微管相关蛋白轻链3-Ⅱ（LC3-Ⅱ）的水平,透射电镜检测大脑皮层神经细胞自噬情况。结果：脑缺血30min时LC3-Ⅱ/Ⅰ比值未见明显上升,缺血2h时LC3-Ⅱ/Ⅰ比值开始升高,明显高于Sham组（P<0.01）;缺血/再灌注1h、6h时LC3-Ⅱ/Ⅰ比值虽较缺血2h组有所下降,但仍明显高于Sham组（P<0.05）;缺血/再灌注24h时LC3Ⅱ/Ⅰ比值达高峰,明显高于Sham组（P<0.01）。透射电镜观察进一步证实该现象。缺血/再灌注6h和24h时大鼠脑梗死体积明显增加,与Sham组比较有统计学差异（P<0.01）。缺血/再灌注24h大鼠脑组织含水量明显增加,明显高于Sham组（P<0.05）。HE染色显示：仅在缺血/再灌注24h组大鼠皮层见组织水肿、疏松,部分细胞变性、凋亡,海马区见大量神经元细胞核皱缩、深染呈变性凋亡状。结论：局灶性脑缺血和缺血/再灌注模型中大脑皮层缺血2 h神经元自噬即明显激活,缺血/再灌注1 h、6 h自噬均持续增高,缺血/再灌注24 h自噬达高峰。     

自噬在高压氧预处理预防脊髓缺血再灌注损伤中 的作用机制研究*

目的:研究自噬在高压氧预处理预防脊髓缺血再灌注损伤中的机制。方法:新生大鼠脊髓神经元原代培养,分为对照组(氧糖剥夺)和高压氧(HBO)预处理组。通过应用免疫组织化学、Western blot分析两组LC3-Ⅱ与凋亡相关分子Beclin-1,Bcl-2,Casp-ase-3的表达变化。结果:发现重复高压氧预处理对氧糖剥夺诱导原代培养的脊髓神经元损伤具有明显的保护作用。免疫组化和Western blot显示与对照组相比高压氧预处理显著增加脊髓神经元细胞Bcl-2的表达,降低Beclin-1,Caspase-3以及自噬的特异性标记蛋白LC3-Ⅱ的表达。氧糖剥夺后对照组与高压氧组相比,LDH释放量明显增多(P<0.05)。结论:HBO预处理通过调节自噬减轻缺血再灌注损伤,为HBO预处理神经保护提供一条新的作用机制。     

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。     

缺血预处理对大鼠肺缺血/再灌注损伤的保护作用

目的 :观察缺血预处理 (IPC)对大鼠肺缺血 /再灌注 (I/R)损伤的保护作用 ,并初步探讨其作用机制。方法 :建立离体大鼠肺灌流模型 ,36只wistar大鼠随机分为对照组、I/R组和IPC组 ,处理完毕后分别测定平均肺动脉压(MPAP)、肺组织湿 /干重比、支气管肺泡灌洗液中肺表面活性物质磷脂及表面张力改变 ,肺组织标本送电镜检查。结果 :①电镜下观察IPC组肺损伤明显减轻。②肺组织湿 /干重比值IPC组为 4.41± 0 .2 4,显著低于I/R组 ,但仍高于缺血前 (P <0 .0 1) ;③IPC组大鼠缺血 1h后MPAP为 ( 1.88± 0 .2 9)kPa ,明显低于I/R组 (P <0 .0 1) ;④IPC组支气管肺泡灌洗液中总磷脂为 ( 2 33 .42± 14.0 5 ) μg/kg ,大聚体为 ( 10 5 .39± 6 .17) μg/kg ,与I/R组相比显著增高 ,但低于对照组 (P <0 .0 1) ,三组之间小聚体含量没有显著差异 ;⑤IPC组表面张力为 ( 36 .88± 3.49)mN/m ,显著低于I/R组 ,与对照组相比则无显著性差异 (P >0 .0 5 )。结论 :缺血预处理对大鼠肺I/R损伤有保护作用 ,保护机制可能与促进肺表面活性物质 (PS)磷脂分泌、改善PS组成 ,从而提高PS功能有关。     

热休克蛋白A5介导的自噬在小鼠脑缺血/再灌注损伤中的作用

目的：探讨热休克蛋白A5（HSPA5）诱导的自噬在小鼠脑缺血/再灌注损伤中的作用。方法：将36只BALB/c小鼠随机分为sham、缺血再灌注（I/R）、vehicle + I/R、3-甲基腺嘌呤（3-MA） + I/R、scramble siRNA + I/R和HSPA5 siRNA + I/R组（n=6）。Sham组只进行手术操作,不插入线栓。I/R采用大脑中动脉阻塞（MCAO）60 min后再灌注24 h。Vehicle + I/R组和3-MA + I/R将5μl 0.9% NaCl或3-MA （30 mg/ml）在MCAO前30 min侧脑室注射。scramble siRNA + I/R组和HSPA5 siRNA + I/R组将5μl scramble siRNA或HSPA5 siRNA （2μg/μl）在MCAO前24 h侧脑室注射。检测神经细胞内自噬体、缺血大脑皮层（LC3）-Ⅱ/LC3-I表达、神经元损伤程度及神经功能缺损。结果：显微镜下sham组小鼠大脑皮层神经细胞形态正常;I/R组小鼠缺血大脑皮层神经元胞质中细胞器减少,自噬体形成。与sham组比较,I/R组缺血大脑皮层LC3-Ⅱ/LC3-I蛋白表达水平显著增高（P < 0.05）;与I/R组相比,3-MA + I/R组或HSPA5 siRNA + I/R组缺血大脑皮层LC3-Ⅱ/LC3-I蛋白表达明显减少（P < 0.05）;3-MA + I/R组及HSPA5 siR-NA + I/R组I/R后脑缺血性损伤及神经系统症状加重（P < 0.05）。结论：HSPA5诱导自噬可能在小鼠局灶性I/R损伤中发挥保护作用。     

sRAGE抑制缺血/再灌注引起的心肌细胞自噬

可溶性晚期糖基化终末产物受体（soluble receptor for advanced glycation end products,sRAGE）作为内源性保护物质,能够拮抗心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R）损伤发生,重要机制是减轻心肌细胞凋亡。而近年来随着细胞死亡研究的深入,细胞自噬被认为是一种新的细胞程序性死亡。sRAGE是否可以抑制缺血/再灌引起的心肌细胞自噬尚未见报道。本文研究证明,sRAGE可抑制缺血/再灌注引起的心肌细胞自噬。以心肌细胞缺氧/复氧模拟心肌细胞缺血/再灌注模型,蛋白质印迹检测自噬门户蛋白beclin-1的表达,激光共聚焦显微镜检测自噬小体及自噬溶酶体的形成。心肌再灌注期间,心肌细胞自噬小体增加,而自噬溶酶体下降。细胞内自噬小体堆积,说明心肌细胞缺血/再灌注使自噬小体与溶酶体结合受损,清除发生障碍。与缺血/再灌注（I/R）组比较,缺血/再灌+sRAGE（I/R+sRAGE）组的自噬流减弱。此外,自噬门户蛋白beclin-1也表达下降。以上结果从细胞形态学和蛋白水平两方面说明,sRAGE抑制了I/R引起的心肌细胞自噬。换言之,sRAGE可以直接作用于心肌细胞拮抗缺血/再灌注损伤,其保护性作用可能与抑制心肌细胞自噬有关。     

牛磺酸对大鼠肢体缺血/再灌注后肺组织损伤的保护作用

目的:观察大鼠肢体缺血再灌注(LIR)后肺组织形态学的变化及牛磺酸对其影响.方法:Wistar大鼠随机分为3组,对照组(control)、缺血/再灌注组(LIR)、牛磺酸 缺血/再灌注组(Tau LIR),各组动物通过大体、光镜和透射电镜观察肺组织形态学变化,并测定肺系数和肺通透指数及肺组织活性氧和MDA含量.结果:大鼠LIR后肺组织出现以肺泡毛细血管膜通透性增加为特征的组织细胞损伤,光镜下显示毛细血管扩张充血、血管周围间隙增大、肺泡腔中有大量蛋白渗出物,电镜下可见肺泡上皮细胞之间、毛细血管内皮之间的紧密连接松解;肺系数和肺通透指数升高;肺组织活性氧及MDA含量增加.提前给予外源性牛磺酸可使肺组织损伤变化减轻.结论:牛磺酸对大鼠LIR后肺损伤有保护作用,其保护机理之一与其抗氧化,保护细胞之间的紧密连接有关.     

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.     

缺血后处理对大鼠再灌注损伤肺细胞凋亡的影响

目的：探讨缺血后处理对再灌注损伤肺细胞凋亡的影响。方法：健康雄性sD大鼠24只,随机分为对照组（C组）、缺血／再灌注组（I／n组）和缺血后处理组（IPostC组）（n=8）。对比观察各组血清中丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、髓过氧化物酶（MPO）活力及含量变化,原位缺口末端标记法（TUNEL）检测肺组织细胞凋亡情况,免疫组化及RT-PCR法检测肺组织中Bax、Bcl一2蛋白和基因的表达。结果：I／R组与c组相比,MDA含量、MPO活力明显升高,SOD活力明显下降（均P〈0．01）,肺组织原位细胞凋亡检测示I／R组凋亡指数（AI）（39．03±3．46）显著高于C组（2．88±0．34）,Bcl-2／Bax比值在蛋白和基因水平明显降低（均P〈0．01）;IPostC组与I／R组相比MDA含量显著降低（P〈0．05）,MPO活力显著降低（P〈0．01）,SOD活性升高（P〈0．01）,AI为8．03±0．88显著低于L／R组,并能明显升高Bcl-2／Bax比值（均P〈0．01）。结论：缺血后处理通过减轻脂质过氧化反应及中性粒细胞聚集,降低Bax／Bel．2比值,使肺组织细胞凋亡减少,从而有效地减轻肺缺血／再灌注损伤。     

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。     

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。     

巨噬细胞亚型转变在大鼠肾脏缺血/再灌注损伤中的作用

目的：探讨巨噬细胞在大鼠肾脏缺血/再灌注损伤过程中的亚型转变及意义。方法：将30只雄性SD大鼠随机分成假手术组（Sham,n=6）和缺血/再灌组（IRI,夹闭肾动脉45 min,n=24）。IRI组分别于术后0、6、24和72 h取肾组织,每个时相组6只大鼠。用HE染色观察肾组织损伤程度;免疫组化染色检测细胞增殖核抗原（PCNA）的表达;实时定量RT-PCR检测巨噬细胞移动抑制因子（MIF） mRNA的表达;免疫组织荧光染色检测MIF、单核巨噬细胞趋化蛋白-1（MCP-1）以及活化巨噬细胞标志物CD68的表达,流式细胞分析检测巨噬细胞M1和M2亚型的分布特征。结果：病理结果显示大鼠肾局部损伤情况和炎症细胞浸润程度在24 h时最为严重,之后逐渐恢复。PCNA在再灌后表达明显增加,6 h达峰值,72 h表达下降。相比于正常组,再灌组大鼠肾组织中MIF的mRNA和蛋白表达明显升高;MCP-1表达则在6 h达峰值,随后下降;而CD68阳性的巨噬细胞数量明显增加,24 h达峰值,72 h表达下降。更进一步研究发现缺血/再灌注6 h时,M1亚型分布达最高值;之后随着缺血/再灌注时间延长,M1亚群相对含量开始下调,M2随之升高。结论：在肾脏缺血/再灌注早期,M1巨噬细胞介导的组织损伤发挥主要作用,随后M2型表达逐渐上调,并通过促进细胞增殖修复肾组织损伤。     

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。