ESR检测大鼠心脏缺血—再灌产生的氧自由基及药物的消除

据报道,心肌缺血——再灌损伤的机制与活性氧自由基的产生紧切相关,在大鼠心脏产生氧自由基是以黄嘌呤氧化酶(XO)途径为主.心肌中的黄嘌呤脱氢酶(XD)在Ca~(2+)激活水解酶的作用下向XD转化.而此我们设想,协同使用钙拮抗剂与超氧阴离子(O_2~1)清除剂(超氧化物歧化酶,SOD)可能加强对心肌的保护作用.本实验用电子自旋共振波谱仪(ESR)直接检测大鼠缺血——再灌心肌产生的活性氧自由基,从心脏收缩幅度,静息张力,肌酸激酶(CK)释放和心肌组织丙二醛(MDA)为指标,观察钙拮抗剂硫氮(艹卓)酮(DTZ)和SOD的分别作用和联合作用,发现两药合用可明显减少心肌活性氧自由基的产生.     

ESR检测大鼠心脏缺血—再灌产生的氧自由基及药物的消除

据报道,心肌缺血——再灌损伤的机制与活性氧自由基的产生紧切相关,在大鼠心脏产生氧自由基是以黄嘌呤氧化酶(XO)途径为主.心肌中的黄嘌呤脱氢酶(XD)在Ca~(2+)激活水解酶的作用下向XD转化.而此我们设想,协同使用钙拮抗剂与超氧阴离子(O_2~1)清除剂(超氧化物歧化酶,SOD)可能加强对心肌的保护作用.本实验用电子自旋共振波谱仪(ESR)直接检测大鼠缺血——再灌心肌产生的活性氧自由基,从心脏收缩幅度,静息张力,肌酸激酶(CK)释放和心肌组织丙二醛(MDA)为指标,观察钙拮抗剂硫氮(艹卓)酮(DTZ)和SOD的分别作用和联合作用,发现两药合用可明显减少心肌活性氧自由基的产生.     

肾神经在肾缺血预处理对麻醉家兔心脏保护中的作用

在氨基甲酸乙酯麻醉家兔上,观察肾脏缺血预处理(RIP)对缺血-再灌注心肌的影响,旨在证实RIP对心肌有无保护效应,并明确肾神经在其中的作用。所得结果如下(1)在心脏45min缺血和180min再灌注过程中,血压、心率和心肌耗氧量呈进行性下降;心外膜电图ST段在缺血期明显抬高,再灌注过程中逐渐恢复到基础对照值。心肌梗塞范围占缺血心肌的55.80±1.25%。(2)RIP时心肌梗塞范围为36.51±2.8%,较单纯心肌缺血-再灌注显著减少(P<0.01),表明RIP对心肌有保护作用。(3)肾神经切断可取消RIP对心肌的保护效应,但肾神经切断本身对单纯缺血-再灌注所致的心肌梗死范围无明显影响。(4)肾缺血(10min)时,肾传入神经放电活动由0.14±0.08增至0.65±0.12imp/s(P<0.01)。(5)预先应用腺苷受体拮抗剂8-苯茶碱可明显减弱肾缺血所激活的肾传入神经活动,提示肾传入活动的增强是由肾缺血产生的腺苷所介导。以上结果表明,肾短暂缺血-再灌注所诱发的肾神经传入活动在RIP心肌保护效应中起重要作用。     

缺血再灌心肌室颤阈值、Ca~(2 )含量、心律的同步动态变化及SOD的影响

利用大鼠心肌缺血再灌流模型,重点观测了早期再灌流时心肌室颤阈值(VFT)、心律、Ca~(2 )含量的同步动态变化及超氧化物歧化酶(SOD)对其影响,发现再灌流心律失常发生率的增高及心肌室颤阈值的降低与心肌Ca~(2 )含量的变化及Ca~(2 )超负荷的发生在时相上有差异。SOD对再灌流早期(再灌刚开始的1～3min)VFT一过性降低及心律失常发生率有明显抑制作用,而此时心肌Ca~(2 )含量无变化,提示(1)再灌流刚开始时出现的严重心律失常与氧自由基密切相关;(2)Ca~(2 )诱发心律失常的作用似迟于氧自由基。     

TEMPO对再灌心肌有保护作用

近年来,心肌缺血再灌注,氧自由基引起的心肌损伤已引起极大关注,人们用超氧化物岐化酶、OH·清除剂等干扰自由基的形成或清除已形成的自由基,以减少由自由基造成的损伤,但这些化合物的毒副作用及溶解性等给应用带来了局限性。最近,美国加利福尼亚大学Gelvan等从离体大鼠心脏实验中观察到,缺血再灌损伤     

大鼠心脏低温保存及高钾停跳保护作用的ESR研究

用ESR研究大鼠离体心脏低温长时间缺血后再灌注时产生的自由基,并观察心肌超微结构的变化;对临床心脏直视手术中常用的高钾停跳液的保护作用机理进行了分析。实验结果表明超氧自由基信号强度随缺血温度的降低而明显减弱。高钾停跳液保护的大鼠离体心脏于低温(4℃)缺血后再灌15s,4h内超氧自由基信号强度变化不明显。缺血4h后再灌注,实验组心脏全部于15s内自动复跳,超微结构的变化轻微。以上改变与对照组比较有明显的差异。本实验为低温保存心脏及高钾停跳液的临床应用提供了实验依据。     

NO和氧自由基在心肌缺血再灌注损伤中的协同作用——心肌缺血再灌注损伤产生的NO自由基的ESR研究

用低温电子自旋共振(ESR)技术检测到了大鼠心肌缺血再灌注过程产生的NO自由基与含铁蛋白结合的ESR信号 并且利用这一技术研究了大鼠心肌缺血再灌注损伤过程中NO和氧自由基的协同作用.结果发现,在缺血再灌注损伤的心肌中可同时检测到氧自由基和与血红蛋白β-亚基铁结合的NO自由基(β-NO复合物).在正常心肌中检测不到这两个信号,即使在灌注液中加入L-精氨酸也检测不到这两个信号.在缺血再灌注损伤的心肌中就可以检测的这两个信号了,而且随着在灌注液中加入L-精氨酸浓度的增加,这一信号也随之增加.在灌注液中加入NO合成酶抑制剂N~G-硝基精氨酸甲脂(NAME),这两个信号受到抑制.在灌注液中检测标志心肌损伤的乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)活性发现,在灌注液中加入低浓度的L-精氨酸(1mmol/L以下),对缺血再灌注心肌损伤有一定保护作用,但是,若加入高浓度L-精氨酸,则加重缺血再灌注心肌的损伤.加NAME对缺血再灌注心肌有明显保护作用.在灌注液中加入黄嘌吟/黄嘌吟氧化酶(X/XO)或Fe²⁺/H₂O₂,同时增加缺血再灌注心肌中的NO和氧自由基含量,并加重心肌的损伤.在灌注液中加入超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT),同时减少缺血再灌注心肌中NO和氧自由基的含量,并减轻心肌的损伤.     

依达拉奉通过JNK对大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的保护作用

目的:研究依达拉奉(Edaravone)对大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的保护作用.方法:将54只SD大鼠随机分为3组,包括对照组(control group),缺血再灌注组(I/R group),依达拉奉组(Ed group).灌注液为K-H液,37℃下建立心肌缺血再灌注模型,预灌注15min,缺血30min,再灌注40 min,分别测量①复灌20和40min时心功能指标:心率(HR)、左室收缩压(LVDP)、左室舒张末压(LVEDP)、心室内压最大变化速率(±dp/dtmax),②复灌20和40 min时肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性,③复灌40 min时超氧化物歧化酶(SOD)活性和和丙二醛(MDA)浓度,④复灌40min时心肌梗死面积,⑤复灌40min时心肌组织中JNK的磷酸化水平.结果:①依达拉奉组的±dp/dtmax明显回升(P<0.05),同时LVEDP、LVDP等指标也有明显改善(P<0.05);②再灌注40min时,与缺血再灌注组比,依达拉奉明显降低LDH和CK;③依达拉奉能显著降低MDA浓度,同时提高SOD水平(P<0.05);④依达拉奉组心肌梗死面积小于缺血再灌注组(P<0.05);⑤依达拉奉降低缺血心肌组织中磷酸化JNK的水平(P<0.05).结论:依达拉奉可以改善缺血心肌的血流动力学,增加心肌收缩力,减少心肌梗死面积;能发挥清除氧自由基,扭转氧化与抗氧化平衡系统失调的作用;其对离体心肌缺血再灌注的保护作用可能与JNK途径密切相关.     

大鼠肢体预缺血减小心肌缺血-再灌注后的梗塞范围

在氨基甲酸乙酯麻醉大鼠上观察肢体预缺血(limb ischemic preconditioning,LIP)对缺血-再灌注(ischemia—reperfusion,IR)心肌的影响,旨在探讨LIP对IR心肌有无保护效应,并明确腺苷和神经通路是否参与此效应。所得结果如下:(1)在心脏缺血30 min和再灌注120 min过程中,梗塞心肌占缺血心肌的51.48±0.82％。(2)LIP时心肌梗塞范围为35.14±0.88％,较单纯心肌缺血-再灌注时显著减小(P<0.01),表明LIP对心肌有保护作用。(3)事先切断股神经可取消LIP的保护效应。(4)股动脉内局部给予腺苷(10nmol/kg),可模拟LIP对心肌的保护作用;心肌梗塞范围是37.28±1.68％,而股静脉内注射同等剂量腺苷则无保护作用。(5)股动脉内预先应用腺苷A.受体拈抗剂8-环戊-1,3-二丙基嘌呤(DPCPX)(32 nmol/kg)可部分阻断LIP诱发的心肌保护效应。以上结果表明,肢体短暂预缺血可减小心肌缺血-再灌注后的梗塞范围,而局部释放的腺苷和由此所激活的相关的神经通路在LIP的心肌保护中起重要作用。     

Amiloride和Ni2+抑制缺血/复灌引起的大鼠心肌细胞内钙的增加

本文旨在研究Na+/H+交换以及Na+/Ca2 +交换对模拟缺血 /复灌引起的大鼠心肌细胞内游离钙水平变化的调节作用。分别利用模拟缺血液和正常台氏液对大鼠心肌细胞进行缺血 /复灌处理 ,在缺血期间分别应用Na+/H+交换抑制剂阿米洛利 (amiloride)、Na+/Ca2 +交换抑制剂NiCl2 以及无钙液 ,观察它们对细胞内游离Ca2 +浓度变化的影响。利用Zeiss LSM 5 10激光共聚焦显微镜检测、采集细胞内游离Ca2 +的指示剂Fluo 3 AM的荧光信号 ,计算出相对于正常(缺血前 )的相对荧光强度 ,以表示胞内游离Ca2 +浓度的变化。结果显示 ,模拟缺血引起大鼠心肌细胞内游离Ca2 +持续上升 ,缺血前的相对荧光强度值为 10 0 % ,模拟缺血 5min后为 140 3± 13 0 % (P <0 0 5 ) ,复灌 15min后为 142 8±15 5 % (P <0 0 5 )。经 10 0 μmol/Lamiloride、5mmol/LNiCl2 和无钙液分别预处理 ,模拟缺血 5min后的相对荧光强度分别为 10 1 4± 16 3 % (P <0 0 5 )、110 4± 11 1% (P <0 0 5 )和 10 7 1± 10 8(P <0 0 5 ) ;复灌 15min后则分别为 97 8±14 3 % (P <0 0 5 )、10 6 2± 14 5 % (P <0 0 5 )和 10 6 6± 15 7(P <0 0 5 )。另外 ,与对照组细胞相比 ,再灌注期间NiCl2和无钙液处理的细胞钙振荡的产生幅度明显减弱 ,amilorid     

尾加压素Ⅱ对正常及缺血-再灌注离体大鼠心脏的影响

在正常Langendorff灌流与缺血-再灌注(停灌20 min-复灌20 min)离体大鼠心脏模型,观察尾加压素Ⅱ(urotensin Ⅱ,UⅡ)对冠脉流量、心功能和心肌代谢的影响以及心肌UⅡ受体的功能,以探讨UⅡ的心脏效应。对正常心脏给予0.1、1和10 nmol/L UⅡ各5 min,然后换洗5 min,对停灌缺血-再灌注心脏在再灌注期给予1或10nmol/L UⅡ。监测心率、左室内压和左室内压升降的最大变化率等心功能指标,计算冠脉流量,测定冠脉流出液中总蛋白和肌红蛋白含量以及乳酸脱氢酶(LDH)活性。灌流结束后,测定心肌丙二醛(MDA)含量和质膜UⅡ结合位点(放射性配基结合法)。结果如下:(1)正常心脏灌流UⅡ后,冠脉流量和心功能呈浓度依赖下降,换洗后没有完全恢复。心肌蛋白、肌红蛋白和LDH漏出随UⅡ浓度的增加而增加,换洗后迅速减少。UⅡ组心肌MDA含量与对照组差异无显著性。(2)缺血-再灌注后,冠脉流量显著减少,心功能显著抑制,再灌注期心肌蛋白、肌红蛋白和LDH明显漏出;给予UⅡ后,上述变化增强,且高浓度组更强,与对照组差异有显著性(P<<0.01),再灌注后心肌MDA含量亦显著高于对照(P<0.01)。(3)缺血-再灌注心肌质膜UⅡ受体的B_(max)显著高于正常对照心肌(14.65±1.78vs20.53±1.98 fmol/mg pr,P<0.01),Kd值变化无统计学意义。上述结果表明,在正常     

卡托普利对短时间停灌后再灌注大鼠心肌的保护作用

短时间缺血的心肌再灌注时不会发生坏死,但往往出现较长时间的舒缩功能低下等变化,这一现象被称为心肌顿抑(myocardial stunning)。预防或减轻心肌顿抑则有利于心肌再灌注时心功能的恢复。从这一考虑出发,本实验在离体大鼠工作心脏模型上,观察了再灌注时给予卡托普利(caaptopril)对20min停灌/再灌注心脏舒缩功能恢复、心肌Ca~(2 )含量和心肌乳酸脱氢酶(LDH)释放量的影响。     

ATP-MgCl_2对心肌缺血再灌注产生O~-_■的清除作用

McCord的研究结果表明,心肌缺血再灌注性损伤是活性氧自由基——主要是超氧阴离子自由基的毒性引起的。我们的研究证明,ATP-MgCl_2心脏冷停搏保护液在动物实验和临床心脏外科手术中,对缺血缺氧心肌有着十分满意的保护作用。 我们用电子自旋共振波谱仪(ESR)分别检测了以含氧灌注液、含氧灌注液加入SOD和含氧灌注液加入ATP—MgCl_2对离体兔心再灌注时氧自由基的变化,以阐明ATP-MgCl_2是否具有清除活性氧自由基的作用。     

叶绿体内活性氧产生及清除的酶系统

活性氧是需氧生物正常代谢的产物[1] 。在光照条件下 ,由于光合作用 ,水裂解而产生大量的分子氧 ,造成叶绿体局部氧浓度剧增而引起氧的光还原 ,形成大量的超氧化物阴离子 (Ｏ·-2 )。Ｏ·-2 的歧化及金属离子的作用则可引起Ｈ2 Ｏ2 和·ＯＨ的产生 ,危及叶绿体的膜结构。因此 ,叶绿体活性氧的清除对于维持其正常的生物功能具有重要意义。1 .叶绿体内活性氧的产生氧的光还原是叶绿体活性氧产生的主要方式[2 ] 。在叶绿体内 ,氧的光还原主要有 3条途径 :类囊体途径、叶绿体基质途径和黄素脱氢酶途径。1 .1　类囊体途径　　已经证明 ,在洗去铁…     

培养心肌细胞内的SDH图象分析——大豆磷脂脂质体对缺血再灌心肌膜损伤的影响

琥珀酸脱氢酶(SDH)的活性在判断心肌缺血,再灌性损伤中起重要作用。本文通过IBAS图象分析系统对缺血再灌的培养心肌细胞内的SDH定量评估,以求探讨大豆磷脂脂质体对心肌缺血再灌性损伤的保护作用。结果表明,在缺血及再灌组的心肌细胞内出现较强的SDH损伤性反应,大豆磷脂脂质体能明显减轻这种反应,提示大豆磷脂脂质体对缺血及缺血/再灌心肌具有明显的保护作用。     

离体和在体大鼠心脏缺血再灌过程自由基特性的ESR研究

用ESR技术直接测定离体和在体大鼠心肌组织缺血再灌(I-R)过程中的自由基浓度。结果表明,在用无细胞K-H液灌流的离体I-R模型和在体I-R过程中,大鼠心脏结扎LAD10min再灌30s心肌组织中g=2.0015的自由基浓度均显著高于假结扎对照组。提示心脏I-R过程有大量自由基生成,且其主要来源不是白细胞。体外自由基生成系统试验结果表明,Vit C可清除O_2~ 和·OH,N-乙酰半胱氨酸(NAC)只对·OH有一定清除作用。在体结扎LAD前2min静脉注射Vit C或NAC(150mg/kg)可使再灌后心肌内短时间产生的自由基浓度降至接近假结扎组水平,说明心脏I-R过程产生的原初自由基可能以·OH和O_2~ 为主。测定心肌组织自由基信号对微波功率敏感性及信号g值特性表明了I-R过程中显著变化的信号成分主要来自碳中心有机自由基及有机过氧化自由基。它们可能是初级活性氧自由基反应的次级产物。抑制或清除初级活性氧自由基可能成为改善心脏I-R损伤的途径之一。     

大鼠心肌线粒体缺血再灌损伤及SOD抗缺血再灌损伤作用的形态计量研究

研究了在体大鼠心肌缺血再灌模型心肌线粒体再灌损伤和SOD抗缺血再灌损伤的作用。实验分为:A组(缺血再灌组)B组(SOD组)和C组(假手术组)。电镜见A组线粒体高度肿胀、外膜缺损、嵴断裂溶解,出现无定形致密体、四膜嵴和杆状嵴等改变。B组线粒体轻度或中度肿胀、少数有轻度嵴溶解。个别线粒体内出现无定形致密体。三组线粒体超微结构立体计量数据比较,A组线粒体密度、线粒体体密度与肌原纤维体密度比率增高((P<0.01),线粒体比表面和比膜面降低(P<0.01)。自身动图像分析仪检测SDH反应灰度值A组呈强损伤反应,B组反应较轻,二者差别有显著性(P<0.05)。结果表明,心肌缺血再灌可致线粒体发生不可逆性损伤,SOD能减轻线粒体缺血再灌性损伤。     

L-精氨酸对大鼠心肌相对缺血/再灌注损伤保护作用的研究

目的:探索L-精氨酸(L-Arg)对心肌相对缺血/再灌损伤的保护作用,为研究抗心肌损伤的保护措施提供依据.方法:Wastar大鼠24只,随机分为对照组、相对缺血损伤组和相对缺血损伤 L-精氨酸组.采用高频阈上电刺激大鼠离体心脏建立离体心肌相对缺血/再灌注模型,分别于相对缺血前、缺血后15 min和30 min收集冠脉流出液,测定丙二醛(MDA)含量、肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性;采用Pclab生物信号采集处理系统测定相对缺血损伤后5 min、10 min、20 min和30 min时的心率脉压乘积(PRP)、左心室收缩压变化速率( DP/dtmax)和舒张压变化速率(-Dp/dtmAx)的恢复率.结果:L-精氨酸组的PRP、 DP/dtmax和-Dp/dtmax恢复率,明显优于相对缺血损伤组(P＜0.05);L-精氨酸组的冠脉流出液和心肌组织中的丙二醛(MDA)含量、肌酸激酶(CK)和乳酸脱氢酶(LDH)活性,低于相对缺血损伤组(P＜0.05),而L-精氨酸组的心肌超氧化物歧化酶(SOD)活性高于缺血组(P＜0.01).结论:L-精氨酸对心肌相对缺血/再灌损伤具有一定的保护作用.     

缺血后功能低下大鼠心肌钙与水含量的变化及高渗甘露醇的影响

缺血后心室功能减低(myocardial stunning)的发生机制迄今尚不明了。本实验以 Lang-cndorff 法在离体灌流的大鼠心脏,研究了全心缺血20min 及再灌注40min 后心肌 Ca~(2+)、Na~+K~+、Mg~(2+)及 H_2O 含量的变化,以及高渗甘露醇对缺血后功能低下心肌的影响。实验发现:(1)缺血/再灌注后心肌组织中 Ca~(2+),H_2O 的含量与非缺血组相比分别增加42%(P<0.01)及7.6%(P0.05)。(2)于再灌注同时给予12%高渗甘露醇可明显改善缺血后心室功能:再灌注40min 时,心率-左室压乘积恢复达缺血前的85%,而不给甘露醇仅恢复66.3%(p<0.01);高渗甘露醇同时消除了缺血后功能低下心肌中 Ca~(2+)超负荷与心肌水肿,此现象提示缺血/再灌注引起的肌膜非特异性通透性改变,很可能是钙进入细胞内的路径之一。本研究结果表明,心肌 Ca~(2+)超负荷及轻度心肌水肿参与了缺血后心室功能低下,高渗甘露醇在离体大鼠心脏可明显改善缺血后功能低下心肌的功能,此作用至少部分是由于其具有减低心肌钙与水含量的效应。     

多形核白细胞(PMN)引起鼠缺血心脏产生活性氧自由基的研究

本文用电子(?)磁共振(ESR)在低温条件下直接研究了由维生素D_3(V_(D3))过量所致大白鼠心肌缺血损伤时血液中多形核白细胞(PMN)产生的活性氧自由基.实验结果发现,过量VD_3造成缺血损伤心肌中氧自由基含量比正常心肌增加了43%,比用10ml生理盐水冲洗的正常心肌增加了73%,比用过量V_(D3)造成心肌缺血损伤再用10ml生理盐水和冲洗的心肌增加了65%.这就说明,PMN在心肌缺血过程中对产生活性氧自由基起着主要作用.