线粒体钙单向转运体在心肌低氧/复氧损伤中的作用

目的:观察线粒体钙单向转运体在心肌低氧/复氧损伤中的作用并探讨其机制。方法:应用Langendorff大鼠心脏灌流模型,低氧/复氧(H/R)采用冠脉前降支结扎30 min、复灌120 min的方法。用生物信号采集系统记录左室发展压(LVDP)、左室压最大上升/下降速率(±dP/dtmax)、左室舒张末压(LVEDP);分光光度法分别检测冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)的含量和线粒体活性氧(ROS);TTC染色法检测心肌梗死面积。结果:与单纯低氧/复氧组相比,复氧起始给予线粒体钙单向转运体抑制剂钌红(5μmol/L)明显改善左心室各项功能指标,减小心肌梗死面积,降低线粒体ROS和冠脉流出液中LDH含量;而在复氧期起始给予线粒体钙单向转运体激动剂精胺(20μmol/L),显著升高了线粒体ROS活性,冠脉流出液中LDH含量在复氧5 min、20 min、30 min时显著增多,左心室各项功能指标与心肌梗死面积与单纯低氧/复氧组相比无显著差异。ROS清除剂MPG(1 mmol/L)与精胺联合应用则取消了精胺的作用。结论:抑制线粒体钙单向转运体可能通过减少线粒体ROS的生成减轻心脏低氧/复氧损伤。     

线粒体钙单向转运体和线粒体应激关系的研究进展

钙离子(calcium ion,Ca~(2+))在线粒体功能障碍及细胞损伤凋亡过程中发挥重要的细胞信号作用。近些年来关于Ca~(2+)通道以及其调控蛋白的研究越来越多,其中,线粒体单向转运体(uniporter)复合物的结构组成及其相关蛋白的分布特点成为主要研究热点。作为uniporter复合物中关键的通道蛋白,线粒体钙单向转运蛋白(mitochondrial calcium uniporter,MCU)可顺电化学梯度摄入Ca~(2+),将Ca~(2+)从胞质转运到线粒体基质并控制转运速率,其在胞内Ca~(2+)信号转导、Ca~(2+)稳态、线粒体能量代谢以及细胞凋亡方面具有重要意义。识别调控线粒体内Ca~(2+)信号的MCU及其相关蛋白可深入阐明线粒体应激在相关疾病中的发生发展,并为进一步的疾病治疗提供理论依据。     

活性氧和线粒体ATP敏感钾通道介导肿瘤坏死因子α对缺氧/复氧心肌的保护作用

在培养的乳鼠心肌细胞上,研究肿瘤坏死因子α(TNF-α)对缺氧/复氧损伤心肌的保护作用的机制。结果发现：(1)用TNF-α(10—500U／ml)预处理,缺氧/复氧后心肌细胞内锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性增高、乳酸脱氢酶(LDH)释放量减少(P＜0．05);(2)用抗氧化剂N-乙酰半既氨酸(NAC,1mmol/L)、抗霉素A(antimycin A,50μmol/L)、2-巯基丙酰氨基乙酸(2-MPG,400μmol/L)和铜／锌超氧化物歧化酸(Cu/Zn,SOD)抑制剂二乙基二硫代氨基甲酸盐(DDC,100nmol/L)预处理,可取消TNF-α的抑制缺氧/复氧心肌细胞LDH释放和诱导Mn-SOD活性增高的作用;(3)mitoKATP通道抑制剂5-羟基癸酸(5-HD)预处理可阻断TNF-α对缺氧/复氧心肌细胞的保护作用;选择性mitoKATP通道开放剂diazoxide(50μmol/L)预处理可减少复氧后心肌细胞LDH的释放(P＜0．01),其作用可被5-HD(100μmol/L)和NAC所抑制。上述结果表明,活性氧和线粒体ATP敏感钾通道参与介导TNF-α对缺氧/复氧损伤的心肌保护作用。     

乙酰胆碱对离体大鼠缺血/复灌心脏的保护作用及其机制

目的:探讨乙酰胆碱(ACh)预处理抗心肌缺血复灌(I/R)损伤作用及其与线粒体渗透性转换孔和/或线粒体ATP敏感性钾通道的关系。方法:采用离体大鼠心脏Langendorff灌流方法进行全心停灌30min,复灌120min复制I/R模型。测定心室力学指标和复灌各时间点冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)含量。实验结束测定心肌组织formazan含量的变化。结果:与单纯I/R组相比,ACh(0.1μmol/L,5min)预处理明显提高心肌细胞的formazan含量,降低复灌期间冠脉流出液中LDH含量,明显改善I/R所致的左室发展压、左心室内压最大上升和下降速率、心率与发展压乘积和左室舒张末压力的下降,缓解冠脉流量的减少。线粒体渗透性转换孔开放剂苍术苷(20μmol/L,复灌前给药20min)和线粒体ATP敏感性钾通道抑制剂5-羟基癸酸(100μmol/L,缺血前给药20min)能明显减弱ACh的保护作用。结论:在大鼠离体心脏灌流模型上,ACh预处理具有抗心脏缺血/复灌损伤的作用,这种保护作用可能与其抑制线粒体渗透性转换孔的开放和促进线粒体ATP敏感性钾通道的开放有关。     

葛根素对离体大鼠缺血/复灌心脏的保护作用及其作用机制

目的：探讨葛根素（puerarin,Pue）预处理抗心肌缺血／复灌（ischemia／reperfusion,I／R）损伤是否与线粒体渗透性转换孔和／或线粒体ATP敏感性钾通道有关。方法：采用离体大鼠心脏Leangendorff灌流方法,全心停灌30min,复灌120min复制I／R模型。测定心室力学指标和复灌各时间点冠脉流出液中乳酸脱氢酶（LDH）含量。实验结束测定心肌组织formazan量的变化。结果：与单纯I／R组相比,Pue（0．24mmol／L,5min）预处理明显提高心肌细胞的formazan含量,降低复灌期间冠脉流出液中LDH含量,明显促进左室发展压、左心室内压最大上升和下降速率、心率与发展压乘积和左室舒张末压力的恢复,缓解冠脉流量的减少。线粒体渗透性转换孔开放剂苍术苷（20μmol／L。复灌前给药20min）和线粒体ATP敏感性钾通道抑制剂5-羟基癸酸（100μmol／L,缺血前给药20min）能明显减弱Pue的保护作用。结论：在大鼠离体心脏灌流模型上,Pue预处理具有抗心脏缺血／复灌损伤的作用,这种保护作用可能与其抑制线粒体渗透性转换孔的开放和促进线粒体ATP敏感性钾通道的开放有关。     

α-肿瘤坏死因子的肿瘤靶向性改造

α-肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)是一种多效性的细胞因子,能高效地杀伤或抑制肿瘤细胞。但是由于其对全身有毒副作用,这使T N F-α的应用受到了限制。提高T N F-α的抗肿瘤活性,降低毒副作用以及开发具有肿瘤靶向性的融合蛋白是将其应用于临床的关键。     

线粒体钾通道参与葛根素抗心肌细胞缺氧/复氧损伤的作用

目的:探讨线粒体ATP敏感性钾通道和线粒体钙激活钾通道在葛根素预处理抗心肌细胞缺氧/复氧损伤中的作用。方法:采用酶解分离大鼠心肌细胞复制心肌细胞缺氧/复氧模型,台盼蓝拒染法测定心肌细胞存活率;四甲基罗丹明乙酯(TMRE)孵育测定线粒体膜电位值;分离线粒体测定线粒体渗透性转换孔开放程度。结果:与缺氧/复氧组相比,葛根素(0.24mmol/L)预处理5min可明显增加心肌细胞的存活率,线粒体ATP敏感性钾通道抑制剂5-羟基癸酸(100μmol/L,预处理20min)或线粒体钙激活钾通道阻断剂paxilline(1μmol/L,预处理5min)均可拮抗葛根素的作用。葛根素预处理可明显减弱缺氧引起的线粒体膜电位的耗损,5-羟基癸酸和paxilline都能明显拮抗其作用。在分离心肌线粒体模型上,葛根素显著减弱CaCl2诱导的线粒体在A520处吸光度降低,其作用与单独应用线粒体渗透性转换孔抑制剂环孢菌素A相似;5-羟基癸酸和paxilline可拮抗葛根素的保护作用。结论:在大鼠分离心肌细胞模型或分离线粒体模型上,葛根素预处理具有抗缺氧/复氧损伤的作用,这种保护作用可能与其促进线粒体ATP敏感性钾通道和线粒体钙激活钾通道的开放,进而稳定线粒体膜电位,抑制线粒体渗透性转换孔开放有关。     

肿瘤坏死因子α在大鼠肝肺综合征发病机制研究

目的:探讨TNF-α在大鼠肝肺综合征形成中的作用与机制.方法:采取胆总管结扎方法建立肝肺综合征模型,随机将45只大鼠分为对照组(非手术组)、模型组(胆总管结扎组)和实验组(胆总管结扎+抗TNF-α单克隆抗体组),每组15只,实验组于术后3周、4周、5周、6周分别给予腹腔注射抗TNF-α单克隆抗体;术后4周、5周、6周、...     

肿瘤坏死因子α与肥胖的研究进展

肥胖症作为一种能量代谢性疾病,已成为世界范围内的健康问题.肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor,TNF-α)是一种多效性细胞因子,在肥胖发生过程中起着非常重要的作用.TNF-α可以通过影响体内糖代谢、脂代谢及炎症反应参与肥胖的发生过程.本文就TNF-α在肥胖的发生过程中的作用做一简要综述.     

肿瘤坏死因子致肺微血管内皮细胞单层通透性损伤的实验研究

目的和方法：用针头式滤器检测肿瘤坏死因子（TNF）作用前后及三种药物干预时大鼠肺微血管内皮细胞（RPMVEC）单层通透性的变化,并用免疫组化的方法检测TNF作用前后细胞F－肌动蛋白的改变。结果：TNF作用30min、60min、90min通透系数Kf值较致伤前显著增高;分别加福莫特罗（FOR）、山莨菪碱或霍乱毒素（CTX）干预时Kf值均显著低于TNF组。而TNF作用90min,RPMVEC F-肌动蛋白发生明显解聚：分别加POR、山莨菪硷或CTX干预时F－肌动蛋白无明显变化。结论：TNF诱导RPMVEC单层通透性增高的机制与细胞F－肌动蛋白解聚有关,FOR、山莨菪碱和CTX可能通过抑制F－肌动蛋白解聚而抑制NF诱导的RPMVEC单层通透性增高。     

一氧化氮在乙醇后处理心肌保护中的作用

目的:探讨乙醇后处理心肌保护作用是否与一氧化氮生成有关。方法:局部结扎冠状动脉左前降支30min,复灌120 min复制离体大鼠心肌缺血/复灌模型。心肌缺血末5 min,复灌初期10min给予乙醇50mmol/L,共灌流15 min进行乙醇后处理干预。实验随机分为五组,正常组,缺血/复灌组,乙醇后处理组,乙醇后处理+L-NAME组和乙醇后处理+苍术苷组。测定心室动力学指标和复灌期间冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)含量,TTC染色法测定心肌梗死面积,硝酸还原法测定心肌组织一氧化氮(NO)含量。RT-PCR检测左心室前壁心尖组织Bc-l2和BaxmRNA的表达。结果:与单纯缺血/复灌相比,乙醇后处理明显促进了左室发展压、左室做功的恢复,降低复灌期冠脉流出液中LDH的释放和心肌梗死面积,心肌组织NO释放减少,Bc-l 2/Bax mRNA比值增高。一氧化氮合酶抑制剂L-NAME和线粒体渗透性转换孔道开放剂苍术苷均抑制了乙醇后处理心室功能的恢复、LDH释放的减少和梗死面积的降低,心肌组织NO释放进一步减少,Bc-l 2/Bax mRNA比值降低。结论:乙醇后处理的心肌保护作用可能与减少NO的释放、抑制线粒体渗透性转换孔道的开放和抑制细胞凋亡的发生有关。     

Mitochondrial ion channels as targets for cardioprotection

Acute myocardial infarction (AMI) and the heart failure (HF) that often result remain the leading causes of death and disability worldwide. As such, new therapeutic targets need to be discovered to protect the myocardium against acute ischaemia/reperfusion (I/R) injury in order to reduce myocardial infarct (MI) size, preserve left ventricular function and prevent the onset of HF. Mitochondrial dysfunction during acute I/R injury is a critical determinant of cell death following AMI, and therefore, ion channels in the inner mitochondrial membrane, which are known to influence cell death and survival, provide potential therapeutic targets for cardioprotection. In this article, we review the role of mitochondrial ion channels, which are known to modulate susceptibility to acute myocardial I/R injury, and we explore their potential roles as therapeutic targets for reducing MI size and preventing HF following AMI.     

异丙酚对离体大鼠心肌缺血、再灌注损伤后细胞凋亡及其机制研究

目的：观察异丙酚对离体大鼠心肌缺血/再灌注损伤的影响并从氧化应激和线粒体介导的凋亡方面探讨其作用机制。方法：应用Langendorff离体心脏灌注系统建立心肌缺血/再灌注损伤模型。40只SD大鼠随机分为正常对照组、缺血/再灌注模型（I/R）组、异丙酚15、30、60μmol.L-1组。除正常对照组外,各组分别平衡灌注20 min后,常温全心停灌25 min,再灌注30 min。Powerlab/8s仪记录各组平衡末、缺血前及再灌30 min时的各项心功能指标并测定冠脉流出液中乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）活性;检测心肌线粒体活力、膜肿胀度、锰超氧化物岐化酶（Mn-SOD）活性和丙二醛（MDA）含量;流式细胞仪检测心肌细胞凋亡;流式细胞术检测Bcl-2和Bax的表达,免疫组化法测定天冬氨酸特异的半胱氨酸蛋白酶（caspase）-3,9,8蛋白的表达。结果：与I/R组相比,异丙酚30、60μmol.L-1能明显改善缺血/再灌注后的心功能,减弱冠脉流出液中LDH、CK的活性（P〈0.05）;心肌线粒体活力有所恢复,膜肿胀度减轻,Mn-SOD活性升高,MDA生成明显减少（P〈0.05）,心肌细胞凋亡明显减少,Bcl-2表达上调,Bax表达下调,caspase-3,9阳性表达细胞数明显减少（P〈0.05）。结论：异丙酚明显减轻缺血/再灌注所致的心肌线粒体的过氧化损伤,抑制线粒体途径的凋亡,可能是其心肌保护作用机制之一。     

缺血/再灌注心肌肌浆网肌钙调控蛋白mRNA表达的变化

目的：研究缺血／再灌注损伤心肌肌浆网四种钙调控蛋白mRNA表达的变化。方法：将SD大鼠分为正常对照组和缺血／再灌注损伤组,采用Langendorff离体灌流技术,全心停灌15min后行45min复灌制备缺血／再灌注模型,记录心脏收缩功能各项参数（左室发展压、＋dp／dtmax、-dp／dtmax）,进行心律失常评分,同时对两组心肌标本进行半定量RT-PCR检测,测定SERCA、PLB、IP3R2和RyR2四种蛋白质的mRNA表达水平的变化。结果：与正常对照组比较,各时间点缺血再灌注心脏左室发展压、＋dp／dtmax、-dp／dtmax均显著下降,再灌注阶段的心律失常评分明显增高,同时发现心脏SERCA,IP3R2,RyR2mRNA表达降低,然而PLBmRNA表达未出现变化。结论：缺血再灌注损伤造成心脏功能减退,心律失常增多,并可诱导心室肌钙调控蛋白SERCA、IP3R2、RyR2mRNA表达下调。     

间歇性低压低氧方式对发育大鼠心脏缺血/再灌注损伤的影响

本研究旨在探讨两种不同形式的间歇性低压低氧（intermittent hypobaric hypoxia,IHH）对发育大鼠心脏缺血,再灌注损伤的影响。雄性Sprague-Dawley（SD）新生大鼠72只,随机分为三组：对照组、IHH3000in组（IHH3000）、IHH5000m组（IHH5000）。低氧组大鼠出生后立即于低压氧舱分别接受28d、42d和56d（海拔5000m、每天6h：海拔3000m、每天5h）的低压低氧处理。应用Langendorff离体心脏灌流技术,给予心脏缺血（停灌30min）／再灌注（复灌60min）处理,分别在缺血前5min及复灌后l、5、10、20、30、60min记录心功能和冠状动脉流量变化,并测定乳酸脱氢酶（1actate dehydrogenase,LDH）活性。实验结束时测定心脏重量。结果显示：（1）IHH3000组大鼠体重增长与对照组无明显差异;IHH5000组大鼠体重增长明显慢于对照组及IHH3000组大鼠（P〈0．01）。（2）IHH3000组人鼠表现明显的心脏保护效应。与对照组相比较,在心脏停灌,再灌注60min时,心功能（LVDP、±LVdp／drmax）恢复增强（P〈0．05）、LDH活性降低（P〈0．05）、冠状动脉流量增多（P〈0．05）;心脏重量与对照组大鼠无差异;IHH42d处理的大鼠心功能恢复明显好于IHH28d处理的大鼠（P〈0．05）。（3）IHH5000组大鼠表现出明显的心脏损伤效应,各项心功能指标（LVDP、±LVdp／dtmax）的恢复均低于对照组（P〈0．05）,复灌过程中LDH活性明显高于相应对照组（P〈0．05）,右心室重量明显高于对照组大鼠（P〈0．05）。结果表明,适当的IHH增强发育大鼠心脏对缺血,再灌注损伤的抵抗能力;间歇性低氧方式是影响其心脏保护作用的重要因素。     

钠泵功能改变及内质网应激在大鼠离体心脏缺血/再灌注损伤中的作用

目的：探讨钠泵活性改变及内质网应激（ERS）在大鼠离体心脏再灌损伤中的作用及其机制。方法：将60只雄性SD大鼠随机分为6组（n=10）：正常对照组（NC组）、缺血/再灌损伤组（I/R组）、哇巴因-缺血/再灌损伤组（OUA-I/R组）、地高辛抗血清-缺血/再灌损伤组（Anti-Dig-I/R组）、Src抑制剂PP2-哇巴因-缺血/再灌损伤组（PP2-OUA-I/R组）、PLC抑制剂U73122-哇巴因-缺血/再灌损伤组（U73122-OUA-I/R组）。建立全心缺血30 min,再灌注120min的Langendorff大鼠离体心脏缺血再灌损伤模型。检测各组相同时间点心功能恢复率、冠脉流出液中乳酸脱氢酶（LDH）和肌酸激酶（CK）活性,心肌中Na⁺-K⁺-ATP酶活性和钙离子水平。流式细胞仪检测心肌细胞凋亡率,Western blot检测心肌钠泵α1亚基、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、C/EBP同源蛋白（CHOP）及凋亡蛋白Bcl-2/Bax的表达。结果：与I/R组相比,给予哇巴因预处理可使心功能恢复率明显下降,心肌酶漏出增多,Na⁺-K⁺-ATP酶的活性降低,心肌细胞内钙水平升高,细胞凋亡率增多,心肌钠泵α1亚基和Bcl-2表达降低,GRP78、CHOP和Bax表达升高;而Anti-Dig-I/R组与I/R组相比各指标均明显改善;给予Src抑制剂PP2或PLC抑制剂U73122后,哇巴因对心肌的损伤作用被部分阻断,表现为心功能恢复率升高,心肌酶漏出减少,Na⁺-K⁺-ATP酶的活性明显恢复,Ca²⁺水平下降,细胞凋亡率下降,心肌钠泵α₁亚基和Bcl-2表达增多,GRP78和Bax表达减少。结论：钠泵功能改变和内质网应激共同参与大鼠离体心脏缺血再灌损伤,钠泵通路（Src和PLC）介导内质网应激是引起大鼠离体心脏缺血再灌损伤细胞凋亡机制之一。