腺苷和乙酰胆碱后适应诱导的心肌保护作用

近年来缺血后适应的提出成为抗再灌注损伤的里程碑,其良好的临床可控性和可靠的保护效应引起人们广泛关注。缺血后适应即在心肌长时间缺血后再灌注之前,进行数次短暂的再灌注,缺血的循环处理,诱导产生心肌保护效应,其循环次数和间隔时间存在种属差异。研究证实后适应不仅限制急性期梗死面积,还可以减轻长期损伤,其是否与保护血管内皮、抑制中性粒细胞介导的氧化损伤相关还存在争议。上调再灌注损伤补救激酶（reperfusion injury salvageHnase,RISK）通路是后适应保护的重要机制之一,即激活磷脂酰肌醇一3激酶（phosphatidy linositol3-kinase,P13K）-Akt途径和,或细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulatedkinase,ERK）途径,抑制线粒体通透性转换孔的开放,减少细胞凋亡和坏死。但是这两条途径的地位和关系还有待于进一步研究。为了更加适用于临床,研究者将机械调控转变为药物干预,观察药物能否模拟缺血后适应发挥保护作用,即药物后适应。腺苷是研究最广泛,也是最有希望成为临床正式用药的一种药物。我们实验室首先提出了乙酰胆碱可以模拟缺血后适应,通过线粒体ATP敏感钾通道发挥心肌保护效应。本文着重阐述缺血后适应保护缺血,再灌注损伤的效应和信号转导通路,尤其是腺苷和乙酰胆碱模拟药物后适应的可能机制和临床应用。     

缺血后处理降低高胆固醇血症大鼠心肌对缺血/再灌注损伤的易感性及其机制

目的:探讨缺血后处理对高胆固醇血症基础上发生的心肌缺血/再灌注损伤的影响及其可能的机制。方法:建立食源性高胆固醇血症大鼠模型,运用TTC染色、酶活性检测等方法测定缺血/再灌注所致的心肌损伤,用实时定量RT-PCR方法检测心肌组织中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)mRNA水平,用Western blot方法检测HIF-1α蛋白水平。结果:高胆固醇血症加重了缺血/再灌注造成的心肌损伤,而缺血后处理显著缩小了高胆固醇血症大鼠缺血/再灌注所致的心梗面积,降低了血清肌酸激酶(CK)的活性,减少了心肌细胞凋亡。同时,缺血后处理提高了高胆固醇血症大鼠缺血心肌组织中HIF-1α的蛋白水平。结论:缺血后处理可以降低高胆固醇血症大鼠心肌对缺血/再灌注损伤的敏感性,其效应与心肌组织中HIF-1α的蛋白水平存在着相关性。     

不同强度及时间窗骨骼肌缺血后处理对兔心肌的保护作用

目的:通过比较不同强度及时间窗骨骼肌缺血后处理对兔缺血/再灌注心肌的保护效能,试图寻找最佳强度和时间窗的骨骼肌缺血后处理方案。方法:健康新西兰大白兔42只(雄性)随机分为7组(n=6):①假手术组(Sham)、②缺血对照组(CON)、③标准骨骼肌后处理组(SP)、④延迟6min骨骼肌后处理组(6M-DSP)、⑤延迟1 min骨骼肌后处理组(1M-DSP)、⑥骨骼肌后处理加强组(SSP)、⑦骨骼肌后处理减弱组(WSP)。以开胸结扎冠状动脉左室支固定部位方法制作缺血/再灌注模型,以游离并夹闭双侧腹股沟髂外动脉固定位置方法造成骨骼肌缺血,再灌注末以TTC法确定心肌梗死范围,并分别于心肌缺血前、后及再灌注1 h、2 h,以生化法测定血清肌酸激酶(CK)及乳酸脱氢酶(LDH)水平。结果:和CON组相比,1M-DSP组心肌梗死重量比及面积比分别下降了42.32%及42.68%、SP组分别下降了49.97%及43.78%、SSP组分别下降了48.36%及48.86%,(P均<0.05),但三组之间相比,心梗范围未见明显差异;而6M-DSP、WSP组与CON组相比未见心肌保护作用;肌酸激酶(CK)的水平和梗死范围变化趋势一致。结论:兔在心肌缺血/再灌注之前完成骨骼肌5 min缺血/1 min再灌注1次循环的缺血后处理,可以起到明显的心肌保护作用。     

Inhibition of endogenous thioredoxin-1 in the heart of transgenic mice does not confer cardioprotection in ischemic postconditioning

Thioredoxin-1 maintains the cellular redox status and decreases the infarct size in ischemia/reperfusion injury. However, whether the increase of thioredoxin-1 expression or its lack of activity modifies the protection conferred by ischemic postconditioning has not been yet elucidated. The aim was to evaluate if the thioredoxin-1 overexpression enhances the posctconditioning protective effect, and whether the lack of the activity abolishes the reduction of the infarct size. Wild type mice hearts, transgenic mice hearts overexpressing thioredoxin-1, and a dominant negative mutant (C32S/C35S) of thioredoxin-1 were used. The hearts were subjected to 30 min of ischemia and 120 min of reperfusion (Langendorff) (I/R group) or to postconditioning protocol (PostC group). The infarct size in the Wt-PostC group decreased in comparison to the Wt-I/R group (54.6 ± 2.4 vs. 39.2 ± 2.1%, p < 0.05), but this protection was abolished in DN-Trx1-PostC group (49.7 ± 1.1%). The ischemia/reperfusion and postconditioning in mice overexpressing thioredoxin-1 reduced infarct size at the same magnitude (35.9 ± 2.1 and 38.4 ± 1.3%, p < 0.05 vs. Wt-I/R). In Wt-PostC, Trx1-I/R and Trx1- PostC, Akt and GSK3β phosphorylation increased compared to Wt-I/R, without changes in DN-Trx1 groups. In conclusion, given that the cardioprotection conferred by thioredoxin-1 overexpression and postconditioning, is accomplished through the activation of the Akt/GSK3β survival pathway, no synergic effect was evidenced. Thioredoxin-1 plays a key role in the postconditioning, given that when this protein is inactive the cardioprotective mechanism was abolished. Thus, diverse comorbidities or situations modifying the thioredoxin activity, could explain the absence of this strong mechanism of protection in different clinical situations.     

降钙素基因相关肽在离体大鼠心肌缺血后处理中的作用

目的:观察降钙素基因相关肽(CGRP)在离体大鼠心肌缺血后处理保护中的作用。方法:采用离体大鼠全心停灌心肌缺血复灌模型。测定心室动力学指标、复灌各时间点冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)含量和心肌组织formazan含量的变化。结果:与缺血/复灌组相比,缺血后处理组明显增加心脏formazan含量,降低冠脉流出液中LDH含量,促进左室发展压、左室做功和冠脉流量的恢复。CGRP受体阻断剂CGRP-(8-37)和线粒体ATP敏感性钾通道阻断剂5-HD均减弱了缺血后处理的作用,且CGRP-(8-37)阻断了线粒体ATP敏感性钾通道开放剂Diaz的心肌保护作用。结论:缺血后处理可能通过促进线粒体ATP敏感性钾通道的开放,引起内源性降钙素基因相关肽的释放发挥心肌保护作用。     

心肌再灌注损伤保护的机制和策略

局部缺血部位快速再灌注虽然保护了心肌,但也引起再灌注损伤。目前还没有减轻再灌注损伤的特效疗法,但近年来研究显示,G蛋白耦联受体（Gprotein-coupledreceptor,GPCR）的激动剂、胰岛素和缺血后处理可以在各种实验条件和各类动物模型中有效抵抗再灌注损伤。这些干预手段启动的心脏保护机制可能包括激活再灌注损伤补救激酶（reperfus ioninjury salvage kinase,RISK）途径、抑制糖原合酶激酶-3β（glycogen synthase kinase3β,GSK-3β）以及抑制线粒体膜通透性转换孔（mitochondrial permeabili tytransition pore,mPTP）开放等。这些研究成果有利于开发治疗急性心肌梗死的有效临床手段。     

缺血后处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤时TLR4信号通路表达的影响

目的：观察缺血后处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后TLR4通路表达的影响。方法：成年健康雄性SD大鼠110只,随机分为假手术组（sham组）（n=10）、缺血再灌注组（I／R组）和后处理组（IP组）,后两组又依据缺血再灌注6h、12h、24h、48h、72h不同的时间点再分五个亚组。对各组行神经行为学评分,脑组织梗死体积测量,TUNEL技术检测神经细胞凋亡的情况,免疫组织化学技术观察各组大鼠脑组织TLR4、NF—KB和TNF—a蛋白的表达,原位杂交方法检测各组大鼠脑组织TLR4mRNA、NF-KBmRNA的表达。结果：缺血后处理可下调TLR4、NF-KB、TNF-a细胞炎性因子的表达,抑制细胞凋亡、减少脑梗死体积,改善神经行为。结论：后处理可通过抑制TLR4信号通路表达,减少脑梗死体积,改善神经功能。     

Cariporide和还原型谷胱甘肽药物后适应对心肌缺血／再灌注损伤的保护作用

目的：观察钠氢交换阻断剂cariporide和抗氧化剂还原型谷胱甘肽（GSH）建立的药物后适应对心肌缺血／再灌注损伤的保护效应。方法：建立在体大鼠心肌缺血／再灌注模型,观察不同实验组间心梗面积和心肌酶学变化。结果：caripofide和GSH药物后适应可以减小心肌梗死面积,降低血浆磷酸肌酸激酶（CK）及丙二醛（MDA）的含量。结论：在心肌再灌注的开始,一次性给予钠氢交换阻断剂cariporide或抗氧化剂GSH,可减轻缺血／再灌注损伤,是两种有效的药物后适应干预。     

缺血后处理对肺缺血／再灌注损伤的保护作用及其机制

目的：探讨缺血后处理（聃）是否通过抑制P38丝裂原活化蛋白激酶（P38MAPK）活化来减轻再灌注损伤肺细胞的凋亡。方法：雄性SD大鼠40只,随机分成5组（n=8）,即对照组（C组）、肺缺血／再灌注组（I／R组）、肺缺血／再灌注＋缺血后处理组（IPO组）、缺血后处理＋溶剂对照组（D组）、缺血后处理＋SB203580组（SB组）。各组分别于再灌注2h留取左肺组织,检测肺组织湿／干重比（W／D）和总肺含水量（TLW）;光镜观察肺组织形态学结构改变并进行肺组织损伤定量评估（IQA）;原住末端标记法（TUNEL）检测肺细胞凋亡情况并计算凋亡指数（AI）;RT-PCR和免疫组化法测定Bax、Bcl-2基因和蛋白的表达。结果：与C组相比,I／R组W／D、TLW、IQA和AI均显著升高（P〈0．05,P〈0．01）,肺组织结构发生明显损伤;Bcl-2、Bcl-2／Bax基因及蛋白表达明显降低,Bax基因及蛋白表达明显升高（P〈0．05,P〈0．01）;IPO组、D组、SB组与I／R组相比,w／D、TLW、IQA和AI均显著降低（P〈0．05,P〈0．01）,肺组织结构损伤情况有所改善;Bcl-2、Bcl-2／Bax基因及蛋白表达明显升高,Bax基因及蛋白表达明显降低（P〈0．05,P〈0．01）;D组与IPO组比较各项指标均无明显差异（均P〉0．05）;SB组与IPO组相比,肺组织W／D、TLW、IQA和AI均显著降低（P〈0．05,P〈0．01）,肺组织结构未见明显损伤;Bcl-2、Bcl-2／Bax基因及蛋白表达明显升高,Bax基因及蛋白表达明显降低（P〈0．05,P〈0．01）。结论：I／R通过激活P38MAPK导致大鼠肺泡结构严重破坏,肺内细胞大量凋亡;IPO可能是通过抑制P38MAPK通路的激活而减轻L／R损伤。