实验目的：通过高脂饮食和STZ诱导建立2型糖尿病大鼠模型，利用Langendorff离体心脏灌流模型，观察高压氧预处理对正常及糖尿病大鼠心肌缺血/再灌注损伤的影响，并探讨其对糖尿病大鼠心肌缺血/再灌注损伤保护作用及其机制，寻找保护糖尿病心肌缺血/再灌注损伤的新方法。实验方法：第一部分实验：75只成年雄性Wistar大鼠，体重250-300g，随机分为正常组（N组30只）：给予基础饲料喂养；糖尿病实验组（D组，45只）：高脂饲料喂养4周后给予2%STZ一次性腹腔注射（40mg／kg），1周后尾尖血检测血糖，以血糖＞16.7mmol／L为糖尿病模型成功。大鼠继续常规饲料喂养2个月。将正常大鼠（N组）及成模后糖尿病大鼠（D组）各自分为三组，每组10只，分别为正常对照组（N-C组）、正常缺血/再灌注组（N-I／R组）、正常高压氧预处理组（N-P组）、糖尿病对照组（D-C组）、糖尿病缺血/再灌注组（D-I／R组）、糖尿病高压氧预处理组（D-P组）。生物机能试验系统记录血液动力学指标，包括HR、LVSP、+dp/dtmax，留取冠脉流出液检测心肌酶。心肌组织匀浆利用试剂盒测定SOD的活性及MDA的生成量。灌流结束后行TTC染色，测定心肌梗死面积。行心肌HE染色观察心肌组织结构的变化。第二部分实验：2型糖尿病动物模型建模方法同第一部分实验。增加沃尔曼青霉素（wortmannin）干预组，具体分组如下：正常对照组（N-C组）、正常缺血/再灌注组（N-I／R组）、正常高压氧预处理组（N-P组）、正常高压氧预处理加wortmanmin组（N-W组）、糖尿病对照组（D-C组）、糖尿病缺血/再灌注组（D-I／R组）、糖尿病高压氧预处理组（D-P组）、糖尿病高压氧预处理加wortmanmin组（D-W组）。制备大鼠离体心脏灌流（Langendorff）模型方法同第一部分实验。用TUNEL方法检测心肌细胞的凋亡，计算凋亡指数。免疫组化法检测心肌细胞caspase-3、Bcl-2、Bax、细胞色素C、Akt、pAkt、GSK3及P-GSK3表达情况。蛋白质免疫印迹法（western blotting）检测组织Akt（pAkt）及GSK3（PGSK3）蛋白含量。统计分析：数据处理应用Spss13.0统计软件，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，计数资料用χ2检验，两组间数据比较用t检验，多组数据比较用方差分析。实验结果：（1）高脂饲料喂养大鼠28天，高脂组的体重、血清甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）水平均明显高于正常对照组（P<0.01）。高脂饮食糖尿病组大鼠给予2%STZ腹腔注射后出现精神萎靡，毛色发黄，无光泽，饮水量、尿量较给药前明显增加。腹腔注射第七天，糖尿病组大鼠体重明显下降，血糖明显高于正常组（P<0.01）。（2）N-I／R组、D-I／R组经缺血30min，再灌10min、30min、60min、120min时LVSP、+dp/dtmax、—dp/dtmax与相应对照组相比均明显降低（P﹤0.05），其中D-I／R组与N-I／R组相比在各个时间点降低更明显；N-P组、D-P组与相应I／R组相比LVSP、+dp/dtmax、—dp/dtmax在各个时间点逐渐升高，其中N-P组比D-P组在各个时间点升高更明显。（3）N-I／R组、D-I／R组再灌120min时LDH、CK含量与相应对照组相比均明显升高（P﹤0.05），其中D-I／R组与N-I／R组相比升高更明显（P﹤0.05）；N-P组、D-P组再灌120min时LDH、CK含量与相应I／R相比均明显降低（P﹤0.05），其中N-P组比D-P组LDH、CK含量降低更明显（P<0.05）。（4）N-I／R组、D-I／R组与相应对照组相比，心肌组织中SOD活性降低，MDA含量增加（P<0.05）。其中D-I／R组与N-I／R组相比SOD活性降低，MDA含量升高更明显（P﹤0.05）；N-P组、D-P组与相应I／R组相比SOD活性升高，MDA含量降低（P﹤0.05），其中N-P组与D-P组相比SOD活性升高，MDA含量降低更明显（P﹤0.05）。（5）N-I／R组、D-I／R组与相应对照组相比，心肌梗死面积显著增加（P<0.05）。其中D-I／R组比N-I／R组心肌梗死面积增加更明显（P﹤0.05）；N-P组、D-P组与相应I／R组相比心肌梗死面积明显减小（P﹤0.05），其中N-P比D-P心肌梗死面积减少更明显（P﹤0.05）。（6）心肌组织病理学改变：缺血/再灌注组心肌细胞排列不规则，细胞肿胀，胞质嗜酸性增强，有大量炎性细胞侵润。其中糖尿病缺血/再灌注组损伤比正常大鼠缺血/再灌注损伤更重。高压氧组心肌细胞略肿胀，胞质嗜酸性增强，有少量炎细胞浸润。其中正常大鼠高压氧组比糖尿病大鼠高压氧损伤更轻。（7）N-I／R组、D-I／R组与相应对照组相比，心肌细胞凋亡指数（Apoptotic index，AI）升高（P<0.01），其中D-I／R组比N-I／R组AI升高更明显（P<0.01）。N-P、D-P与相应I／R组相比AI降低（P<0.01），其中N-P比D-P组下降更明显（P<0.01）。给予Wortmanmin再灌注后N-W组、D-W组AI与相应I／R组无显著差别，而与相应P组有显著差别（P<0.01）。（8）N-I／R组、D-I／R组与相应对照组相比，Caspase-3、Bax、细胞色素C表达增多，Bcl-2表达减少（P<0.01）。其中D-I／R组比N-I／R组caspase-3、Bax、细胞色素C表达增多，Bcl-2表达减少更明显（P<0.01）。N-P组、D-P组与相应I／R组相比caspase-3、Bax、细胞色素C表达减少，Bcl-2表达增多（P<0.01），其中N-P组比D-P组caspase-3、Bax、细胞色素C表达减少，Bcl-2表达增多更明显（P<0.01）。预先给予Wortmanmin再灌注后，N-W组、D-W组各凋亡蛋白的表达与I／R组无显著差别，而与相应P组有显著差别（P<0.01）。（9）免疫组化及Western-blot分析：各组离体心脏经30min缺血、120min再灌注后，其心肌组织中Akt、GSK3β的蛋白表达无显著差异（P﹥0.05）。但是N-P组、D-P组与相应I／R组相比磷酸化Ak（tp-Akt Ser473）及磷酸化GSK-3β表达明显增强（P﹤0.01）。其中N-P组比D-P组磷酸化Akt（p-Akt Ser473）及磷酸化GSK-3β表达增强更明显（P﹤0.01）。给予Wortmanmin再灌注后N-W组、D-W组磷酸化Akt（p-Akt Ser473）及磷酸化GSK-3β表达与相应I／R组无显著差别，而与相应P组有显著差别（P<0.01）。结论：1.高压氧预处理对正常及糖尿病大鼠心肌缺血/再灌注损伤均有保护作用，表现为心脏血流动力学指标明显改善、心梗面积减少、心肌酶释放减少，心肌抗氧化酶的活性增强，但高压氧预处理对正常大鼠的保护作用更强。2.高压氧预处理可抑制正常及糖尿病大鼠心肌细胞的凋亡，其作用可能是通过上调Bcl-2蛋白的表达并同时下调Bax、Caspase-3及细胞色素C的表达来实现的，但高压氧预处理对正常心肌细胞的保护作用更强。3.高压氧预处理对糖尿病大鼠心肌/缺血再灌注损伤的保护作用是通过激活PI3K-AKt-GSK-3β信号通路来发挥心脏保护作用。