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背景：目前治疗急性心肌梗死的主要策略是静脉溶栓治疗和经皮冠状动脉腔内成形术。然而开放导致心肌梗死的闭塞冠脉,恢复闭塞冠脉的血流,对缺血心肌进行再灌注的同时,可能会导致心肌缺血再灌注损伤,产生心肌抑顿、无复流现象、再灌注心律失常及致死性再灌注损伤等现象。这些现象的具体机制尚未完全明了,其可能与心肌缺血再灌注时大量氧自由基的形成、钙超载、中性粒细胞的浸润等有关。各种作用机制相互作用、相互促进,最终通过炎症和凋亡引起心肌细胞的死亡,导致缺血再灌注损伤的形成。因此在治疗急性心肌梗死时,减轻或者避免心肌缺血再灌注损伤是冠心病治疗中非常有意义的研究方向。维生素D是一种脂溶性维生素,其主要包括维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(胆钙化醇)。其主要的生理功能是调节体内钙和磷的代谢,维持血钙和血磷水平,从而维持牙齿和骨骼的正常生长发育。因此,维生素D是人和动物生长、发育及保持健康所必不可少的营养物质之一,临床上主要用于佝偻病的治疗。近年的研究显示,维生素D除了调节体内钙磷的代谢之外,它还能减少许多慢性疾病如癌症、自身免疫性疾病、传染性疾病、糖尿病及心血管疾病等的患病风险。此外,有研究发现维生素D能减少大鼠脑缺血引起的皮质损伤,减小梗死面积。然而维生素D在心肌缺血再灌注中是否对心肌也具有保护作用,目前尚未有研究报道。本研究通过建立大鼠心肌缺血再灌注模型和大鼠心肌细胞缺氧复氧模型,探讨维生素D3对心肌缺血再灌注损伤的作用及其机制。方法：第一部分：Wistar大鼠随机分为假手术组(Sham组),假手术+维生素D3组(Sham-VD3组),缺血再灌组(I/R组),缺血再灌+维生素D3组(I/R-VD3组)。维生素D3的给药剂量为5μg/kg,每天灌胃1次,持续给药4周后制作心肌缺血再灌注模型,缺血30分钟,再灌注3小时。化学法检测血清中的CK、LDH水平,伊文思蓝-TTC双染色法比较心肌梗死面积,免疫组织化学和Western blot技术检测心肌组织PARP活性。第二部分：分离培养SD大鼠乳鼠心肌细胞,分别给予不同浓度的维生素D3((0、1、10、100μM)和1,25-二羟维生素D3(0、0.01、0.1、1μM)培养心肌细胞29小时,采用CCK8法检测细胞活力,观察药物的细胞毒性作用。分别给予不同浓度的维生素D3(0、1、10、100μM)和1,25-二羟维生素D3(0、0.01、0.1、1μM)预处理心肌细胞24小时,然后给予3小时的缺氧和2小时的复氧处理,采用CCK8法检测细胞活力,观察药物对心肌细胞的保护作用。分别给予不同浓度的维生素D3(0、1、10、100μM)+10μM酮康唑和1,25-二羟维生素D3(0、0.01、0.1、1μM)+10μM酮康唑预处理心肌细胞24小时,然后给予3小时的缺氧和2小时的复氧处理,采用CCK8法检测细胞活力,观察酮康唑对维生素D3心肌细胞保护作用的影响。同时,采用免疫荧光和Western blot技术检测心肌细胞PARP的活性。第三部分：动物模型和细胞模型的建立同前。化学法检测心肌组织中的MPO活力,ELISA技术检测血清中的TNF-α和IL-6水平,TUNEL法和流式法检测心肌细胞凋亡水平,EMSA技术检测心肌组织中的NF-κB活力,Western blot技术检测心肌组织中的iNOS和Caspase-3活力,实时定量PCR检测心肌组织iNOS、TNF-α和IL-6的nRNA水平。结果：第一部分：大鼠心肌缺血再灌注时血清中的CK和LDH水平升高,维生素D3降低大鼠心肌缺血再灌注时血清中的CK和LDH水平,并减小心肌梗死面积。大鼠心肌缺血再灌注时心肌组织中的PARP活性增强,维生素D3降低大鼠心肌缺血再灌注时心肌组织中的PARP活性。第二部分：各种浓度的维生素D3和1,25-二羟维生素D3对心肌细胞均无毒副作用,缺氧复氧降低心肌细胞的存活率,而各种浓度的维生素D3和1,25-二羟维生素D3能提高心肌细胞缺氧复氧时细胞的存活率,酮康唑降低维生素D3对心肌缺氧复氧损伤的保护作用。缺氧复氧使心肌细胞内PAPR活性增强,1,25-二羟维生素D3减弱缺氧复氧时心肌细胞内PARP的活性。第三部分：大鼠心肌缺血再灌注时缺血心肌中的MPO和NF-κB活性增强,iNOS表达上调,血清中的TNF-α和IL-6水平升高,心肌组织中Caspase-3活性增强,心肌细胞的凋亡增多。维生素D3减弱大鼠心肌缺血再灌注时缺血心肌中MPO、NF-κB活性,减少iNOS的表达,降低血清中的TNF-α和IL-6水平,降低心肌组织中Caspase-3的活性,同时减少心肌细胞凋亡。结论：维生素D3减少心肌缺血再灌注损伤,其对心肌的保护作用是通过其活性代谢产物1,25-二羟维生素D3抑制PARP的激活,其作用机制可能与抑制PARP介导的炎症和凋亡有关。