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研究背景:心肌缺血再灌注损伤(MI/RI)是造成冠心病残疾和死亡的主要原因之一,病理机制复杂,其中氧化应激反应在再灌注诱导的心肌损伤发挥了重要作用。既往研究提示防辐射蛋白105(RP105)可减轻MI/RI,但目前尚未有研究表明RP105参与调节缺血再灌注诱导的氧化应激损伤。目的:本研究拟通过构建RP105重组腺病毒载体感染SD大鼠心脏组织和H9C2心肌细胞,探讨RP105是否通过调节Lyn/Syk信号通路影响缺血再灌诱导的氧化应激反应,为MI/RI的防治提供新的研究证据和治疗靶点。方法:(1)动物实验:60只健康雄性SD大鼠随机分为四组:假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(I/R组)、腺病毒空载+I/R组(Ad-GFP组)、RP105过表达+I/R组(AdRP105组)。在心前区多点注射等量Na Cl溶液或重组腺病3 d后,结扎冠状动脉左前降支(LAD)缺血30 min再灌注2 h构建MI/RI模型。荧光显微镜观察腺病毒载体在心肌组织感染情况;全自动生化分析仪检测外周血中乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平;TTC染色评估大鼠心肌梗死面积;HE染色观察心脏组织的形态结构;彩色多普勒超声评价大鼠心功能;Elisa检测超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力及丙二醛(MDA)浓度;DHE染色检测心肌组织活性氧(ROS)的荧光强度;蛋白免疫印迹(Western blot)和实时荧光定量PCR(q PCR)检测心肌组织中RP105、信号传导和转录激活因子3(STAT3)的蛋白表达及转录水平。(2)细胞实验:对数生长期的H9C2大鼠心肌细胞随机分成5组:空白对照组(Control组)、缺氧复氧组(H/R组)、腺病毒空载+H/R组(Ad-GFP组)、RP105过表达+PP2抑制剂+H/R组(Ad-RP105+PP2组)、RP105过表达+H/R组(RP105组)。H9C2心肌细胞感染重组腺病毒载体48 h后缺氧4 h复氧2 h,建立H/R模型。采用荧光显微镜测定腺病毒感染效率;CCK-8法检测细胞存活率;酶标仪检测SOD和GSH-Px活力、MDA浓度及LDH水平;荧光共聚焦显微镜和流式细胞仪定量检测细胞内ROS的水平;q PCR测定RP105、STAT3、Lyn、Syk的m RNA水平;Western blot检测RP105、STAT3、Lyn、Syk、p-STAT3蛋白表达水平。结果:动物实验:(1)成功建立大鼠MI/RI模型:与未结扎LAD的大鼠心电图相比,缺血处理后Ⅱ导联出现ST段进行性抬高;30 min后,恢复血流灌注,Ⅱ导联ST段出现明显回落,提示大鼠MI/RI模型构建成功。随后检测MI/RI后心脏组织中RP105的表达,结果提示,与Sham组相比,I/R组RP105表达明显下降(P<0.05)。(2)RP105减轻缺血再灌注诱导的心肌损伤:将重组腺病毒载体感染至大鼠心肌组织,3 d后行缺血再灌注处理,取心尖组织于荧光显微镜下观察,可见Ad-GFP组、Ad-RP105组有明显的绿色荧光蛋白表达。心肌酶和心功能检测结果提示,与Ad-GFP组相比,Ad-RP105组血清心肌酶LDH、CK-MB表达下降,梗死面积减小,并且心肌组织结构和左心室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)得到明显改善(P<0.05)。(3)RP105改善缺血再灌注诱导的心肌氧化应激损伤:与Sham组相比,I/R组心肌组织中抗氧化酶SOD和GSH-Px活力降低,MDA浓度升高,DHE染色结果显示心肌组织中ROS的荧光强度增加;与Ad-GFP组相比,Ad-RP105组SOD和GSH-Px活力升高,MDA浓度降低。ROS的荧光强度减弱(P<0.05)。(4)RP105调控I/R大鼠心肌中STAT3磷酸化激活:Western blot和q PCR显示各组间STAT3的表达水平无明显差异;与Sham组相比,I/R组STAT3磷酸化活化水平显著降低;与Ad-GFP组相比,RP105可显著促进STAT3磷酸化活化。细胞实验:(1)体外成功感染重组腺病毒载体:感染2d后,荧光显微镜下观察胞浆中大量GFP绿色荧光蛋白表达。结合Western blot和CCK-8结果,确定MOI=75为最佳感染复数。(2)RP105减轻H/R诱导的H9C2心肌细胞损伤:与Ad-GFP组相比,Ad-RP105组细胞LDH释放水平减少,细胞活性明显升高(P<0.05)。(3)RP105减轻H/R诱导的H9C2心肌细胞氧化应激损伤:与Ad-GFP组相比,Ad-RP105组中SOD和GSH-Px的活力升高,MDA浓度降低,共聚焦显微镜和流式细胞术结果提示该组H9C2心肌细胞内ROS的含量明显减少(P<0.05)。(4)RP105促进Lyn/Syk/STAT3信号通路激活:收集细胞沉淀进行Western blot和q PCR检测,与Ad-GFP组相比,Ad-RP105组Lyn、Syk、p-STAT3的表达水平升高(P<0.05)。(5)Lyn促进H/R心肌细胞中RP105信号传递:在Ad-RP105组中加入Lyn特异性抑制剂PP2后检测相关蛋白的表达情况,结果证明,与Ad-RP105组相比,PP2抑制剂可阻断RP105对STAT3的磷酸化激活(P<0.05)。结论:本研究发现上调RP105可通过激活Lyn/Syk信号促进STAT3磷酸化进而减轻MI/RI诱导的氧化应激损伤。