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目的吗啡后处理心脏保护作用机制尚不完全清楚,本研究通过建立大鼠心肌缺血/再灌注损伤模型模拟临床心肌缺血/再灌注,探讨热休克蛋白90(HSP90)/丝氨酸苏氨酸激酶(Akt)通路介导吗啡后处理通过抑制补体C5a/核转录因子(NF)-κB通路对心肌缺血再灌注心脏的保护作用机制,探索吗啡治疗心肌缺血/再灌注损伤潜在的靶点,为吗啡的临床应用提供基础。方法将160只雄性SD大鼠随机分为以下8组(n=20):1)假手术组(Sham组):大鼠开胸,只保留缝合线,不结扎;2)缺血/再灌注组(I/R组):大鼠开胸,先行冠状动脉前降支结扎30分钟,然后再灌注2小时;3)缺血后处理组(IPost C组):冠状动脉前降支缺血30分钟后,进行3个循环后处理(缺血30秒,再灌注30秒),然后再灌注2小时;4)吗啡后处理组(MP组):再灌注前10分钟予以吗啡0.3 mg/kg尾静脉注射,然后再灌注2小时;5)MP+特异性HSP90抑制剂格尔德霉素(GA)组:在大鼠心肌缺血前10分钟腹腔注射格尔德霉素1 mg/kg,余操怍步骤同MP组;6)MP+Akt抑制剂GSK-690693(GSK)组:在大鼠心肌缺血前10分钟腹腔注射GSK 20 mg/kg,余操怍步骤同MP组;7)MP+C5a抑制剂PMX-205(PMX)组:在大鼠心肌缺血前28天通过灌胃给药PMX1 mg/kg/天,余操怍步骤同MP组;8)MP+NF-κB抑制剂EVP4593(QNZ)组:在大鼠心肌缺血前10分钟给予腹腔注射QNZ 1mg/kg,余操怍步骤同MP组。应用TTC+伊文斯蓝染色检测大鼠心肌梗死面积,TUNEL法检测大鼠心肌细胞调亡,酶联免疫法检测血清损伤性心肌酶指标包括心肌肌钙蛋白I(c Tn I),乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶-MB(CK-MB),实时荧光定量PCR检测白介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)及细胞粘附因子1(ICAM-1)的m RNA表达,应用蛋白质印迹法检测HSP90、磷酸化的Akt(phosphorylated Akt,p-Akt)、补体成分C5a及NF-κB蛋白的表达。结果与Sham组比较,I/R组明显增加了心梗面积(0 vs.35.93±2.81%),心肌细胞调亡(4.83±0.37%vs.36.84±3.87%),c Tn I(0.93±0.76vs.25.17±3.29)ng/m L,LDH(454.29±23.17 vs.1458.90±243.78)U/L和CK-MB(405.16±22.47 vs.1377.32±257.88)U/L;与I/R组相比,吗啡后处理显著降低了I/R引起的心肌梗死面积(35.93±2.81%vs.20.33±2.96%),心肌细胞凋亡(36.84±3.87%vs.19.87±0.41%)以及c Tn I(25.17±3.29 vs.12.09±1.43)ng/m L,LDH(1458.90±243.78 vs.1037.46±102.14)U/L和CK-MB(1377.32±257.88 vs.932.54±40.73)U/L。与MP组相比,HSP90抑制剂GA及Akt抑制剂GSK减弱吗啡后处理心脏保护作用[MP+GA组vs.MP组:心肌梗死面积(37.22±2.77%vs.20.33±2.96%),心肌细胞凋亡(38.25±1.26%vs.19.87±0.41%)及c Tn I(23.88±2.01 vs.12.09±1.43)ng/m L,LDH(1447.61±178.23 vs.1037.46±102.14)U/L和CK-MB(1301.74±217.48 vs.932.54±40.73)U/L;MP+GSK组vs.MP组:心肌梗死面积(36.65±4.46%vs.20.33±2.96%),心肌细胞凋亡(37.80±1.72%vs.19.87±0.41%)及c Tn I(23.47±1.53 vs.12.09±1.43)ng/m L,LDH(1439.04±214.35 vs.1037.46±102.14)U/L和CK-MB(1301.74±217.48 vs.932.54±40.73)U/L],而使用C5a抑制剂PMX和NF-κB抑制剂QNZ均能增强吗啡后处理的心脏保护作用[MP+PMX组vs.MP组:心肌梗死面积(10.88±1.92%vs.20.33±2.96%),心肌细胞凋亡(12.94±3.16%vs.19.87±0.41%)及c Tn I(5.95±0.79 vs.12.09±1.43)ng/m L,LDH(767.40±31.05vs.1037.46±102.14)U/L和CK-MB(653.43±38.72 vs.932.54±40.73)U/L;MP+QNZ组vs.MP组:心肌梗死面积(9.83±1.78%vs.20.33±2.96%),心肌细胞凋亡(12.51±2.46%vs.19.87±0.41%)及c Tn I(5.83±0.60 vs.12.09±1.43)ng/m L,LDH(762.98±27.82 vs.1037.46±102.14)U/L和CK-MB(659.60±40.10 vs.932.54±40.73)U/L]。与I/R组相比,吗啡后处理显著上调了HSP90和p-Akt的蛋白表达,同时下调了C5a和NF-κB的蛋白表达及炎症因子TNF-α,IL-1β和ICAM-1的m RNA表达,提示吗啡后处理的心脏保护是通过上调HSP90和p-Akt及抑制C5a、NF-κB、TNF-α,IL-1β和ICAM-1。此外,GA抑制了吗啡后处理对HSP90蛋白表达上调的同时,也抑制了p-Akt的蛋白表达,而GSK对HSP90的蛋白表达没有影响,表明HSP90/Akt通路介导吗啡后处理心脏保护。另一方面,C5a抑制剂PMX增强了吗啡后处理对NF-κB蛋白表达的下调,而NF-κB抑制剂QNZ对C5a的蛋白表达没有影响,并且PMX及QNZ均加强了吗啡后处理对炎症因子的m RNA表达下调,表明吗啡后处理的心脏保护作用是通过抑制C5a/NF-κB通路。最后我们进一步探讨了HSP90/Akt通路与C5a/NF-κB通路在吗啡后处理中的相互作用,结果显示,与吗啡后处理组相比,GA和GSK都上调了C5a及NF-κB的蛋白表达,PMX和QNZ对HSP90及p-Akt的蛋白表达无影响,提示HSP90/Akt通路通过抑制C5a/NF-κB通路介导吗啡后处理心脏保护作用。我们的结果为吗啡治疗心肌缺血/再灌注损伤提供潜在的靶点,为吗啡的临床应用提供基础。结论吗啡后处理介导的心脏保护可能是通过HSP90/Akt通路抑制C5a/NF-κB通路的激活以及随后的心肌炎症,最终减轻I/R引起的梗死面积和心肌细胞凋亡。