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背景:血运重建术已经成为缩小急性心肌梗死后最终梗塞面积,保存左室功能,改善临床预后的最有效方法,但同时也能导致严重的缺血再灌注(IR)损伤,影响治疗效果。对心肌IR损伤保护措施的研究一直是临床关注的热点。近年研究发现,再灌注时磷脂酰肌醇-3激酶(P13K)/蛋白激酶B(Akt)激活是心肌保护的重要机制之一,能通过激活下游靶目标,促进心肌细胞存活、缩小梗死面积,是减轻IR损伤的新靶点。川芎嗪(TMP)是中药川芎的有效单体成分,具有抗血小板聚集、扩张小动脉、改善微循环及活血化淤等作用,由于其来源广泛,使用安全,机制多样,在心血管疾病的治疗方面有重要的应用前景,但其作用机制尚不完全清楚。以往川芎嗪对心肌IR保护作用的研究主要针对心脏功能和抗氧化等单一指标,缺乏整体和全面的评价,亦未说明川芎嗪对心肌的保护作用是否与剂量有关;川芎嗪预处理是否通过PI3K/Akt-内皮型一氧化氮合酶(eNOS)信号通路在心肌IR损伤中发挥作用,eNOS及其下游产物一氧化氮(NO)是否参与川芎嗪对心肌的保护作用,国内外均未见正式报道。目的:本研究拟通过建立在体大鼠IR模型,1、观察川芎嗪对在体大鼠心肌IR的保护作用(包括评价心肌坏死程度的酶学标志、心肌梗死面积、心肌超微结构的变化、炎症反应和心肌细胞凋亡等)以及不同剂量川芎嗪对心肌的保护作用。2、探讨川芎嗪心肌保护作用的机制:PI3K/Akt信号通路在川芎嗪对大鼠心肌IR损伤保护中的作用;PI3K/Akt下游靶点eNOS的激活与NO产生对川芎嗪抗凋亡、抗炎作用的影响。方法:健康雄性SD大鼠78只,体重250-280g,随机分为假手术组、IR组、川芎嗪低、中、高剂量组(TMP-L,M,H组,缺血前5min静脉给予川芎嗪5mg/kg、10mg/kg和30mg/kg)、川芎嗪+渥曼青霉素组(TMP+Wort组,缺血前5min静脉给予川芎嗪10mg/kg,再灌前15min给予渥曼青霉素15ug/kg)、左旋-硝基-精氨酸甲酯组(L-NAME组,再灌前15min给予L-NAME30mg/kg)及川芎嗪+左旋-硝基-精氨酸甲酯组(TMP+L-NAME组,缺血前5min静脉给予川芎嗪10mg/kg,再灌前15mmin给予L-NAME30mg/kg)。结扎前降支缺血35min,再灌120min建立在体大鼠心肌IR损伤模型,假手术组左前降支近端穿线但不结扎。电镜观察心肌超微结构,光镜观察中性粒细胞浸润程度,测定血浆肌酸磷酸激酶同工酶(CK-MB)和乳酸脱氢酶(LDH),心肌梗死面积,缺血心肌组织超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,髓过氧化酶(MPO)、白细胞介素-1p(IL-1β)水平,采用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的原位缺口末端标记法(TUNEL)检测心肌细胞凋亡、测定caspase3活性以及NO含量等,RT-PCR法测定心肌中的eNOS mRNA表达水平,Western blot法检测心肌中的磷酸化Akt、磷酸化eNOS及eNOS的表达。各组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用SNK检验。结果:1、IR组大鼠心肌梗死面积为(50.4+4.6)%,中、高剂量川芎嗪预处理能减少心梗面积[分别为(38.7+4.5)%和(36.3+4.3)%,P均<0.05],TMP-L组和TMP+Wort组大鼠心肌梗死面积分别为(46.9±3.1)%和(49.8±4.7)%,与IR组相比,差异均无统计学意义(P>0.05)。与IR组相比,川芎嗪中、高剂量组血浆CK-MB和LDH水平降低,心肌组织MDA含量减少,SOD活性增加,心肌细胞超微结构损伤程度较轻。2、与IR组相比,川芎嗪预处理(川芎嗪中剂量组)能增加NO含量[(0.40±0.04) pmol/g比IR组(0.30±0.03)μmol/g, P<0.05],降低凋亡指数[(15.0±2.9)%比IR组(25.2±3.3)%,P<0.05]和caspase-3活性[(4.03±1.14)nmol/mg比IR组(9.54±2.69) nmol/mg,P<0.05]。Wort和L-NAME均抑制了TMP增加NO的作用(比IR组,P均>0.05)。3、川芎嗪预处理后,MPO活性和IL-1β水平分别为(6.237±0.901) U/mg和(0.140±0.021)pg/mg,均显著低于IR组[MPO活性为(8.670±±1.260)U/mg,IL-1β水平为(0.235±0.026) pg/mg,P均<0.05],川芎嗪增加了心肌eNOS mRNA和蛋白的表达水平,L-NAME显著抑制上述指标的变化并取消了川芎嗪所致的eNOS mRNA和蛋白表达水平的增加。4、中、高剂量川芎嗪组Akt磷酸化水平分别为1.61+0.18和1.65+0.18,明显高于IR组(0.79±±0.10,P<0.05),低、中、高各组川芎嗪eNOS磷酸化水平分别为1.69±0.41,1.87±0.33,3.21±0.62,高于IR组(0.94±0.22,P<0.05)。渥曼青霉素显著抑制川芎嗪所致的Akt和eNOS磷酸化,分别为0.54±0.15和0.53±0.14(比IR组,P>0.05)。结论:1、川芎嗪预处理能减少大鼠心肌IR所致的心肌梗死面积,减少心肌坏死和超微结构损伤的程度,减少氧化应激,对心肌有保护作用;川芎嗪对大鼠心肌IR保护作用与剂量相关。2、PI3K/Akt-eNOS信号通路参与介导川芎嗪对在体大鼠心肌IR损伤的保护作用。3、川芎嗪能减少大鼠心肌IR所致的心肌细胞凋亡及炎症反应,其机理可能与上调并激活eNOS,增加NO的生成有关。