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第一部分七氟烷预处理急性期心肌保护机制目的观察七氟烷预处理对大鼠心肌缺血再灌注(I/R)损伤的急性期保护作用(APC);探讨核转录因子-кB(NF-кB)信号转导通路及其介导的凋亡和抗凋亡参与保护作用的机制。方法成年雄性SD大鼠143只,建立急性大鼠在体心肌I/R损伤模型(缺血30 min再灌注2 h)。随机分为空白对照组(CON组)、单纯缺血组(I/R组)、七氟烷预处理急性保护组(APC组,缺血前吸入2.5%七氟烷30 min,排除15 min)、七氟烷对照组(SEVO组,吸入七氟烷但不缺血)、抑制剂组[NF-κB的特异性抑制剂小白菊内酯(PTN),PTN组]、抑制剂溶媒对照组(DMSO组)、PTN+APC组、APC+PTN组。采用氯化三苯四氮唑(TTC)染色法测定心肌梗死范围,TUNEL法检测凋亡心肌细胞并计算凋亡指数。于缺血前即刻和再灌注2 h时分别随机取5只大鼠处死取左心室,采用Western blot法测定NF-кB相关蛋白(p65、p50)、炎性因子(ICAM-1、TNF-α)以及凋亡和抗凋亡相关蛋白(Caspase-3、Bcl-2)的表达水平。结果梗死范围与凋亡指数:与I/R组相比,APC组心肌梗死范围缩小,细胞凋亡指数降低,且该作用可被NF-κB抑制剂PTN所阻断(P<0.05)。Western blot结果:①缺血前即刻,与CON组相比,APC组与SEVO组NF-кB(p65、p50)以及Bcl-2的蛋白表达上调(P<0.05)。②再灌注2 h时,与CON组相比,I/R组和APC组NF-кB(p65、p50)、ICAM-1、TNF-α蛋白表达上调,I/R组Bcl-2蛋白表达下调,Caspase-3蛋白表达上调(P<0.05);与I/R组相比,APC组NF-кB(p65、p50)、ICAM-1、TNF-α、Caspase-3蛋白表达上调的幅度降低,Bcl-2蛋白表达上调(P<0.05)。结论七氟烷预处理对大鼠在体心肌I/R损伤具有急性期保护作用。NF-κB信号转导通路不仅作为触发因子而且作为调控因子参与了七氟烷预处理的急性期心肌保护机制,通过七氟烷预处理在缺血前上调NF-κB(p65、p50)和Bcl-2的表达,下调再灌注后其下游ICAM-1、TNF-α的表达,降低由I/R损伤引起Caspase-3蛋白表达的上调,减轻心肌细胞凋亡,缩小心肌梗死范围,发挥急性期的心肌保护作用。第二部分七氟烷预处理延迟期心肌保护机制目的观察七氟烷预处理对大鼠心肌缺血再灌注(I/R)损伤的延迟期保护作用(SWOP);探讨核转录因子-кB(NF-кB)信号转导通路及其介导的自噬和凋亡参与保护作用的机制。方法成年雄性SD大鼠140只,建立延迟性大鼠在体心肌I/R损伤模型(缺血30 min再灌注2 h)。随机分为单纯缺血组(I/R组,缺血前1 d吸入33%氧气2 h)、七氟烷预处理延迟保护组(SWOP组,缺血前1 d吸入2.5%七氟烷2 h)、空白对照组(CON组)、七氟烷对照组(SEVO组)、抑制剂组[NF-κB的特异性抑制剂小白菊内酯(PTN),PTN组]、PTN+SWOP组、抑制剂溶媒对照组(DMSO组)。采用氯化三苯四氮唑(TTC)染色法测定心肌梗死范围;光镜观察心肌组织形态学变化,透射电镜观察心肌细胞超微结构自噬体的变化;采用单光子发射计算机断层成像术(SPECT)观察再灌注后大鼠在体凋亡心肌细胞放射性核素显像的变化。于缺血前即刻和再灌注2 h时分别随机取5只大鼠处死取左心室,采用Western blot法测定NF-кB相关蛋白(p65、p50、p-IκBα)、炎性因子(TNF-α、IL-1β)、自噬相关蛋白(LC3-Ⅱ、Cathepsin B)和凋亡相关蛋白(Caspase-3)的表达水平。结果梗死范围与凋亡指数:与I/R组相比,SWOP组心肌梗死范围缩小,心肌组织形态损伤减轻,该作用可被NF-κB抑制剂PTN所阻断(P<0.05);透射电镜结果显示缺血前,SWOP组心肌细胞有自噬适度激活;SPECT结果显示SWOP组心肌异常高放射性区/本底(T/B)比值较I/R组降低(P<0.05)。Western blot结果:①缺血前即刻:与CON组相比,SWOP组与SEVO组NF-кB(p65、p50、p-IκBα)、炎性因子(TNF-α、IL-1β)、自噬相关蛋白(LC3-Ⅱ和CathepsinB)的蛋白表达上调(P<0.05)。②再灌注2 h时:与CON组相比,I/R组和SWOP组NF-кB蛋白(p65、p50、p-IκBα)、炎性因子(TNF-α、IL-1β)、自噬相关蛋白(LC3-Ⅱ、Cathepsin B)以及凋亡相关蛋白(Caspase-3)的蛋白表达上调(P<0.05)。与I/R组相比,SWOP组除Cathepsin B外,其余各因子表达上调的幅度均降低(P<0.05)。结论七氟烷预处理对大鼠在体心肌I/R损伤具有延迟期保护作用。NF-кB信号转导通路可能作为触发因子通过其负反馈机制参与了七氟烷预处理的延迟期心肌保护机制。七氟烷预处理在缺血前上调NF-кB(p65、p50、p-IκBα)的表达,随后上调其下游炎性因子(TNF-α、IL-1β),适度激活自噬,形成负反馈抑制,降低再灌注后NF-кB(p65、p50、p-IκBα)、TNF-α、IL-1β、LC3-Ⅱ、Caspase-3的蛋白表达上调的幅度,抑制自噬和凋亡,缩小心肌梗死范围,发挥延迟期的心肌保护作用。