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目的:研究牡荆素调控自噬与自噬流介导大鼠离体心脏缺血再灌注损伤的保护作用及其作用机制。方法:1. 采取离体心脏灌流技术模拟体内心肌缺血再灌注损伤。实验分为对照组、模型组(I/R)、I/R+牡荆素低剂量组(I/R+VT-1μM)、I/R+牡荆素中剂量组(I/R+VT-3μM)、I/R+牡荆素高剂量组(I/R+VT-10μM)五组。生物机能检测系统检测离体心脏的血流动力学指标;LDH检测离体心脏心肌细胞的损伤;TTC染色检测心肌梗死面积;HE染色检测离体心脏组织病理学变化;TUNEL染色检测离体心脏心肌细胞的凋亡情况;Western Blot观察LC3、P62、Beclin 1、Cleaved caspase-3(CC-3)和Cleaved caspase-9(CC-9)蛋白的表达情况。2.采取体外的缺氧/复氧(H/R)模型模拟体内心肌缺血再灌注损伤。实验分为对照组、模型组(H/R)、H/R+牡荆素低剂量组(H/R+VT-1μM)、H/R+牡荆素中剂量组(H/R+VT-3μM)、H/R+牡荆素高剂量组(H/R+VT-10μM)五组。LDH检测原代大鼠心肌细胞的损伤;ROS检测活性氧;自噬双标腺病毒(m RFP-GFP-LC3)检测心肌细胞的自噬情况;Western Blot观察LC3、P62、Beclin 1、Cleaved caspase-3(CC-3)和Cleaved caspase-9(CC-9)蛋白的表达情况。结果:1.与正常对照组相比,模型(I/R)组大鼠离体心脏HR、CF、LVSP、+dp/dtmax、-dp/dtmin以及心脏收缩张力明显降低,LVEDP显著增高;而牡荆素各剂量组HR、CF、LVSP、+dp/dtmax、-dp/dtmin以及心脏收缩张力显著升高,LVEDP明显降低。LDH检测结果显示模型(I/R)组大鼠离体心脏灌流液的LDH值明显升高,而牡荆素各剂量组的LDH值显著降低。TTC结果显示模型(I/R)组大鼠离体心脏组织的梗死面积显著增加,而牡荆素各剂量组大鼠离体心脏组织的梗死面积明显降低。HE结果显示对照组大鼠心肌组织染色均一,心肌纤维和细胞结构保持完好,排列整齐。模型(I/R)组大鼠心肌组织染色不均一,正常的心肌纤维和细胞结构明显被破坏,排列紊乱,同时可见大量的炎性细胞;牡荆素各剂量组可明显减轻大鼠心肌组织的病理性损伤,改善心肌细胞形态结构。TUNEL染色结果显示模型(I/R)组大鼠离体心脏组织凋亡增多,而牡荆素各剂量组大鼠离体心肌组织凋亡程度均不同程度地降低。Western Blot结果显示,与正常对照组相比,模型组大鼠心肌组织中自噬蛋白Beclin 1、LC3Ⅱ蛋白表达增加,LC3Ⅱ/Ⅰ比值增大,而P62蛋白表达降低(P<0.05或P<0.01),提示缺血心肌自噬小体蓄积,缺血心肌细胞自噬增强;同时缺血心肌组织中Cleaved caspase-3以及Cleaved caspase-9蛋白表达增加,心肌细胞凋亡增加。与模型组相比,牡荆素各剂量组均不同程度的降低了Beclin 1、LC3Ⅱ的表达,LC3Ⅱ/Ⅰ比值减小,促进P62的表达,从而减少缺血心肌自噬小体蓄积,抑制缺血心肌自噬增强,同时抑制Cleaved caspase-3以及Cleaved caspase-9蛋白的表达,减少心肌细胞凋亡。2. 原代心肌细胞缺氧复氧(H/R)后,模型(H/R)组原代心肌细胞的LDH值较对照组明显升高,ROS水平显著升高,而牡荆素各剂量组可明显抑制H/R心肌细胞的LDH释放,降低心肌细胞中ROS水平。原代心肌细胞转染m RFP-GFP-LC3病毒后,结果显示,与对照组比较,H/R组心肌细胞出现明显的自噬和自噬流增强,提示H/R后心肌细胞中自噬小体蓄积,自噬溶酶体随之增多;而牡荆素各剂量组可抑制H/R后心肌细胞内的自噬和自噬流增强,减少心肌细胞内自噬小体的累积。另外,Western Blot结果显示,与正常对照组相比,H/R组原代心肌细胞中自噬蛋白Beclin 1、LC3Ⅱ蛋白表达增加,LC3Ⅱ/Ⅰ比值增大,而P62蛋白表达下调(P<0.05或P<0.01),同时促进心肌细胞中Cleaved caspase-3以及Cleaved caspase-9蛋白表达;与H/R组相比,牡荆素各剂量组均不同程度抑制Beclin 1上调,降低LC3Ⅱ蛋白表达,LC3Ⅱ/Ⅰ的比值减小,同时上调P62蛋白表达,并且抑制心肌细胞中Cleaved caspase-3以及Cleaved caspase-9蛋白的表达。结论:牡荆素对大鼠离体心脏I/R和H/R心肌细胞损伤有明显的保护作用,其机制可能与其抑制I/R心肌细胞自噬和自噬流增强,减少心肌细胞自噬小体的蓄积以及抑制心肌细胞凋亡有关。