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目的:研究无创性延迟肢体缺血预适应(NDLIP)对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用。方法:取健康雄性Wistar大鼠,体重250~290g,随机进行如下分组:对照组,包括(1)假手术组(Sham组):经冠状动脉左前降支(LAD)下穿线后,旷置;(2)缺血再灌注组(I/R组):LAD实施30min缺血,120mmin再灌注;(3)心肌缺血预适应组(MIPC组):心脏LAD先行实施3次5min缺血/5min再灌注后,立即对LAD实施30min缺血,120mmin再灌注;(4)股动脉缺血预适应组(FAIP):左肢股动脉先行实施3次5min缺血/5min再灌注后,立即对LAD实施30mmin缺血,120min再灌注。连续远端肢体缺血预适应组,包括连续1天(1-d NDLIP).3天(3-dNDLIP)、7天(7-d NDLIP)组,每组分别在远端肢体缺血预适应后第1天、3天、5天进行缺血再灌注损伤。间断远端肢体缺血预适应组,包括(1)1天NDLIP间隔1天组(1-dNDLIP+1d INTV),进行7个循环;(2)1天NDLIP间隔2天组(1-d NDLIP+2d INTV),进行4个循环;(3)3天NDLIP间隔3天组(3-d NDLIP+3d INTV),进行3个循环;(4)3天NDLIP间隔5天组(3-d NDLIP+5d INTV),进行2个循环。监测LAD30min缺血/120mmin心功能、ECG变化;TTC染色法测定心肌梗死面积;ELISA法检测血清肌酸激酶MB型同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白Ⅰ活性(cTnI)、心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)、糖原磷酸化酶同工酶B(GPBB)、心肌线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ-Ⅳ;比色法测定心肌线粒体超氧化物岐化酶Mn-SOD活性、谷光甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、丙二醛(MDA)含量;流式细胞仪检测线粒体跨膜电位、活性氧(ROS)的变化;透射电镜观察线粒体形态变化;免疫印迹法分别检测线粒体型硫氧还蛋白2(Trx2)及其还原酶(TrxR2);用实时PCR方法检测Trx2mRNA、TrxR2mRNA和(?)niRNA21、1变化。结果:1. NDLIP对大鼠心肌I/R损伤后心脏生理功能变化的影响连续远端肢体缺血预适应组:与I/R组比较,3-d NDLIP和7-d NDLIP后第1天组S-T段升高幅度降低(0.27±0.078和0.26±0.084vs0.486±0.129mv,P<0.01),室早(VPC)和室速(VT)的出现时间推迟(onset of VPC11.09±2.61和11.59±3.42vs6.40±1.95min, P<0.01; onset of VT:11.46±1.84min和12.41±2.65vs7.87±1.97min,P<0.01),持续时间缩短(VPC:7.01±2.42和6.88±1.86vs13.1±4.86min,P<0.01;VT:4.64±2.59和4.06±1.81vs8.69±2.64min,P<0.01),左室收缩压(LVSP)、左室舒张末期压(LVEDP)、左室内压最大上升速率(dp/dt max)均有所改善(LVSP:100.38±11.75和97.63±5.78vs85.38±13.17mmHg,P<0.01; LVEDP:15.76±4.59和15.53±5.10vs23.33±6.19mmHg, P<0.01; dp/dt max:3047.25±678.20和3151.38±697.83vs2415.88±363.46mmHg, P<0.01),心肌保护作用与MIPC和FAIP组比较无明显差别(ST:0.27±0.078和0.26±0.084mV,P<0.01;onsetof VPC:11.09±2.61和11.59±3.42min,P<0.01;onset of VT:11.46±1.84和12.41±2.65mmin,P<0.01;duration of VPC:7.01±2.42和6.88±1.86min,P<0.01;duration of VT:4.64±2.59和4.06±1.81mmin,P<0.01);连续3天和7天NDLIP后第3天组与I/R组相比无明显差别。间断远端肢体缺血预适应组:1-d NDLIP+1d INTV组与MIPC和FAIP组有近似的心肌保护效果(ST:0.27±0.06mV,P<0.01;onset of VPC:10.80±2.73min,P<0.01; onset of VT:11.35±2.77min, P<0.01; duration of VPC:7.37±2.30min, P<0.01; duration of VT:5.34±2.45min, P<0.01),其余各组与I/R组相比无显著性差别。2.NDLIP对大鼠心肌I/R后心肌梗死面积的影响与I/R组比较,3-d NDLIP和7-d NDLIP后第1天组、1-d NDLIP+1d INTV组心肌梗死面积显著减小(IS/AAR:21.2±5.4%,20.2±4.1%和22.8±8.5%vs34.3±6.6%,P<0.01),心肌损伤减轻,与MIPC和FAIP组保护作用相当(IS/AAR:19.5±2.3%,19.6±4.6%,P<0.01),其余各组与I/R组相比无显著性差别。3. NDLIP对大鼠心肌I/R后生化指标的影响与I/R组比较,3-d NDLIP和7-d NDLIP后第1天组、-d NDLIP+1d INTV组血清CK-MB、cTnI、 H-FABP、GPBB含量显著减少(CK-MB:2411.90±280.80,2184.20±362.50和2483.36±83.42vs2845.29±142.05,P<0.01;cTnI:3.93±0.45,4.44±0.68和4.29±0.79vs5.89±0.69,P<0.01;H-FABP:3.48±1.01,3.35±1.08,P<0.05和3.21±0.62vs4.53±0.42,P<0.01;GPBB:31.28±3.99,31.00±3.38和30.28±4.72vs36.33±2.58,P<0.01),与MIPC和FAIP组保护作用相当(CK-MB:2392.24±181.77,2412.78±168.46, P<0.01; cTnI:3.46±0.80,4.40±0.83, P<0.01; H-FABP:3.28±0.93,3.72±0.62, P<0.01; GPBB:31.10±2.33,29.80±3.50, P<0.01)。4. NDLIP对大鼠心肌I/R后ROS和线粒体功能的影响与I/R组比较,NDLIP、MIPC和FAIP组ROS含量明显减少(ROS:11.72±0.64,11.87±0.63和12.06±0.33vs12.86±0.64,P<0.05),MDA的生成显著减少(MDA4.04±0.83,3.95±0.88和3.79±0.83vs6.23±1.44,P<0.01);Mn-SOD和GSH-PX活性显著增高(Mn-SOD:30.35±10.15,30.48±6.73和28.62±9.56vs14.21±6.35,P<0.01;GSH-PX:130.76±12.43,129.04±19.87和136.16±18.14vs82.13±25.85,P<0.01);线粒体呼吸链复合物Ⅰ-Ⅳ的活性明显升高(Ⅰ:8.78±2.57,8.81±2.26和8.35±1.87vs2.30±1.40,P<0.05;Ⅱ:20.26±4.46,18.89±2.81和20.77±4.71vs13.6±3.36,P<0.01;Ⅲ:120.10±29.64,117.07±27.12和110.41±35.06vs67.07±22.02,P<0.01和P<0.05;Ⅳ:39.42±14.20,75.61±14.15和77.44±16.61vs58.06±15.80,P<0.05);各预适应组间相比未见显著差别。5. NDLIP对大鼠心肌I/R后MPTP和mitoKATP的影响与I/R组比较,NDLIP、MIPC和FAIP组显著抑制了MPTP的开放(0.16±0.06,0.15±0.05和0.15±0.07vs0.09±0.05,P<0.01),防止了线粒体动作电位的降低(0.81±0.09,0.84±0.16和0.74±0.02vs0.66±0.06,P<0.01和P<0.05),加入5-HD后,抑制了NDLIP的心肌保护作用(MPTP:0.08±0.04;△Ψm:0.70±0.06);与I/R组比较,各预适应组线粒体肿胀减轻,结构基本正常。6.NDLIP对大鼠心肌I/R后Trx2和TrxR2的影响与I/R组比较,NDLIP、MIPC和ⅠAIP组Trx2和TrxR2蛋白含量显著升高(Trx2/β-actin protein:1.56±0.24,1.75±0.27和1.65±0.32vs0.80±0.19,P<0.01; TrxR2/β-actin protein:1.70±0.24,1.83±0.23和1.72±0.26vs0.69±0.21,P<0.01);Trx2和TrxR2mRNA水平显著升高(Trx2/β-actin mRNA:1.26±0.77,1.36±0.52和1.32±0.88vs0.79±0.49,P<0.01;TrxR2/β-actin mRNA:1.38±0.86,1.57±0.62和1.25±0.48vs0.92±0.22,P<0.01);5-HD组Trx2和TrxR2蛋白含量、mRNA水平均显著升高(Trx2/β-actin protein:2.04±0.32,P<0.01; TrxR2/β-actin protein:2.01±0.0.17, P<0.01; Trx2/β-actin mRNA:2.60±1.55, P<0.01;TrxR2/β-actin mRNA:2.01±1.39,各预适应组间相比未见显著差别。7. NDLIP对大鼠心肌I/R后miRNA1、21的影响与I/R组比较,NDLIP、MIPC和FA IP组miRNA1、21显著升高(miRNA1/U6:0.81±0.52,1.1±0.52和0.77±0.28vs0.41±0.26,P<0.01;miRNA21/U6:1.46±0.94,1.82±0.71和1.66±0.88vs0.64±0.35,P<0.01),5-HD组miRNA1、21显著升高(miRNA1/U6:2.16±1.48, P<0.01; miRNA21/U6:4.13±2.77, P<0.01,各预适应组间相比未见显著差别。结论:1.1-d NDLIP+1d INTV和3-d NDLIP和7-d NDLIP后第1天组明显降低大鼠心肌I/R所致ST-段抬高幅度,推迟缺血期VPC、VT出现时间,缩短持续时间,升高LVSP和dp/dtmax,降低LVEDP,改善心功能,减少I/R所致心肌CK-MB、cTnI、H-FABP和GPBB的释放,缩小心肌梗死面积,保护作用与MIPC和FAIP相当,保护效应至72h消失。结合临床应用前景,确定1-d NDLIP+1d INTV,5min缺血/再灌,每天3个循环为最佳的方案。2. NDLIP能减少大鼠心肌I/R所致ROS生成,降低MDA含量,减轻氧化损伤,升高线粒体呼吸链复合物Ⅰ~Ⅳ的活性,改善线粒体功能。3. NDLIP能抑制大鼠心肌I/R所致MPTP的开放,增强mitoK.ATP的开放,调节MPTP和mitoKATP的开放是其心肌保护作用的机制之一4. NDLIP能增加大鼠心肌I/R损伤后保护性蛋白Trx2和TrxR2蛋白含量和(?)nRNA水平。5. NDLIP能增加大鼠心肌I/R损伤后miRNA1和miRNA21的水平,两者参与了NDLIP的心肌保护。