本课题组在临床报道的基础上，对麦冬抗心肌缺血作用进行了多年的研究，发现从麦冬中分离得到均一分子量多糖--MDG-1具有显著抗心肌缺血作用。本文旨在以往研究工作的基础上，进一步研究MDG-1抗心肌缺血作用机制，分别从细胞、分子、整体动物水平开展实验研究，为麦冬多糖的新药研发及临床应用提供基础研究资料和进一步研究方向。　　 1.MDG-1细胞的保护作用研究　　 由于前期离体药效学实验表明MDG-1具有明显的拮抗缺血再灌注引起的离体心脏损伤及保护作用。整体动物实验结果表明MDG-1对心肌缺血损伤具有保护作用。此外，我们还发现MDG-1能显著抑制体外培养心肌细胞死亡。本文利用体外模拟缺血的OGD模型，使用体外培养的HMEC-1进行MDG-1对缺氧细胞的保护作用研究，以及MDG-1对HMEC-1内皮细胞内游离钙的影响研究。研究发现MDG-1对OGD(氧气和葡萄糖剥夺)诱导的内皮细胞死亡具有明显的保护作用，可以显著减少细胞凋亡率，且其保护作用具有剂量依赖性。Akt抑制剂Wortmannin和ERK抑制剂PD98059均可降低MDG-1对OGD诱导的内皮细胞死亡的保护作用。此外，MDG-1处理可以减轻内皮细胞内Ca2+超载，对细胞具有一定的保护作用。以上结果表明，MDG-1具有显著地细胞保护作用，可减少缺血诱导的细胞死亡。　　 2.MDG-1促血管生成作用机理研究　　 本文通过观察MDG-1对HMEC-1细胞迁移和管腔形成的影响，MDG-1处理后HMEC-1细胞中多种血管生长因子的变化情况，以及对鸡胚绒毛尿囊膜模型的影响，探讨MDG-1的促进血管生成机理，为进一步研究其在缺血心脏侧枝循环建立方面的作用提供依据。研究发现MDG-1在体外可以促进HMEC-1内皮细胞迁移，并且能促进微血管内皮细胞形成管腔结构，同时Wortmannin、PD98059和bFGF抑制剂Su5402均可降低MDG-1对内皮细胞管腔形成的促进作用；MDG-1对多种血管生长因子都有调节作用，其中对bFGF有明显的上调作用，并且MDG-1可以上调bFGF mRNA和蛋白表达，对瘦素mRNA和蛋白表达也均有显著的抑制作用；MDG-1组CAM上血管数比生理盐水组明显增加，进一步验证了MDG-1的促进血管生成作用。　　 3.MDG-1抗心肌缺血信号通路研究　　 由于前期研究发现MDG-1的细胞保护作用和促血管生成作用，为进一步探索同MDG-1作用机制，本文利用分子生物学方法对S1P、Akt、ERK等相关内源性物质和信号通路开展研究。研究结果表明，MDG-1对HMEC-1细胞中S1P通路中S1P激酶SPHK1和S1P受体S1P1 mRNA和蛋白表达均有上调作用；同时，在HEK293细胞中，MDG-1可以上调S1P1蛋白表达，并具有显著的细胞保护作用，保护细胞减少OGD诱导的细胞死亡。转染siRNA可阻断S1P1表达，并使MDG-1的细胞保护作用受到明显抑制。转染入S1P1-pcDNA3.1b载体的HEK293细胞S1P1表达增强，并可保护细胞减少OGD诱导的细胞死亡，表明在OGD条件下S1P1受体在细胞存活过程中扮演的重要角色；MDG-1可以诱导Akt、ERK和eNOS磷酸化，且具有一定的时间和浓度依赖性，并可以促进NO的释放。研究还发现外源性的S1P在HMEC-1内皮细胞中也具有相似的诱导Akt/ERK磷酸化的作用，并可以上调内皮细胞bFGF表达，而bFGF对S1P通路中S1P激酶SPHK1和S1P受体S1P1 mRNA表达均无明显影响，我们推测在HMEC-1细胞中S1P通路可能是bFGF通路的上游通路，MDG-1可能是通过S1P通路促进bFGF诱导的血管生成。　　 4.MDG-1抗心肌缺血体内药效学研究　　 在完成麦冬多糖MDG-1抗心肌缺血体外作用机制研究基础上，本文又利用大鼠冠状动脉结扎实验模型，通过应用心功能，血压和心率参数，血清酶肌酸激酶、乳酸脱氢酶和氧自由基如超氧化物歧化酶、丙二醛，心脏TTC、HE染色所测定心肌梗死面积，CD31免疫组化实验，观察MDG-1给药对冠状动脉结扎所致大鼠急性心肌缺血(梗塞)的作用。研究结果表明，MDG-1可以显著缩小大鼠冠状动脉结扎造成的心肌梗死面积。同时，MDG-1组有大量标记的内皮细胞，而且分布较广，呈强阳性表达，也验证了体外研究中发现的MDG-1具有促进新生血管形成的作用。　　 综上结果表明，MDG-1抗心肌缺血损伤的作用机理可能是其激活S1P/Akt/ERK/eNOS信号通路对缺血区域细胞起到保护作用，增加细胞膜的稳定性和细胞的存活能力，以对抗因缺血引发的细胞死亡；另一方面，MDG-1通过S1P通路促进bFGF诱导的血管生成，激发血管内皮细胞迁移，促进新管腔的形成，有利于使缺血心肌区域形成新生血管，从而改善缺血心肌的血液和能量供给，以达到治疗心肌缺血的作用。