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环磷腺苷葡胺后处理对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用

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南昌大学学报(医学版)2010年第50卷第11期Journal of Nanchang University(Medical Science)2010,Vo1.50 No.11 环磷腺苷葡胺后处理 对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用 孙士涛 ,于晓玲 , ,李艳伟 (辽宁医学院a.研究生学院;b.附属第一医院心内科,辽宁锦州121001) 摘要:目的观察环磷腺苷葡胺(MCA)对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用。方法40只大鼠按随机数字表 法分为空白对照组、缺血再灌注损伤组(I/R组)、缺血后处理组(IP0组)和MCA后处理组(MCA组),每组1O只。 空白对照组仅行左冠状动脉左前降支套线而不阻断150 min,I/R组阻断30 min、再灌注120 min,IPO组在再灌注 初短暂缺血10 S,再灌注10 S、反复6次、处理后同I/R组,MCA组在再灌注前10 min经静脉给予环磷腺苷葡胺注 射液5 mg・kg~,其他处理同I/R组。再灌注120 min后,测各组血清SOD活性及血清MDA含量、心肌ATP酶 活性和心肌细胞凋亡指数(AI),电镜下观察细胞超微结构变化。结果 与I/R组比,IPO组和MCA组血清SOD 活性增高,血清MDA含量降低,ATP酶活性增高,AI减少显著,细胞结构损伤减轻。结论灌注损伤具有保护作用,其机制可能与改善能量代谢障碍有关。 MCA对心肌缺血再 关键词:环磷腺苷葡胺; 心肌缺血/再灌注损伤;后处理;动物,实验;大鼠 中图分类号:R一332 文献标志码:A 文章编号:1O0o一2294(2010)11--0001--04 Protective Effect of Meglumine Adenosine Cycl0phOsphate P0stc0nditi0ning on Myocardial Ischemia/Reperfusion Inj ury in Rats SUN Shi-tao。,YU Xiao-lingb,ZHANG Lin ,LI Yan-wei。 (a.Institute of Graduate;b.Department of Cardiology, the First Affiliated Hospital,Liaoning Medical University,Jingzhou 121001,China) ABSTRACT:Objective To investigate the protective effect of Meglumine adenosine cyclophos— phate(MAC)p0stconditioning on ischemia/reperfusion(I/R)injury in rats.Methods Forty rats were randomly divided into 4 groups:control group,I/R group,ischemic postconditioning(IPO) group and MAC postconditioning group,with 10 rats in each group.The rat model of myocardial I/R was established by occlusion of the left anterior descending coronary artery(LAD)for 30 mi— nutes and reperfusion for 120 minutes.IP0 was induced by 6 cycles of 10 seconds of ischemia and 1 0 seconds of reperfusion immediately preceding the regular ischemia and reperfusion.Rats in MAC group received intravenous injection of MAC(5 nag・kg一 )before reperfusion.The control rats were given only loose suture around LAD for 150 minutes.Superoxide dismutase(SOD),ma— londialdehyde(MDA),ATPase activity and myocardial cell A1 were measured.Changes in cell ul— trastructure were observed under the electron microscope reperfusion for 120 minutes.Results Compared with I/R group,SOD activity increased,MDA content decreased,ATP activity in— creased,AI decreased and cell structure damage decreased in IPO group and MAC group.Conclu‘ sion MAC can protect against on myocardial I/R i ̄ury,and the protective effect may be media一 收稿日期:2O1O一10—2O 作者简介:孙士涛(1976一),男,硕士研究生,主要从事心血管疾病的基础研究。 通信作者:于晓玲,硕士,教授,E—mail:gtxiaolingyu@163.corn。 2 南昌大学学报(医学版)2010年11月,第5O卷第l1期 ted by a mechanism involving the improvement of energy metabolism. KEY WORDS:meglumine adenosine cyclophosphate;myocardial ischemia/reperfusion inj ury; postconditioning;animals,laboratory;rats 目前,急性心肌梗死(AMI)依然是世界上致死 清,用黄嘌呤氧化酶比色法测定血清S0D活性,用 硫代巴比妥酸比色法测定血清MDA含量。取大鼠 率和致残率最高的疾病之一,而缺血再灌注损伤成 为阻碍缺血心肌从再灌注策略中获得最佳疗效的主 要难题l】]。近年来,国内外学者在缺血预处理 (IPC)的基础上提出缺血后处理(IPTC)的概念,并 心尖部缺血区心室肌组织0.3 g,切碎后用组织匀浆 器制成10 匀浆液,3 000 r・min 离心15 min取 上清液,化学比色法测定Na十_K 一ATP酶和Ca 一 通过实验证实IPTC具有与IPC类似的心肌保护作 用,从而大大提高了临床的操作性 。环磷腺苷葡 胺(MCA)是环化腺苷酸(cAMP)的衍生物,参与心 肌细胞的能量代谢,提供外源性cAMP,对维持心肌 细胞氧耗的供需平衡有积极意义。本研究旨在探讨 环磷腺苷葡胺后处理对大鼠心肌细胞缺血再灌注损 Mg 一ATP酶活性。取心尖部心肌组织,用2.5 戊二醛固定24 h,再以1%锇酸固定液固定后常规 脱水,环氧树脂包埋,制成超薄切片,3 醋酸铀一枸 橼酸铅染色,透射电镜下观察心肌超微结构的变化。 另取心尖部缺血心肌,4 多聚甲醛固定,常规石蜡 包埋切片,按TUNEI 细胞凋亡原位检测方法检测 伤的保护作用。 细胞凋亡情况,计算心肌细胞凋亡率、凋亡指数 (AI)。 1材料与方法 1.1 实验动物与主要试剂 40只健康雄性SD大鼠,体质量250~300 g 1.4统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件进行数据分析.计量 资料以均数±标准差( ± )表示,组间比较采用£ 检验。P-<0.05为差异有统计学意义。 (辽宁医学院实验动物中心提供);MCA(江苏万邦 公司);ATP酶测试盒、超氧化物歧化酶(SOD)测 试盒、丙二醛(MDA)测试盒(南京建成生物工程研 究所)、TUNEI 细胞凋亡检测试剂盒(南京凯基生 物科技发展有限公司)。 1.2动物模型制备及分组 2 结果 2.1各组血清SOD活性及MDA含量 与空白对照组比较,I/R组的血清SOD活性降 低(P<0.01),血清MDA含量明显增高(P< 0.01),差异均有统计学意义;与I/ R组比较,IPO 组及MCA组的血清SOD活性增高(P<O.05),血 以2O 乌拉坦(5 mI ・kg )腹腔麻醉,连续监 测Ⅱ导联心电图。开胸暴露心脏,在左冠状动脉前 降支(I AD)距左心耳下缘2 mm处穿过丝线,用一 细小带凹槽乳胶管垫于血管和结扎线之问,结扎。 清MDA含量降低(P<0.01),差异均有统计学意 义;与IPO组比较,MCA组差异无统计学意义(P> 0.05)。见表1。 表l 各组大鼠血清生化指标比较 士s 结扎后心肌呈暗红色,并出现室壁运动减弱,心电监 护见ST段明显抬高,证明结扎成功;缺血部分心肌 颜色恢复、抬高的ST段回落5O 以上表示再灌注 成功。按随机数字表法将4O只大鼠分为4组,每组 10只。空白对照组:仅行左冠状动脉左前降支套线 而不阻断15O min;缺血再灌注损伤组(I/R组):阻 断30 min,再灌注12O rain;缺血后处理组(It () 与空白对照组比较,*P ̄-.0.O1;与I/R组比较:#P<0.05,☆ P<0.01 组):在再灌注初短暂缺血lO S,再灌注10 s反复6 次后处理同I/R组;MCA后处理组(MCA组):在 再灌注前10 min经静脉给予MCA注射液 5 rng・kg~,其他处理同I/R组。 1.3检测指标 2.2各组心肌ATP酶活性 与空白对照组比较,I/R组的Na K 一ATP酶 和Ca!}_Mg 一ATP酶活性明显降低,差异有统计 学意义(P<0.0】);与I/R组比较,IP0组和MCA 组酶活性升高,差异有统计学意义(P<0.05);与 1po组比较,MCA组差异无统计学意义(P> 各组于再灌注120 min后从有颈总动脉取血 2 mL,静置后3 000 r・min 离心10 min,分离血 李士涛等:环磷腺苷葡胺后处理列大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用 3 0.05)。见表2。 表2各组大鼠心肌AI’P酶活性的比较 表3各组大鼠心肌细胞AI的变化 士s, 组驯 ” ‘ ’_. Kmgp r诅ot,r h,。 J【 ! 。trla!ol  nlg pro—t ’ h /xn lo1.与空白对照组比较,*P<-20.01;与I R组比较,#P<O.01。 2.4各组大鼠心肌细胞超微结构的变化 与空白对照组比较, P"-C0.01:与I/R组比较,£P<0.05。 电镜下空白对照组心肌细胞超微结构清晰,肌 丝排列规则,线粒体丰富,嵴清晰。I/R组心肌细胞 2.3各组大鼠心肌细胞AI的变化 超微结构损伤较重,心肌细胞丝排列紊乱,肌丝溶 解,线粒体数目明显减少,线粒体肿胀,线粒体嵴消 失,空泡变性明显。IPO组及MCA组心肌细胞超 与空白对照组比较。I R组AI明显升高,差异 有统计学意义(P<O.01);与I/R组比较,IPO组及 MCA组AI明显减少,差异有统计‘学意义(P< 微结构损伤较I/R组减轻,肌丝排列比较整齐,肌 节结构清晰,局部肌丝仍有断裂溶解,线粒体亦有肿 胀.未见明显空泡变性。见图1。 0.01);IPO组及MCA组间AI差异无统计学意义 (P>0.05)。见表3。 A:空白对照组;B:I/It组;C:IPO组;D:MCA组 图1 电镜下各组心肌细胞超微结构的变化 3 讨论 MCA是cAMt,的衍生物,系环磷腺苷与葡甲 胺(摩尔比1:1)的盐。由于其有较好的亲水性,尤 钙离子内流,增强磷酸化作用,调节细胞功能 ]。 越来越多的证据显示,缺血心肌再灌注后一段 时间内,心肌常发生再灌注损伤。缺血再灌注损伤 的发生与多种因素有关,而心肌能量代谢失常、氧自 由基生成增多、钙超载和细胞凋亡为最主要因素[5]。 其是脂溶性较强,较易透过脂溶性细胞膜进入心肌 细胞内发挥作用,所以是目前合成的能够直接补充 心肌缺m再灌注后.ATP生成减少,细胞能量代谢 障碍,自由基生成增多,使线粒体膜脂质过氧化,导 cAMP的第2信使药物。MCA是一种能量合剂、 细胞激活剂,主要通过增加细胞内cAMP发挥作 致线粒体功能抑制,使生物膜损伤.其通透性增强, 细胞外钙离子顺浓度差进入细胞,加重细胞功能紊 用,cAMP可直接或间接激活一系列蛋白激酶.促进 乱与结构破坏,促进氧自由基生成,破坏生物膜,导 4 南昌大学学报(医学版)2010年11月,第50卷第l1期 致细胞损伤,甚至引起细胞坏死。这些因素相互影 响,共同促进心肌缺血再灌注损伤的发生、发展。 作用,其机制可能与改善能量代谢障碍、减少钙超 载、抑制自由基生成或清除氧自由基有关;因此,临 床上进行急诊介人血运重建抢救急性冠脉综合征患 者时,可以考虑在开通前注射MCA进行药物后处 SOD对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重 要的作用,它能清除超氧阴离子自由基保护细胞免 受损伤,是心肌清除氧自由基所必需的酶,其活性高 低反映缺血再灌注心肌抗氧化的能力。MDA是氧 自由基攻击生物膜上的多不饱和脂肪酸引发脂质过 氧化作用的分解产物,其血清水平的高低间接反映 理,减轻心肌缺血再灌注损伤,进一步改善患者的预 后。 参考文献: 了机体受自由基攻击的严重程度。本研究显示,缺 血后处理与MCA后处理均能明显提高SOD的活 力并降低血清MDA水平,表明机械性后处理与外 源性给予MCA药物后处理均可提高机体的抗氧化 能力。因此,抑制自由基生成或清除氧自由基可能 是MCA对大鼠心肌缺血再灌注损伤保护作用的机 制之一。 ATP酶是存在于组织细胞及细胞器膜上的一 种蛋白质,它通过消耗ATP来维持细胞正常跨膜 离子梯度_6 。ATP水平的降低将导致心肌细胞代 谢紊乱、功能低下,进而引起组织结构和功能的损 害_7]。在心肌缺血再灌注过程中,能量生成不足和 消耗过多,致使Na 一K十_ATP酶和Ca 一Mg 一 ATP酶活性降低,从而导致胞质内离子紊乱,产生 钙超载,进而激活黄嘌呤氧化酶,催化产生大量氧自 由基__8]。因此测定Na+_K_。ATP酶和Ca 一Mg 一 ATP酶活性可直接反映能量代谢状况并间接反映 细胞内离子紊乱程度。MCA可明显改善细胞内能 量代谢紊乱,增加ATP酶活性,减轻细胞损伤。 有观点认为,能量代谢障碍可造成心肌细胞基 因结构及表达的异常,细胞内的ATP水平是决定 细胞发生凋亡或坏死的主要因素 ]。本研究表明 MCA组较I/R组大鼠的心肌细胞AI明显下降,可 能与MCA药物后处理减轻心肌细胞能量代谢障 碍,增加细胞内ATP含量,抑制缺血再灌注心肌细 胞凋亡的发生有关。 心肌超微结构的变化是反映心肌受损的有效指 标,与线粒体结构和功能的变化相关。线粒体是进 行细胞呼吸和氧化磷酸化反应生成ATP的重要亚 细胞单位[】 ,是能量代谢的重要场所,它可以利用 葡萄糖、酮体及游离脂肪酸经氧化磷酸化生成 ATP_1 ,在发生心肌缺血时,由于氧和能量物质的 缺乏,造成线粒体的膜完整性和空间结构遭到破坏, 进而破坏细胞超微结构,表现在线粒体肿胀、肌丝排 列紊乱、断裂溶解和空泡样变性等口 。 总之,MCA对心肌缺血再灌注损伤具有保护 [1]Van Domhurg R T,Sonnenschein K,Nieuwlaat R,et a1.Sus— tained benefit 20 years after reperfusion therapy in aetute ther— apy in acute myocardial infarction[J].Am Coil Cardiol,2005, 46(1):I 5-20. [2]ZhaoZQ,Corvera J S,HalkosME,et a1.Inhibition ofmyocar— dial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2003,285(2):579—588. E3] Loukoge0rgakis S P,Panagiotidou A T,Yellon D M,et a1. Postconditioning protects against endothelial ischemia—reperfu— sion injury in the human forearm[J].Circulation,2006,113 (7):1015-1019. [4]张仲君,马英华,苗嵩,等.环磷腺苷葡胺治疗老年心肌梗死后 心功能不全的临床观察[J].中国老年学杂志,2009,29(6): 748—749. E5]Limuro M,Kaneko M,Matsumoto Y,et a1.Effects of an endo— thelin receptor antagonist TAK—’044 on myocardial energy me—- tabolism in ischemia/reperfused rat hearts[J].Cardiovasc Pharmacol,2000,35(3):403—409. E63 Fang H,Li C X,Wang Q Y,et a1.Effect of reperfusion leuko— cyte—depleted blood on canine myocardial energy metabolism balance during cardiopulmonary bypass[J].Siehuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban,2007,38(4):671—674. [73 Zhu J C,Ma H,Wang J K.Effects of volatile isolfurane on rat heart ischemia—reperfusion injury in vitro[J].Chin Pharmacol Bull,2009,25(6):734—737. [83 Gao L,Laude K,Cai H.Mitochondrial pathophysiology,reac— tive oxygen species,and cardio—vascular diseases[J].Vet Clin North Am Small Ahim Pract,2008,38(1):137-155. [93 Nordlie M A,Wold L E,Simkhovich B Z,et a1.Molecular as— pects of ischemic heart disease:ischemia/reperfusion~induced genetic changes and potential applications of gene and RNA in- terference therapy[J].Cardiovasc Pharmacol Ther,2006,11 (1):17-30. [1o]Bandy0padhyay D,Chattopadhyay A,Ghosh G,et a1.Oxida— tive stress—induced isehemic heart disease:protection by an— tioxidants[J].Curr Med Chem,2004,11(3):369—387. [11] Menger M D,Vollmar B.Role of microcirculation in trans— plantation[J].Microcireulation,2000,7(5):291—306. [12]冉柯,卢向航,李晋,等.腺苷A1受体激动剂延迟预处理对兔 心肌缺血再灌注损伤的保护作用[J].重庆医科大学学报, 201o,35(4):535—537. (责任编辑:罗芳) 

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