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许多研究已经认识到间歇性低氧Intermittent Hypoxia, IH具有抗缺血复灌I/R损伤的作用,但其机制尚未阐明。本工作主要研究IH对I/R时心功能和Na+Ca2+离子稳态的影响,及其相关调控因素的作用,进一步在细胞、分子和离子水平认识IH抗I/R损伤作用的机制。主要的研究结果如下; IH可以防止I/R给引起的心肌舒缩功能障碍。I/R后IH大鼠心功能各项指标的恢复均明显好于正常大鼠。分别利用Fura-2 AM和SBFI作为Ca2+以及Na+的荧光指示剂,荧光成像结果显示模拟I/R引起对照组心肌细胞[Na+]i[Ca2+]i浓度明显升高而IH可以有效防止I/R引起的心肌细胞内[Na+]i浓度的升高,几乎消除了I/R造成的[Ca2+]I升高。 心肌组织生化检测显示,I/R可以明显抑制对照组心肌Na+/K+-ATPase活性;IH能够有效地维持I/R过程中Na+/K+-ATPase活性的稳定。Na+/K+-ATPase特异性抑制剂ouabain,消除了IH在模拟I/R中对[Na+]i[Ca2+]i浓度升高的抑制作用,导致IH心肌细胞缺血过程中的[Na+]i的进一步升高,同时出现[Ca2+]i超载,并通过对离子浓度时间变化曲线的分析,证实Na+/K+-ATPase活性的保持在IH减少[Na+]i[Ca2+]i超载中有重要作用 。Ryanodine受体结合实验显示缺血导致了对照大鼠心肌肌浆网与ryanodine的结合能力Kd的微小升高,但是复灌后又恢复到缺血前水平;此外I/R还导致了CON大鼠心肌Bmax的下降,缺血对IH大鼠的肌浆网与ryanodine的结合能力Kd没有显著性影响IH则抑制了I/R导致的Bmax的下降, KATP 通道的特异性抑制剂glibenclamide可以抑制IH改善I/R后心功能恢复的作用。glibenclamide及线粒体KATP特异性抑制剂5- HD消除了IH对[Ca2+]i 中文摘要4 稳态的保护作用,但对对照心肌细胞I/R期间的钙超载没有明显作用。KATP开放剂Pinacidil可以明显降低模拟I/R引起的对照心肌细胞[Ca2+]i浓度的升高。通过人为控制电极内液的[ATP]p利用全细胞膜片箝记录的方法,我们观察到IH改变了心肌[ATP]p -开放概率曲线在正常大鼠心肌中半数有效浓度EC50为299uMIH大鼠心肌EC50增大为502 uM。表明IH使得KATP 通道更容易激活。20分钟的慢速模拟缺血能激活更多的IH心肌细胞RT-PCR的数据表明IH下调了KATP 通道的mRNA但是却有效的维持了I/R过程中KATP 通道的mRNA的稳定 。PKC抑制剂chelerythrine抑制了IH改善I/R后心功能恢复的作用,western blot的结果表明IH能够增加心肌胞膜组分的PKC和亚型的转位chelerythrine不仅抑制了IH抗模拟I/R中[Na+]i[Ca2+]i升高的作用甚至还有恶化作用造成了I/R期胞[Na+]i[Ca2+]i更严重超载 ,上述结果表明IH增加了心肌对I/R损伤的耐受改善了I/R导致的心功能障碍缓解了I/R造成的心肌细胞内[Na+]i和[Ca2+]i的升高,IH通过维持Na+/K+-ATPase的活性降低Na+/Ca2+交换体对[Na+]i 的敏感性提高,心肌肌浆网的Ca2+释放功能等减少了I/R造成的[Na+]i 升高,抑制了[Ca2+]i 的超载KATP通道的激活和PKC的转位也参与了IH的心肌保护作用 。