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第一部分 尼可地尔预处理对大鼠在体心肌缺血再灌注损伤的保护作用目的:观察尼可地尔对大鼠在体心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其对内质网应激反应标志因子表达的影响。方法:将40只SD大鼠随机分为五组:假手术组(S组),缺血再灌注组(I/R组),尼可地尔预处理+缺血再灌注组(低剂量组,L-Nic组;中剂量组,M-Nic组,高剂量组,H-Nic组)。构建大鼠在体心肌缺血再灌注损伤模型,缺血前分别经尾静脉注射给予不同剂量的尼可地尔预处理。采用HE染色光镜观察评价心肌组织病理变化;乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒检测血清LDH活性;TUNEL法检测心肌细胞凋亡情况;Real-Time PCR检测心肌组织中的GRP78(ERS标志因子)及CHOP(ERS相关凋亡标志因子)的mRNA表达水平;Western blot检测心肌组织中的GRP78、CHOP蛋白表达水平,以及凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax的表达水平。结果:与S组相比,I/R组大鼠缺血再灌注后血清中的LDH活性水平显著升高,心肌细胞凋亡指数显著升高,心肌组织中的Bcl 2蛋白表达显著减少,Bax蛋白表达显著增加,GRP78及CHOP的mRNA及蛋白表达均显著上调。而与I/R组比较,不同剂量尼可地尔预处理均可显著降低大鼠血清中的LDH活性水平及心肌细胞凋亡指数,增强Bcl 2蛋白的表达,同时抑制Bax蛋白表达上调,还可显著抑制GRP78及CHOP的mRNA及蛋白表达,并且尼可地尔的上述效应均呈剂量依赖性。结论:在大鼠在体心肌缺血再灌注损伤模型中,尼可地尔预处理可呈剂量依赖性地减轻心肌细胞损伤及凋亡,还可抑制心肌缺血再灌注所诱发的内质网应激反应。第二部分尼可地尔预处理对大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的保护作用目的:观察尼可地尔对大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其对内质网应激反应标志因子表达的影响。方法:48只大鼠随机分为六组:平衡灌注(Bal)组,平衡灌注+尼可地尔预处理(Bal+ Nic100)组,缺血再灌注(I/R Ctrl)组,缺血再灌注+尼可地尔30gM预处理(Nic30)组,缺血再灌注+尼可地尔100μM预处理(Nic 100)组,缺血再灌注+尼可地尔300gM预处理(Nic 300)组。采用Langendorff灌流装置,建立离体大鼠心肌缺血再灌注损伤模型,分别给予不同剂量的尼可地尔预处理。采用多道生理信号采集系统记录分析各项心功能参数:左心室峰压(LVPSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室等容期压力最大变化速率(±dP/dt max)、心率(HR)等,并计算左室发展压(LVDP=LVPSP-LVEDP);采用LDH检测试剂盒测定冠脉流出液中的LDH活性;氯化三苯基四氮唑(TTC)染色检测心肌梗死面积;TUNEL法检测心肌细胞凋亡情况;Real-Time PCR检测心肌组织中GRP78及CHOP的mRNA表达水平;Western blot检测心肌组织中GRP78、CHOP、Bcl-2及Bax的蛋白表达水平。结果:与I/R Ctrl组比较,尼可地尔预处理可显著改善大鼠离体缺血再灌注心脏的各项心功能指标。与平衡灌流期比较,I/R Ctrl组再灌注120min后冠脉流出液中的LDH活性水平显著上升,而尼可地尔预处理各组冠脉流出液中的LDH活性水平显著低于I/R Ctrl组。与I/R Ctrl组相比,尼可地尔预处理各组的心肌梗死面积显著缩小。与Bal组比较,I/R Ctrl组缺血再灌注后心肌细胞凋亡指数显著升高;而与I/R Ctrl组相比,尼可地尔预处理各组心肌细胞凋亡指数明显降低。与Bal组比较,I/R Ctrl组心肌组织中的Bcl 2蛋白表达显著减少,Bax蛋白表达显著上调;而与I/R Ctrl组比较,尼可地尔预处理可以显著抑制Bax蛋白表达上调,同时增强Bcl 2蛋白的表达。与Bal组相比,I/R Ctrl组心肌组织中的GRP78及CHOP mRNA及蛋白表达水平显著上调,而与I/R Ctrl组比较,尼可地尔预处理可显著降低GRP78及CHOP mRNA及蛋白表达水平。并且尼可地尔的上述作用均呈剂量依赖性。结论:在大鼠离体心肌缺血再灌注损伤模型中,尼可地尔预处理可呈剂量依赖性地减轻心肌细胞损伤及凋亡,促进缺血再灌注后心脏功能的恢复,还可抑制心肌缺血再灌注诱发的内质网应激反应。第三部分尼可地尔预处理对大鼠缺血再灌注心肌内质网应激的影响目的:探讨内质网应激反应在尼可地尔保护缺血再灌注心肌的作用中是否具有重要功能。方法:将40只大鼠随机分为五组:平衡灌注(Bal)组,缺血再灌注(I/R Ctrl)组,缺血再灌注+尼可地尔预处理(Nic)组,缺血再灌注+衣霉素预处理(TM)组,缺血再灌注+衣霉素+尼可地尔预处理(TM+Nic)组。采用Langendorff灌流装置,建立离体大鼠心肌缺血再灌注损伤模型,分别给予内质网应激激动剂衣霉素f2.5mg/ml)及尼可地尔(100μM)预处理。采用多道生理信号采集系统记录分析各项心功能参数:左心室峰压(LVPSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室等容期压力最大变化速率(±P/dt max)、心率(HR),并计算左室发展压(LVDP);LDH检测试剂盒测定冠脉流出液中的LDH活性;TTC染色检测心肌梗死面积;TUNEL法检测心肌细胞凋亡情况;Western blot检测心肌组织中GRP78及CHOP的蛋白表达水平。结果:与I/R Ctrl组比较,尼可地尔预处理可显著改善离体大鼠缺血再灌注心脏的各项心功能指标;给予衣霉素预处理后,尼可地尔对心功能指标的改善作用被显著减弱。Nic组冠脉流出液中的LDH活性水平显著低于I/R Ctrl组;而TM+Nic组冠脉流出液中的LDH活性水平明显高于Nic组。与I/R Ctrl组相比,尼可地尔预处理可显著缩小心肌梗死面积;而TM+Nic组的心肌梗死面积明显高于Nic组。与I/R Ctrl组相比,尼可地尔预处理可明显降低心肌细胞凋亡指数;而TM+Nic组的心肌细胞凋亡指数显著高于Nic组。与I/R Ctrl组相比,尼可地尔预处理可明显降低心肌组织中的GRP78及CHOP蛋白的表达水平;而TM+Nic组的心肌组织中的GRP78及CHOP蛋白表达水平显著高于Nic组。结论:内质网应激激动剂衣霉素可显著减弱尼可地尔对缺血再灌注心肌的保护作用,提示内质网应激可能是尼可地尔发挥心肌保护作用的重要作用靶点之一。第四部分尼可地尔通过激活PI3K/Akt信号通路而抑制心肌缺血再灌注导致的内质网应激目的:探讨PI3K/Akt信号转导通路是否参与了尼可地尔对缺血再灌注心肌内质网应激反应的抑制及其心肌保护效应。方法:将48只SD大鼠随机分为六组:平衡灌注(Bal)组,平衡灌注+尼可地尔预处理(Bal+Nic)组,缺血再灌注(I/R Ctrl)组,缺血再灌注+尼可地尔预处理(Nic)组,缺血再灌注+渥曼青霉素预处理(WM)组,缺血再灌注+渥曼青霉素+尼可地尔预处理(WM+Nic)组。采用Langendorff灌流装置,建立离体大鼠心肌缺血再灌注损伤模型,给予PI3K/Akt信号通路特异性抑制剂渥曼青霉素(100 nM)及尼可地尔(100μM)预处理,采用多道生理信号采集系统记录分析各项心功能参数:包括左心室峰压(LVPSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室等容期压力最大变化速率(±P/dt max)、心率(HR),并计算左室发展压(LVDP);采用LDH检测试剂盒测定冠脉流出液中的LDH活性;TTC染色检测心肌梗死面积;TUNEL法检测心肌细胞凋亡情况;Western blot检测心肌组织中GRP78、CHOP、Akt、p-Ak、Bcl2及Bax的蛋白表达水平。结果:与I/R Ctrl组相比,尼可地尔预处理可显著改善离体大鼠缺血再灌注心脏的各项心功能指标;给予渥曼青霉素预处理后,尼可地尔对心功能指标的改善作用被显著减弱。Nic组冠脉流出液中的LDH活性水平显著低于I/R Ctrl组;而WM+Nic组的LDH活性水平明显高于Nic组。与I/R Ctrl组相比,尼可地尔预处理可显著缩小心肌梗死面积;WM+Nic组的心肌梗死面积比明显高于Nic组。与I/R Ctrl组相比,尼可地尔预处理可明显降低心肌细胞凋亡指数;WM+Nic组的心肌细胞凋亡指数显著高于Nic组。与I/R Ctrl组比较,尼可地尔预处理可以显著增强心肌组织中Bcl2蛋白的表达,抑制Bax蛋白表达上调;渥曼青霉素预处理显著减弱了尼可地尔增加Bcl 2表达及抑制Bax表达的作用。与I/R Ctrl组比较,尼可地尔预处理可显著上调心肌组织中Akt蛋白的磷酸化水平;渥曼青霉素预处理显著抑制了Akt蛋白的磷酸化。与I/R Ctrl组比较,尼可地尔预处理可以显著抑制心肌组织中GRP78及CHOP的蛋白表达;渥曼青霉素预处理显著减弱了尼可地尔降低GRP78及CHOP蛋白表达的作用。结论:在大鼠离体心肌缺血再灌注损伤模型中,PI3K/Akt信号通路特异性抑制剂渥曼青霉素可显著减弱尼可地尔对缺血再灌注心肌的保护作用及其对内质网应激标志因子表达的影响,提示尼可地尔抑制心肌缺血再灌注诱发的内质网应激反应及其心肌保护效应有赖于PI3K/Akt信号转导通路的活化。