[精品]腺苷药物预适应对缺血心肌的保护作用

[精品]腺苷药物预适应对缺血心肌的保护作用 腺苷药物预适应对缺血心肌的保护作用 【摘要】目的:分析腺苷药物预适应对缺血心肌的保护作用及Mn-SOD、ICAM-1,iNOS 的含量变化。:试验用Wistar大鼠140只，随机分为:对照组,心肌梗塞组,IP组, 腺苷PP1个循环组,腺苷PP2个循环组,腺苷PP3个循环组,腺苷PP4个循环组。通过TTC (Triphenyltetrazoliumchloride)染色方法来测定心肌梗塞的面积;通过氧化还原酶法测 定血清中的Mn-SOD、ICAM-1,iNOS的含量变化。结果:?心肌梗塞面积在心肌梗塞组中最大， IP后心肌梗塞面积有明显的下降，两者之间有明显的统计学差异。在PP三个循环组，心肌 梗塞面积达到最小，在PP四个循环组，心肌梗塞面积较PP三个循环组稍有升高，两者之间 没有统计学差异(p>0.05)。?心肌梗塞以后Mn-SOD含量与对照组相比明显升高(p<0.05)。 PP以后血清中的Mn-SOD含量亦有明显的升高，从第一个循环到第三个循环，随着循环次数 的增加而增加，高峰在PP三个循环的时间，与心肌梗塞组相比较两者之间有明显的统计学差 异(p<0.01);第四个循环Mn-SOD的含量较三个循环组反而稍有下降，两者之间没有统计学 差异(p>0.05)。?心肌梗塞以后血清中的ICAM-1含量表达较对照组有明显的升高，两者之间 有统计学差异(p<0.05)。ICAM-1的含量随PP循环次数的增加而增加，其含量在PP四个循 环的时间达到最高峰，其同心肌梗塞组之间有明显的统计学差异(p<0.01)。?心肌梗塞以后 血清中的iNOS含量表达较对照组有明显的升高，两者之间有统计学差异(p<0.05)。iNOS的 含量随PP循环次数的增加减少，PP四个循环最低，同心肌梗塞组之间有明显的统计学差异 (p<0.01)。结论:PP对梗塞心肌具有保护作用，Mn-SOD、ICAM-1,iNOS在PP过程中有明显 的变化，可能参与了心肌PP的过程。, 【关键词】缺血预适应;药物预适应;Mn-SOD;iNOS;ICAM-1 【Abstract】TheMolecularbiologymechanismofPharmacologicPrecondition(PP) andclinicalsignificanceObjectivesIschemicprecondition(IP)canprotectthemyocardiumfromischemicinjury.Theresearchhasshowedthattheanti-oxidasesystemplayasignificanceroleonIPbefore.Inourexperiment,themodelofmyocardialinfarction,IP,Pharmacologicprecondition(PP)wereusedtostudytheserumMn-SODiNOS、 ICAM-1.inthePP.Methods140adultWistarratswererandomlydividedintocontrolgroup(A),infarctgroup(B),IPgroup(C),onecycleofPPgroup(D1),twocyclesofPPgroup(D2),threecyclesofPPgroup(D3),fourcyclesofPPgroup(D4).Triphenyltetrazoliumchloride(TTC)methodwasusedtostudythepercentageoftheinfarctionarea;oxidationreductionenzymemethodwasusedtostudytheMn-SOD、iNOS、 ICAM-1ofserum.Results(1)PPcanreducetheinfarctionareaapparently,buttheprotectiveroleofthePPwasnotincreasedwiththePPcycles,itreachesapeakatthreecyclesofPPandthendecreasefromfourcycles.(2)ThecontentoftheMn-SODintheserumwereincreasedaftermyocardialinfarctVSthecontrolgroup(p<0.05),andafterPP,thecontentofMn-SODintheserumwere increasedtoo.WiththecycleincreasedthecontentoftheMn-SODalsowereincreased.Thepeakwasthreecyclesandthendecreasedinthefourcycles.(3)ThecontentoftheICAM-1intheserumwereincreasedaftermyocardialinfarctVSthecontrolgroup(p<0.05),andafterPP,thecontentofICAM-1intheserumwereincreasedtoo.WiththecycleincreasedthecontentoftheICAM-1alsowereincreased.(4)ThecontentoftheINOSintheserumwereincreasedaftermyocardialinfarctVSthecontrolgroup(p<0.05),andafterPP,thecontentofINOSintheserumweredecreased.WiththecycleincreasedthecontentoftheINOSalsoweredecreased.Thelowpeakwasfourcycles..Conclusions(1)ThestudyindicatesthatthePPcanprotecttheischemicmyocardium.Mn-SOD、iNOS、ICAM-1mayplayanimportantroleintheIP, 【Keyword】Ischemicprecondition;Pharmacologicprecondition;Mn-SODiNOSICAM-1, 【中图分类号】R156.3【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)12-0168-03 在心肌梗塞前，预先给予心肌几次短暂的缺血再灌注之后，可以明显的增加心肌对随后 缺血的耐受性，此为缺血预适应(IschemicPreconditioning，IP)^[1]，在体内应 用某些药物可以部分的模拟IP的过程，称此过程为药物预适应 (PharmacologicpreconditionPP)。本实验就是在建立大鼠心肌梗塞模型和IP、PP模型的基 础上来探讨Mn-SOD、iNOS、ICAM-1在IP及腺苷PP过程中含量表达的变化和腺苷PP作用及 其临床意义，以期为冠心病的防治提供更好的指导。, 1材料和方法, 1(1试验动物:Wistar大鼠，3,6个月，体重150g左右，雌雄不限(购于浙江省人民 医院实验动物中心)。,
1(2主要仪器:千分之一天平(METTLER公司);动物用呼吸机(浙 江大学动物仪器厂);紫外可见分光光度计(上海医用设备厂);显微镜(OLLIMPUS公司)。, 1(3主要药品:腺苷注射液(沈阳光大药业公司);TTC试剂(浙江省华东医药股份公司); 伊凡蓝试剂(瑞士Restang公司);Mn-SOD、ICAM-1、iNOS检测试剂(南京建成生物有限公 司)。, 2试验分组, 试验用Wistar大鼠140只，随机分为7组，每组20只:, A组对照组只开胸暴露心脏，不结扎冠状动脉，24小时后取血清和心肌标本供检测用。 , B组心肌梗塞组结扎冠状动脉后1小时，关闭胸腔。24小时后取血清和心肌标本供检测 用。, C组IP组结扎冠状动脉前降支5分钟，放松3分钟，做三个循环。24小时以后，结扎冠 状动脉前降支1小时，取血清和心肌标本供检测用。, D组腺苷PP组, D1组PP1个循环组腺苷PP24小时，结扎冠状动脉1小时。取血清和心肌标本供检测用。, D2组PP2个循环组腺苷PP24小时，再注射相同剂量，做二个循环。24小时以后，结扎冠状动脉前降支1小时，取血清和心肌标本供检测用。, D3组PP3个循环组腺苷PP24小时，再注射相同剂量，做三个循环。24小时以后，结扎冠状动脉前降支1小时，取血清和心肌标本供检测用。, D4组PP4个循环组腺苷PP24小时，再注射相同剂量，做四个循环。24小时以后，结扎冠状动脉前降支1小时，取血清和心肌标本供检测用。, 3动物模型的建立, 3(1建立心肌梗塞动物模型。, 3(2建立IP动物模型。, 3(3建立腺苷PP模型, 4标本的收集和处理, 4(1Mn-SOD暴露下腔静脉，抽取静脉血3ml，4000转,分钟离心5分钟，取血清置于,20?低温冰箱保存。, 4(2心肌标本试验终点时间，剪下心脏，剪下梗塞部位。, 5试验检测, 5(1心肌梗塞面积的检测:按TTC染色的方式进行。, 5(2Mn-SOD、ICAM-1、iNOS的检测:严格按照说明操作进行。, 6统计分析, 资料以均数?差表示，各试验组之间比较用T检验，组内之间比较用单因素方差分析。P<0.05为有统计学差异，P<0.01为有显著统计学差异。, 7试验结果, 7(1肉眼观察:结扎冠状动脉前降支1小时以后，肉眼可见心室前壁颜色逐渐呈现浅淡、苍白样改变，收缩幅度下降，部分伴有室壁瘤形成。, 7(2心肌梗塞面积的测定结果, 心肌梗塞面积在心肌梗塞组中最大，平均达到了22.86%，而在IP以后，心肌梗塞面积有明显的下降，两者之间有明显的统计学差异。在PP三个循环组，心肌梗塞面积达到最小，但是单纯的增加PP的刺激量，并不能相应的继续减少心肌梗塞的面积，在PP四个循环组，心肌梗塞面积较PP三个循环组稍有升高。PP三个循环组和四个循环组与心肌梗塞组相比较有明显的统计学差异(p<0.01)，但是PP三个循环和四个循环组之间没有统计学差异(p>0.05)。, 7(3Mn-SOD的测定结果 心肌梗塞以后血清中的Mn-SOD含量表达较对照组有明显的升高，两者之间有统计学差异(p<0.05)。Mn-SOD的含量随PP循环次数的增加而有部分增加，其含量在PP三个循环的时间达到最高峰，而在四个循环以后逐渐下降，其同心肌梗塞组之间有明显的统计学差异(p<0.01)。, 7(4ICAM-1的测定结果 心肌梗塞以后血清中的ICAM-1含量表达较对照组有明显的升高，两者之间有统计学差异(p<0.05)。ICAM-1的含量随PP循环次数的增加而增加，其含量在PP四个循环的时间达到最高峰，其同心肌梗塞组之间有明显的统计学差异(p<0.01)。, 7(5iNOS的测定结果 心肌梗塞以后血清中的iNOS含量表达较对照组有明显的升高，两者之间有统计学差异(p<0.05)。IP后血清中iNOS含量表达较心肌梗塞组有所下降，两者之间有统计学差异(p<0.05)。iNOS的含量随PP循环次数的增加而减少，其含量在PP四个循环达最低值。(p>0.05), 8讨论, PP对心肌有明显的保护作用，腺苷是机体能量代谢的产物，主要来源于ATP降解。心脏短暂缺血后大量ATP降解，导致局部心肌组织腺苷积聚^[2-3]。SOD是体内自由基重要的清除酶之一，有三种不同的类型，分别命名为:Mn-SOD、Cu/Zn-SOD和Fe-SOD。Mn-SOD在IP中发挥了重要的作用，而在IP第一相中产生的Mn-SOD还可能在第二相保护作用中发挥了更大的保护作用^[4-6]。Yamashita的研究则指出Mn-SOD蛋白表达的高峰和IP 发挥作用的时间相同，并且Mn-SOD的含量和心肌梗塞面积呈负相关。国外学者Yamashita曾经指出Mn-SOD可能是缺血IP的最终效应器^[6]。NOS分为两大类，即原生型 NOS(constitutiveNOS，cNOS)和诱生型NOS(inducibleNOS，iNOS)。缺血后几分钟内iNOS活 性即增加，继之NO浓度升高，随时间的延长iNOS蛋白表达下降;NOS已被选择性地确定为 预适应延迟相的调节物。在野生型小鼠，初发预适应后24hiNOS的表达和活性增强。无iNOS等位基因的纯和型小鼠缺乏延迟相预适应的保护作用^[7-10]。ICAM-1又称CD54，是分子量为76,114KD的单链糖蛋白，微血管内皮是其主要的靶细胞。许多研究证实，发生 脑缺血、脑和脊髓缺血再灌注损伤，ICAM-1表达增加，使得白细胞与血管内皮细胞间粘附力增加,进而贴壁、滚动、嵌塞微血管,造成局部血液动力学环境改变。白细胞跨过内皮细胞间 隙进入周围组织，释放大量炎性介质和细胞因子，造成缺血区域的脑组织损伤，并吸引更多的白细胞进入组织，形成恶性循环^[11-13]。, 在人类通过开胸建立IP模型的可能性不大，建立PP效应显得极为重要，通过我们的研 究也发现在PP过程中体内的抗氧化系统发挥了重要的作用，分析在PP过程中iNOS做为始动 因子发挥作用，ICAM-1做为中间因子起作用，而MN-SOD可能做为效应物质发挥作用，但是 三者之间如何发挥进一步的作用，尚待研究。, 9结论, 9.1腺苷PP以后可以明显的减少心肌梗塞的面积;, 9.2腺苷发挥PP的作用可能也需要机体内的抗氧化酶系统参与。 参考文献, ,1, MurryCE,JenningsRB,ReimerRA,etal.Preconditioningwithischema:adelayoflethalcellin juryinischemicmyocardia,J,.Circulation,1986,74(5):1124-1136., ,2, KuzuyaT,HoshidaS,YamashitaN,etal.Delayedeffectsofsublethalischemiaontheacquisiti onoftolerancetoischemia,J,.CircRes.1993Jun;72(6):1293-9., ,3,BaxterGF.Roleofadenosimyocardneindelayedpreconditioningofmyocardium ,J,.CardiovascRes,2002,55(3):483249-51.,
,4, McCullyJD,ToyodaY,UematsuM,etal.Adenosine-enhancedischemicpreconditioning:adenos inereceptorinvolvementduringischemiaandreperfusion,J,.AmJPhysiolHeartCircPhysiol,2001,280(2):H5912-6021., ,5, LeeHT,EmalaCW.Preconditioningandadenosineprotecthumanproximaltubulecellsinaninvi tromodelofischemicinjury,J,.JAmSocNephrol,2002,13(11):2753-2761., ,6, YamashitaN,NishidaS,HoshidaJ,etal.Alpha1-adrenergicstimulationinducescardiactolerancetohypoxiaviainductionandactivationofMn-SOD.AmJPhysiol,1996,271:H1356-1362., ,7, QinQ,YangXM,Cuil,etal.ExogenousNOtriggerspreconditioningviaaCGMP-andmito-KATP-dependentmechanism.,J,.AmJPhysiolHeartCircPhysiol.2004Aug;287(2):H712-8., ,8, BergesA,VanNassauwL,BosmansJ,etal.Roleofnitricoxideandoxidativestressinischemicmyocardialinjuryandpreconditioning,J,.ActaCardiol.2003Apr;58(2):119-32, ,9, GuoY,SteinAB,WuWJ,etal.LatepreconditioninginducedbyNOdonors,adenosineA1receptoragonists,anddelta1-opioidreceptoragonistsismediatedbyINOS ,J,.AmJPhysiolHeartCircPhsiol.2005Nov;289(5):H2251-7., ,10, DasS,AlagappanVK,BagchiD,etal.CordinatedinductionofiNOS-VEGF-KDF-eNOSafterreseratrolconsuption:apotentialmechanismforreseratrolpreconditioningoftheheart,J,.VasculPharmacol.2005Apr-May;42(5-6):281-9., ,11, SaurinAT,MartinJL,HeadsRJ,etal.Theroleofdifferentialactivationofp38-mitogen-activatedproteinkinaseinpreconditionedventricularmyocytes ,J,.FASEB,2000,14(14):2237-2246., ,12, NakanoA,BainesCP,KimSO,etal.IschemicpreconditioningactivatesMAPKAPK2intheisolatedrabbitheart:evidenceforinvolvementofp38MAPK,J,.CircRes,2000,86(2):1442151., ,13, MocanuMM,BaxterGF,YueY,etal.Thep38MAPKinhibitor,SB203580,abrogatesischemicpreconditioninginratheartbuttimingofadministrationiscritical ,J,.BasicResCardiol,2000,95(6):472-478.