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目的:(1)研究丙泊酚预处理(PPC)对肾性高血压大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的影响。
(2)探讨细胞外信号调节激酶(ERK1/2)和即刻早期基因(c-fos)在丙泊酚预处理中的作用。
方法:首先建立肾性高血压大鼠模型。应用Langendorff离体心脏灌注装置,建立肾性高血压大鼠心脏缺血再灌注损伤模型。急性分离的肾性高血压大鼠心脏,随机分为以下8组(n=8each):(1)对照组(CTRL组):平衡灌注K-H液20min,续灌148min;(2)缺血再灌注组(ISCH组):平衡灌注K-H液20min,续灌53min,全心缺血35min后再灌注60min;(3)DMSO组:平衡灌注K-H液20min,含20μmol/LDMSO的K-H液续灌18min、冲洗5min后续灌10min、冲洗5min两次,余同ISCH组;(4)PD组:平衡灌注K-H液20min,含20μmol/LPD98059的K-H液续灌18min、冲洗5min后续灌30min,余同ISCH组;(5)P30、P100及P300组:平衡灌注K-H液20min,续灌23min后分别应用含30、100或300μmol/L丙泊酚的K-H液灌注10min、冲洗5min两次,余同ISCH组;(6)PD+P100组:平衡灌注K-H液20min,含20μmol儿PD98059的K-H液灌注18min、冲洗5min,之后应用含100μmol/L丙泊酚的K-H液续灌10min、冲洗5min两次,余同ISCH组。持续监测平衡灌注末(基础值),缺血前,再灌注10、20、30、40、50和60min心肌功能学指标(左室舒张末压EDP,左室发展压DP,左室内压上升最大速率+dP/dtmax,左室内压下降最大速率-dP/dtmax和心率HR),记录全心缺血期间心肌挛缩起始时间和峰值,测量对应时间点冠脉流量(CF)。生化比色法检测再灌注末心肌组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,并采用WestenBlotting方法半定量测定各组再灌注末心肌basal-ERK1/2、p-ERK1/2和Fos蛋白含量。
结果:平衡灌注末,各组间心功能指标基础值未见统计学差异(P>0.05)。在缺血前,和各组内对应基础值相比,P100组EDP、+dP/dtmax、HR和CF降低,P300组DP、+dP/dtmax、HR和CF降低(P<0.05,P<0.01)。和P100组相比,PD+P100组EDP升高(P<0.01)。再灌注末,ISCH组心功能较CTRL组显著恶化(P<0.01),DMSO组、P30组、P300组和PD组心功能与ISCH组相比未见统计学差异。再灌注期间P100组DP、+dP/dtmax、-dP/dtmax和CF高于ISCH组,EDP低于ISCH组(P<0.05,P<0.01),而两组间HR未见统计学差异。PD98059的提前应用可取消100μmol/L丙泊酚预处理引起的上述心功能指标的改善。全心缺血期间,各浓度丙泊酚预处理组与ISCH组相比,均未改变心肌挛缩起始时间和峰值,而PD+P100组较P100组心肌挛缩时间提前和挛缩峰值升高(P<0.05)。P100组再灌注末心肌MDA含量低于ISCH组,SOD活性高于ISCH组;而PD+P100组与P100组相比,MDA含量增加,SOD活性降低。再灌注末ISCH组与CTRL组相比,心肌胞浆、胞核p-ERK1/2活性显著增加,P100组心肌胞浆p-ERK1、胞核p-ERK1/2较ISCH组进一步升高,而PD+P100组较P100组心肌胞核p-ERK1/2活性显著降低(P<0.01)。再灌注末ISCH组较CTRL组心肌Fos蛋白含量增多;与ISCH组相比,P100组Fos蛋白含量进一步增加,而P300组则出现了降低;与P100组相比,PD98059的提前使用消除了100μmol/L丙泊酚预处理引起的再灌注末心肌Fos蛋白含量的增加。
结论:(1)100μmol/L丙泊酚预处理明显减轻肾性高血压大鼠离体心脏缺血再灌注损伤,表现为改善再灌注末心脏舒缩功能,增加冠脉流量和抑制脂质过氧化反应等。
(2)心肌细胞胞浆、胞核ERK1/2的激活,尤其是胞核p-ERK1/2可作为促保护因子参与100μmol/L丙泊酚预处理的保护作用。
(3)ERK1/2激活后可能通过增加c-fos活性对丙泊酚预处理保护缺血再灌注心脏起调节作用。