线粒体乙醛脱氢酶2在心肌保护中的作用及可能机制探讨

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目的:研究ALDH2对离体大鼠心肌缺血/复灌损伤的作用,进一步探讨ALDH2心肌保护作用是否与体内一氧化氮的生成有关,并分析线粒体通透性转换孔是否参与其中。方法:实验大鼠随机分为缺血/复灌组(Ischemia and Reperfusion, I/R)、酒精(ethanol, EtOH)干预组(I/R+EtOH)、氨基氰(cyanamide, CYA)干预组(I/R+CYA)及酒精+氨基氰干预组(I/R+EtOH+CYA);硝基L-精氨酸甲基酯(NG-nitro-L-methyl arginine ester,L-NAME)干预组(I/R+L-NAME)及酒精+硝基L-精氨酸甲基酯干预组(I/R+EtOH+L-NAME);酒精+苍术苷(Atractyloside,Atr)干预组(I/R+EtOH+Atr)。采用离体大鼠心脏Langendorff灌流方法,结扎冠状动脉左前降支30min和复灌120min复制局部缺血/复灌损伤模型,测定左室心功能指标;测量冠脉流出液中乳酸脱氢酶(lactatede hydrogenase,LDH)含量及心肌组织一氧化氮(nitric oxide, NO)含量; TTC双染法测定心肌梗死面积; RT-PCR技术检测心肌组织中ALDH2、Bcl-2、Bax的基因表达。结果:1.左室心功能指标:I/R组缺血后左室发展压(left ventricular developed pressure, LVDP)、左室内压最大上升速率/下降速率(±dp/dtmax)、左心室做功(rate pressure product, RPP)下降,心率(heart rate, HR)稍下降,左室舒张末压(left ventricular end diastolic pressure,LVEDP)抬高,复灌末LVDP、±dp/dtmax、HR和RPP均下降明显,LVEDP明显抬高。与I/R组相比,EtOH组抑制了LVDP、HR、±dp/dtmax及RPP的下降并抑制了LVEDP的抬高(P<0.05~P<0.01);CYA组促进了复灌期LVDP、±dp/dtmax、RPP的下降并抬高了LVEDP(P<0.05~P<0.01);EtOH+CYA组、EtOH+L-NAME及EtOH+Atr组的结果与CYA组类似(P<0.05~P<0.01)。2.冠脉流出液中LDH含量:与I/R组相比,EtOH组、EtOH+L-NAME组明显降低了复灌初期冠脉流出液中LDH的释放(P<0.01);CYA组和EtOH+CYA组明显增加了LDH的释放(P<0.01)。与EtOH组相比,EtOH+CYA组、EtOH+Atr组明显增加了LDH的释放(P<0.01);EtOH+L-NAME组在复灌5min时明显增加了冠脉流出液中LDH的释放(P<0.01)。3.心肌梗死面积:与I/R组相比,EtOH组降低了心肌梗死面积(P<0.05);CYA组、EtOH+CYA组及EtOH+Atr组明显增加了心肌梗死面积(P<0.01)。与EtOH组相比,EtOH+CYA组、EtOH+L-NAME组、EtOH+Atr组均明显增加了心肌梗死面积(P<0.01)。4.心肌组织中的NO量:与I/R组相比,EtOH组、L-NAME组及EtOH+L-NAME组均明显降低了心肌组织中的NO含量(P<0.01)。与EtOH组相比,EtOH+L-NAME组进一步降低了NO的释放。5.RT-PCR:与I/R组相比,EtOH组心肌组织中ALDH2、Bcl-2表达显著增高(P<0.01),Bax表达显著降低(P<0.01);CYA组和EtOH+CYA组ALDH2、Bcl-2表达显著降低(P<0.05~P<0.01),Bax表达显著增高(P<0.05);EtOH+Atr组ALDH2、Bcl-2表达显著降低(P<0.01),Bax差异无显著性(P>0.05)。与EtOH组相比,EtOH+CYA组、EtOH+L-NAME组、EtOH+Atr组ALDH2、Bcl-2表达显著降低(P<0.01),Bax表达显著增高(P<0.01)。结论:ALDH2活性增高起到保护心肌和抗凋亡的作用,ALDH2活性降低加重了心肌损伤,促进心肌凋亡。ALDH2心肌保护机制可能与降低缺血/复灌心肌组织中的NO有关; ALDH2可抑制线粒体渗透性转换孔道的开放。
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