本文關(guān)鍵詞：甲烷對缺血再灌注和缺血損傷的治療作用及其機制研究　出處：《第二軍醫(yī)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：研究背景和目的缺血再灌注(Ischemia and reperfusion,I/R)損傷是組織缺血后血流恢復(fù)時導(dǎo)致的一種典型的病理損傷,臨床上常見于肝移植、腦卒中等嚴重危害人體健康的疾病。缺血性損傷是缺乏血供所導(dǎo)致的組織損傷,如冠狀動脈梗塞導(dǎo)致的心肌缺血性損傷等。目前臨床上針對I/R和缺血損傷都沒有理想的治療手段,研究I/R和缺血損傷尋找治療方法仍然十分必要。氧化損傷、炎癥水平增高、細胞死亡是I/R和缺血損傷主要的病理生理學(xué)基礎(chǔ),圍繞這些機制研究尋找治療手段是許多研究的主要思路。雖然諸多動物研究中證實,針對致病機制進行的治療,對再灌注損傷和缺血損傷有較好的療效,但并未能進一步應(yīng)用于臨床。甲烷的生物活性一直未被認識清楚,近年來有研究表明,生物機體正常情況下可以利用甲烷合成有機物,同時損傷的組織細胞自身也會合成甲烷,更有研究發(fā)現(xiàn)呼吸甲烷可治療小腸I/R損傷。但是考慮到,甲烷治療小腸缺血再灌注損傷的工作仍然不夠全面,甲烷治療I/R損傷作用尚需要進一步明確,甲烷對其他重要器官I/R損傷和缺血性損傷是否具有保護效應(yīng)也需要研究,甲烷治療I/R和缺血性損傷的機制也需要深入探討。因此,本研究分別探索甲烷對肝臟、腦組織I/R損傷和心臟缺血損傷的保護效應(yīng)并初步探討分子機制。首先用肝I/R損傷模型確定甲烷對肝I/R損傷的保護效應(yīng),尋找甲烷治療的合適劑量與給藥時間,從抗炎癥、抗氧化和抗細胞凋亡等方面進一步確認甲烷保護作用途徑,對這些作用機制進行初步探討;在上述研究基礎(chǔ)上,利用腦缺血再灌注損傷模型,進一步確定甲烷對中樞神經(jīng)損傷的保護作用,并從細胞凋亡角度進行了機制的初步探討;利用心臟缺血損傷模型確認甲烷對缺血性損傷的治療作用,進一步確認甲烷最佳給藥濃度、時間以及與組織含量之間的關(guān)系,探索甲烷是否通過減少氧化炎癥水平,抑制細胞凋亡保護心肌缺血性損傷。本研究主要分三個部分:第一部分甲烷治療肝I/R損傷及其機制研究方法:建立肝i/r損傷模型,缺血60mins,再灌注6h后檢測,觀察五個濃度對肝臟i/r損傷后肝功能指標的治療效果,找出甲烷生理鹽水給藥的最佳劑量。甲烷生理鹽水于灌注開始時立即一次性給予實驗設(shè)計的劑量。然后將第二批動物隨機分為三組:假手術(shù)組,i/r損傷組以及i/r后給予10ml/kg甲烷生理鹽水治療組。檢測肝功能指標,炎癥指標白介素-1β(il-1β),白介素6(il-6)與腫瘤壞死因子-α(tnf-α),檢測氧化指標8-羥基鳥嘌呤(8-ohg),超氧化物岐化酶(sod),丙二醛(mda),檢測細胞凋亡指標caspase-3,觀察組織切片he染色,tunel陽性細胞染色。結(jié)果:劑量為10ml/kg的甲烷生理鹽水給予后,明顯降低炎癥水平,減弱氧化損傷,抑制細胞凋亡的發(fā)生,與i/r損傷模型組比較具有明顯統(tǒng)計學(xué)差異。結(jié)論:甲烷生理鹽水是一種可行的給藥方法,腹腔注射10ml/kg劑量可以獲得比較理想的效果,甲烷可通過減少炎癥,氧化損傷與抑制凋亡等途徑發(fā)揮治療肝臟i/r損傷的作用。第二部分甲烷治療腦I/R損傷及其機制研究方法:建立腦I/R損傷模型,將實驗動物隨機分為三組:假手術(shù)組,腦i/r損傷給予生理鹽水組,腦i/r損傷給予甲烷生理鹽水組。甲烷生理鹽水給予劑量為10ml/kg,于再灌注開始后立即一次性給予。觀察腦梗死體積,行為學(xué)評分,腦組織切片he染色,tunel陽性細胞染色,westernblot檢測caspase-3表達。結(jié)果:甲烷給藥有效改善動物腦i/r損傷后行為學(xué)評分,減少腦梗死體積,減小he染色腦組織死亡面積,減少tunel陽性細胞數(shù)目,減少caspase-3蛋白表達量。結(jié)論:甲烷通過抑制神經(jīng)元細胞凋亡對i/r后腦損傷發(fā)揮治療作用。第三部分甲烷治療心肌缺血損傷及其機制研究方法:建立心肌缺血模型,第一批動物采用多種劑量研究量效曲線。第二批實驗動物隨機分為三組,假手術(shù)組,心肌缺血損傷給予生理鹽水模型組,心肌缺血損傷后給予甲烷生理鹽水治療組,甲烷生理鹽水按照實驗設(shè)計的劑量在左前降支結(jié)扎30 mins后一次性給予,檢測給予甲烷生理鹽水后,血液與心肌組織中甲烷含量。檢測心肌梗死體積,檢測心室重構(gòu)指標與射血分數(shù)。檢測氧化指標SOD,MDA,8-OHG,CD68與MPO,檢測炎癥指標IL-1β,IL-6,TNF-α以及黃嘌呤氧化酶,檢測凋亡指標caspase-3,活化的caspase-3,caspase-9,活化的caspase-9的蛋白表達,檢測Bax,Bcl-2蛋白表達及其比值結(jié)果,檢測細胞內(nèi)細胞色素C,線粒體內(nèi)細胞色素C及其比值,檢測Bax,Bcl-2,caspase-3的免疫組化陽性數(shù)目。結(jié)果:甲烷生理鹽水含甲烷濃度穩(wěn)定,給予甲烷生理鹽水后組織中甲烷含量增高。與模型組相比,給予10 ml/kg甲烷生理鹽水后顯著減小心肌梗死體積,減緩心室重構(gòu)進程,降低炎癥水平,減弱氧化損傷,抑制caspase-3,caspase-9以及Bax/Bcl-2比值,抑制細胞色素C的活化與增多。結(jié)論:甲烷生理鹽水可治療心肌缺血損傷,其機制可能是通過減少氧化炎癥水平,抑制細胞凋亡產(chǎn)生的。總結(jié):本課題系列研究通過使用多種模型,提供了大量證據(jù),證明甲烷生理鹽水具有治療肝臟、腦I/R損傷和心肌缺血損傷的作用。甲烷生理鹽水治療可以改善肝I/R損傷后肝功能;治療腦I/R損傷,保護腦組織,改善腦功能;改善心肌缺血損傷后心功能并預(yù)防心室重構(gòu)。甲烷生理鹽水的器官保護作用可能與其抗炎癥反應(yīng),抗氧化損傷與抑制細胞凋亡特性有關(guān)。本課題創(chuàng)新性將富含甲烷生理鹽水應(yīng)用于研究,已獲批發(fā)明專利,被其他學(xué)者采納并用于研究,本課題也為臨床缺血性疾病的治療應(yīng)用提供理論依據(jù)。
[Abstract]:In this study , the protective effects of methane on liver I / R injury and ischemia injury were studied . A model of brain I / R injury was established by the method of reducing inflammation , oxidative damage and inhibition of apoptosis . The results showed that methane physiological saline could be used for the treatment of myocardial ischemia injury . It was suggested that the methane physiological saline could improve the function of liver , brain I / R injury and myocardial ischemia injury .

【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R363

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本文編號：1406075