本文關(guān)鍵詞：一氧化碳飽和的血紅蛋白類攜氧載體（CO-HBOC）對(duì)小鼠高原缺氧性心肌損傷的保護(hù)作用及其機(jī)制的研究

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【摘要】：當(dāng)人體快速暴露于高原低壓低氧環(huán)境時(shí),心臟會(huì)遭受不同程度的損傷,導(dǎo)致心臟功能障礙。一氧化碳(Carbon monoxide,CO)是體內(nèi)極其重要的信號(hào)調(diào)節(jié)分子,具有潛在的抗炎和抗凋亡等廣泛的生理作用。正常情況下,一氧化碳可在哺乳動(dòng)物體內(nèi)通過血紅素加氧酶分解血紅蛋白而產(chǎn)生。大量研究證實(shí)補(bǔ)充外源性CO可減輕缺氧或缺血再灌注損傷。目的:本研究采用C57BL/6小鼠在低壓低氧艙內(nèi)處理一周來模擬海拔5500米的高原低氧環(huán)境,建立小鼠心肌損傷模型,通過測(cè)定小鼠心臟功能、血清中細(xì)胞因子以及線粒體功能的改變,研究一氧化碳飽和的血紅蛋白類攜氧載體(CO-HBOC)對(duì)高原低壓低氧下心臟損傷的保護(hù)作用,從而為臨床中防治高原低壓低氧引起的心臟損傷提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。方法:1.40只雄性C57BL/6小鼠,體重25±5g,隨機(jī)分成4組:常氧+生理鹽水(N),高原缺氧+生理鹽水(H),高原缺氧+CO-HBOC(H+COHBOC),高原缺氧+氧飽和的血紅蛋白類攜氧載體(H+O2-HBOC)。所有小鼠置于低壓氧艙常氧環(huán)境適應(yīng)性飼養(yǎng)三天,然后,H組,H+CO-HBOC組,H+O2-HBOC組連續(xù)暴露于低壓低氧(模擬5500m的高原環(huán)境)8小時(shí)/天×7天。暴露于低壓低氧環(huán)境的前3天,H+CO-HBOC組,H+O2-HBOC組分別尾靜脈注射給予CO-HBOC和O2-HBOC(0.3g/Hb/kg/天)完成預(yù)處理。N組,H組給予等劑量的生理鹽水0.9%Na Cl。每天給藥完成后,觀察30分鐘,N組無特殊處理,只暴露于常氧常壓環(huán)境。實(shí)驗(yàn)的后四天無需注射藥物,直接暴露于常氧或低壓氧艙內(nèi)。2.低壓氧艙暴露7天完畢后,采用泰盟生理記錄儀(BL-420A)測(cè)量在體左心室功能參數(shù),左心室形成壓(LVDP),左心室舒張末期壓(LVEDP),左心室內(nèi)壓最大上升速率(+dp/dt),左心室內(nèi)壓最大下降速率(-dp/dt).觀察CO-HBOC預(yù)處理對(duì)低壓低氧暴露后左心室功能的改善作用。3.采用全自動(dòng)血液分析儀(BC-3000Plus,邁瑞)測(cè)定血液中的紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC),血紅蛋白(HB),紅細(xì)胞比容(HCT)。4.采用生化分析儀檢測(cè)小鼠血清中肌酸激酶同工酶(CK-MB)和乳酸脫氫酶(LDH)的含量變化。5.采用MILLIPLEX MAP液相芯片高通量檢測(cè)方法測(cè)定血清中的炎癥因子白介素-2(interleukin-2,IL-2),白介素-4(interleukin-4,IL-4),白介素-6(interleukin-6,IL-6),白介素-17A(interleukin-17A,IL-17A),γ-干擾素(interferon-gamma,INF-γ),腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)及免疫球蛋白(免疫球蛋白A(immunoglobulin A,Ig A),免疫球蛋白M(immunoglobulin M,Ig M),免疫球蛋白G(immunoglobulin G,Ig G))。6.采用商用試劑盒測(cè)量法測(cè)定心肌線粒體中的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD),過氧化氫酶(hydrogen peroxide,H2O2),氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSH),丙二醛(malondialdehyde,MDA),谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量變化,使用分光光度法檢測(cè)琥珀酸脫氫酶(succinate dehydrogenase,SDH),細(xì)胞色素C氧化酶(cytochrome c oxidase,COX)的活性變化,并通過GSH和GSSG的含量計(jì)算出氧化還原電勢(shì)(Eh)值。結(jié)果:1.暴露于低壓氧艙后小鼠左心室心功能參數(shù)的比較:與N組相比,H組LVDP和±dp/dt均顯著下降,LVEDP顯著增加;H+O2-HBOC組與H組相比,LVDP顯著差異(P0.05),而H+CO-HBOC組分別與H組和H+O2-HBOC組相比,LVDP都明顯升高(P0.001和P0.001);H+O2-HBOC組和H+CO-HBOC組的±dp/dt都明顯高于H組(P0.001和P0.001),且H+CO-HBOC組與H+O2-HBOC組相比,升高更加明顯(P0.001);與H組相比,H+CO-HBOC組和H+O2-HBOC組LVEDP均明顯降低(P0.001和P0.001),而H+CO-HBOC組與H+O2-HBOC組相比降低更加顯著(P0.001)。2.暴露于低壓氧艙后小鼠血液參數(shù)的比較:與H組相比,H+O2-HBOC組HB,RBC,HCT無顯著差異(P0.05);而H+CO-HBOC組分別與H組和H+O2-HBOC組相比,HB,RBC,HCT都明顯升高(P0.01和P0.05).3.暴露于低壓氧艙后小鼠血清中CK-MB的比較:與N組相比,H組CK-MB釋放明顯增加;與H組相比,H+O2-HBOC組和H+CO-HBOC組CK-MB釋放明顯明顯減少(P0.001和P0.001),但H+CO-HBOC組和H+O2-HBOC組無顯著差異(P0.05)。4.暴露于低壓氧艙后小鼠血清中LDH的比較:與N組相比,H組LDH釋放明顯增加;與H組相比,H+O2-HBOC組釋放減少(P0.01),H+CO-HBOC組LDH釋放減少更加明顯(P0.001),但H+CO-HBOC組與H+O2-HBOC組無顯著差異(P0.05)。5.暴露于低壓氧倉后小鼠血清中促炎因子(IL-2,IL-6,IL-17A,IFN-γ,TNF-α)的比較:與N組相比,H組血清中促炎因子(IL-2,IL-6,IL-17A,IFN-γ,TNF-α)明顯增加;與H組相比,H+O2-HBOC組和H+CO-HBOC組IL-2,IL-6,IL-17A,IFN-γ,TNF-α顯著減少(P0.001和P0.001),但H+CO-HBOC組與H+O2-HBOC組無顯著差異(P0.05)。6.暴露于低壓氧艙后小鼠血清中抗炎因子IL-4的比較:H+O2-HBOC組與H組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);H+CO-HBOC組分別與H組和H+O2-HBOC組相比,H+CO-HBOC組IL-4都顯著增加(P0.01和P0.01)。7.暴露于低壓氧艙后小鼠血清中免疫球蛋白Ig A的比較:與H組相比,H+O2-HBOC組Ig A稍增加(P0.05),H+CO-HBOC組Ig A明顯增加(P0.001);H+CO-HBOC組與H+O2-HBOC組相比增加更明顯(P0.001)。8.暴露于低壓氧艙后小鼠血清中免疫球蛋白Ig G的比較:與H組相比,H+O2-HBOC組和H+CO-HBOC組Ig G都明顯增加(P0.05和P0.001);H+CO-HBOC組比H+O2-HBOC組增加更顯著(P0.001)。9.暴露于低壓氧艙后小鼠血清中免疫球蛋白Ig M的比較:H+O2-HBOC組與H組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);H+CO-HBOC組分別與H組和H+O2-HBOC組相比,Ig M均顯著升高(P0.001和P0.001)。10.暴露于低壓氧艙后小鼠心肌線粒體中SDH活性的比較:與H組相比,H+O2-HBOC組和H+CO-HBOC組SDH活性均明顯增加(P0.001和P0.001);H+CO-HBOC組比H+O2-HBOC組增加更明顯(P0.001)。11.暴露于低壓氧艙后小鼠心肌線粒體中COX,SOD活性的比較:與H組相比,H+O2-HBOC組COX,SOD活性稍增加(P0.05),H+CO-HBOC組COX,SOD活性明顯增加(P0.001);而H+CO-HBOC組比H+O2-HBOC組增加更明顯(P0.01)。12.暴露于低壓氧艙后小鼠心肌線粒體中MDA含量的比較:H+O2-HBOC組與H組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);H+CO-HBOC組分別與H組和H+O2-HBOC組相比都明顯降低(P0.001和P0.001)。13.暴露于低壓氧艙后小鼠心肌線粒體中H2O2含量的比較:與H組相比,H+O2-HBOC組H2O2含量稍降低(P0.05),H+CO-HBOC組H2O2含量明顯降低(P0.01);H+CO-HBOC組比H+O2-HBOC組降低更明顯(P0.05)。14.暴露于低壓氧艙后小鼠心肌線粒體中Eh值的比較:H+O2-HBOC組與H組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);H+CO-HBOC組分別與H組和H+O2-HBOC組相比Eh值明顯增加(P0.001和P0.001)。結(jié)論:1.CO-HBOC對(duì)暴露于低壓氧艙后小鼠的心臟具有明確的保護(hù)作用,能顯著提高小鼠左心室收縮和舒張功能。2.CO-HBOC能顯著抑制暴露于低壓氧艙后小鼠血清中CK-MB和LDH含量的升高,這表明CO-HBOC減輕了低壓低氧對(duì)小鼠心肌的損傷。3.CO-HBOC能顯著抑制暴露于低壓氧艙后小鼠血清中促炎癥因子IL-2,IL-6,IL-17A,IFN-γ,TNF-α升高,而促進(jìn)抗炎癥因子IL-4和免疫球蛋白Ig A,Ig M,Ig G的升高,這表明抗炎機(jī)制參與了CO-HBOC對(duì)高原缺氧性損傷心臟的保護(hù)作用。4.暴露于低壓氧艙后小鼠心肌線粒體中SDH,COX,SOD,Eh值明顯降低,MDA,H2O2卻明顯增加,說明低壓低氧可能通過氧化應(yīng)激對(duì)心肌造成氧化損傷,CO-HBOC對(duì)心臟的保護(hù)可能通過對(duì)線粒體的抗氧化機(jī)制發(fā)揮作用。
【學(xué)位授予單位】：西南醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R614

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本文編號(hào)：1209497