聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用及其機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研宄
本文選題:心肌缺血再灌注損傷 + 肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理 ; 參考:《北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院》2015年博士論文
【摘要】:背景急性心肌梗死發(fā)生后,盡早恢復(fù)缺血區(qū)血流灌注,是縮小心肌梗死面積和改善患者臨床轉(zhuǎn)歸最為有效的手段。但是恢復(fù)心肌血流灌注后,心肌損傷反而加重,此現(xiàn)象被稱之為心肌缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion injury),這是導(dǎo)致急性心肌梗死患者傷殘甚至死亡的重要原因。多個(gè)研究證實(shí)單獨(dú)應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理對(duì)心肌缺血再灌注損傷均具有一定的保護(hù)作用,但是兩者的心肌保護(hù)作用均明顯較弱,F(xiàn)已明確,各種心肌保護(hù)措施能產(chǎn)生不同的激活因子,通過再灌注損傷救援激酶途徑、生存激活因子增強(qiáng)途徑等的介導(dǎo),激活最終的效應(yīng)因子線粒體三磷酸腺苷敏感鉀通道以及線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔而發(fā)揮心肌保護(hù)效應(yīng)。細(xì)胞凋亡在心肌缺血再灌注損傷的發(fā)生機(jī)制中扮演著重要角色,抑制再灌注過程中的細(xì)胞凋亡是各種干預(yù)措施心肌保護(hù)作用機(jī)制的交匯點(diǎn)。因此,我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理,以期會(huì)較單獨(dú)應(yīng)用兩種保護(hù)措施在不同水平和不同途徑激活更多的信號(hào)傳導(dǎo)通路而獲得有益的協(xié)同性心肌保護(hù)作用。本實(shí)驗(yàn)從臨床角度出發(fā),擬觀察聯(lián)合應(yīng)用這兩種極具臨床應(yīng)用前景的干預(yù)措施——肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理能否獲得協(xié)同性的心肌保護(hù)效應(yīng),以及其可能存在的機(jī)制。全部實(shí)驗(yàn)共分為三個(gè)部分:實(shí)驗(yàn)一:聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理對(duì)心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用采用大鼠在體心肌缺血再灌注損傷模型,60只大鼠分為6組,分別為空白對(duì)照組(Sham組)、缺血再灌注組(IR組)、缺血預(yù)處理組(IPC組)、肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理組(RIP組)、嗎啡后處理組(M組)及聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理組(M+RIP組)。實(shí)驗(yàn)過程中連續(xù)監(jiān)測(cè)心律失常情況并進(jìn)行評(píng)分,并檢測(cè)血清CK-MB和cTnl的濃度,并測(cè)定心肌梗死面積。結(jié)果顯示,聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理,其再灌注期心律失常發(fā)生率及評(píng)分明顯低于IR組,且與PC心律失常發(fā)生率及評(píng)分之間無顯著差別;血清CK-MB及cTnI的濃度較IR組明顯降低,且與PC組無顯著差別;并且其梗死面積較IR組顯著縮小,與IPC組心肌梗死面積無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。實(shí)驗(yàn)二:聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理對(duì)心肌缺血再灌注損傷中細(xì)胞凋亡的影響采用在體心肌缺血再灌注模型,60只大鼠分為4個(gè)實(shí)驗(yàn)組,分別為IR組、RIP組、M組及M+RIP組。再灌注末期留取缺血中心區(qū)、缺血交界區(qū)和非缺血區(qū)的心肌組織標(biāo)本,分別應(yīng)用Tunel染色檢測(cè)計(jì)算心肌細(xì)胞凋亡指數(shù);通過實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)檢測(cè)心肌細(xì)胞凋亡相關(guān)基因Bcl-2和Bax表達(dá);取缺血中心區(qū)組織,在光學(xué)顯微鏡及電子顯微鏡下觀察心肌細(xì)胞形態(tài)。在缺血中心區(qū)及其周邊, M+RIP組心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)較IR組及M組顯著降低,抗凋亡作用的Bcl-2基因表達(dá)較R組、RIP組及M組顯著升高,而促凋亡作用的Bax基因表達(dá)則較R組、RIP組及M組顯著降低,故而其Bcl-2/Bax較IR組、RIP組及M組顯著升高;在光學(xué)顯微鏡及電子顯微鏡下觀察,M+RIP組心肌纖維排列尚整齊,可見少量心肌細(xì)胞變性及心肌組織水腫,線粒體結(jié)構(gòu)基本完整,稍腫脹;可見聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理能夠顯著抑制細(xì)胞凋亡,促進(jìn)細(xì)胞生存。實(shí)驗(yàn)三:PI3K/Akt和JAK/STAT-3信號(hào)傳導(dǎo)通路在聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理心肌保護(hù)效應(yīng)中作用的實(shí)驗(yàn)研究采用在體心肌缺血再灌注模型,80只大鼠分為4組:R組、RIP組、M組及M+RIP組;每組實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)部分。第一部分:再灌注末期留取缺血區(qū)和非缺血區(qū)的心肌組織標(biāo)本,分別應(yīng)用蛋白印跡分析檢測(cè)心肌細(xì)胞內(nèi)p-STAT-3和STAT-3,p-Akt和Akt的蛋白表達(dá)情況,并通過實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)檢測(cè)心肌細(xì)胞內(nèi)STAT-3和Akt基因mRNA表達(dá)情況;第二部分:大鼠建模成功后,于LAD結(jié)扎后10min分別靜脈注射PI3K/Akt及JAK/STAT-3通道特異性阻滯劑LY294002及AG490,從而探討RISK和SAFE信號(hào)傳導(dǎo)通路在上述干預(yù)措施心肌保護(hù)作用中的地位。聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理,在缺血中心區(qū),蛋白印跡檢測(cè)顯不p-STAT-3/STAT-3及p-Akt/Akt較IR組、RIP組及M組顯著提高,PCR檢測(cè)顯示STAT-3和Akt基因mRNA表達(dá)顯著升高,說明聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理能夠顯著激活PI3K/Akt和JAK/STAT-3信號(hào)傳導(dǎo)通路,介導(dǎo)心肌保護(hù)效應(yīng);應(yīng)用P13K抑制劑LY294002,能夠完全逆轉(zhuǎn)聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理的心肌保護(hù)效應(yīng);應(yīng)用JAK2抑制劑AG490,僅能部分逆轉(zhuǎn)聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理的心肌保護(hù)效應(yīng),故而聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理時(shí),其對(duì)PI3K/Akt和JAK/STAT-3信號(hào)傳導(dǎo)通路有更加強(qiáng)烈的激活作用,其心肌保護(hù)效應(yīng)依賴PI3K/Akt通路的完整,部分依賴JAK/STAT-3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的完整。結(jié)論通過本實(shí)驗(yàn),我們可得出以下結(jié)論:1.采用大鼠在體心肌缺血再灌注損傷模型,聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理,可獲得協(xié)同性的心肌保護(hù)作用,其心肌保護(hù)能力可達(dá)到缺血預(yù)處理水平。2.聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理,可顯著抑制心肌細(xì)胞凋亡,心肌細(xì)胞形態(tài)學(xué)明顯改善。3.聯(lián)合應(yīng)用肢體遠(yuǎn)隔缺血后處理和嗎啡后處理能顯著激活PBK/Akt和JAK/STAT-3信號(hào)傳導(dǎo)通路,發(fā)揮強(qiáng)大的心肌保護(hù)作用;其心肌保護(hù)效應(yīng)依賴PI3K/Akt通路的完整,部分依賴JAK/STAT-3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的完整。
[Abstract]:The protective effects of ischemic posttreatment and post - treatment on myocardial ischemia - reperfusion injury in rats with myocardial ischemia - reperfusion injury were studied .
The serum levels of CK - MB were significantly lower than those in IR group , and there was no significant difference compared with PC group .
There were no significant differences in myocardial infarction area between the two groups : IR group , RIP group , M group and M + RIP group .
The expression of apoptosis - related genes Bcl - 2 and Bax was detected by real - time quantitative PCR .
The expression of Bcl - 2 gene was significantly lower in group M + RIP group than in group R , RIP group and M group , while Bcl - 2 / Bax was higher in group M + RIP than in group R , RIP group and M group .
Under the optical microscope and electron microscope , the arrangement of cardiac muscle fibers of M + RIP was orderly , the degeneration of myocardial cells and the edema of myocardial tissue were observed , the mitochondria structure was basically intact and slightly swollen ;
The experimental study was conducted to investigate the effects of combined application of 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 3 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 : 1 :
In the first part , the expression of p - STAT - 3 and STAT - 3 , p - 1 - 1 - 3 and STAT - 3 in the myocardial cells was detected by Western blot analysis , and the mRNA expression of STAT - 3 and 3 - 3 mRNA in the myocardial cells was detected by real - time quantitative PCR .
In the second part , after the rats were modeled successfully , the specific blocking agents LY29400and AG490 were injected intravenously for 10 min after LAD ligation to investigate the status of RISK and SAFE signal transduction pathways in the myocardial protection of the above - mentioned intervention .
By applying the P13K inhibitor LY294004 , the myocardial protective effect of the combined application of the post - ischemic posttreatment and the post - treatment of morphine can be completely reversed .
Conclusion Through this experiment , we can obtain the following conclusions : 1 . The myocardial protection effect depends on the complete and partial dependent JAK / STAT - 3 signal transduction pathways of the JAK / STAT - 3 signal transduction pathway .
The myocardial protective effect is dependent on the intact and partially dependent JAK / STAT - 3 signal transduction pathway .
【學(xué)位授予單位】:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R614
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1737661
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