白藜蘆醇促進(jìn)大鼠心臟低溫保存后心功能恢復(fù)的研究
本文選題:心臟 + 低溫保存 ; 參考:《浙江大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:背景心臟移植手術(shù)是終末期心力衰竭和嚴(yán)重冠脈疾病患者首選的治療手段。而如何減輕供體心臟低溫保存后再灌注損傷是心臟移植成功的前提和關(guān)鍵。許多研究者對(duì)各種心臟低溫保存液的成分進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整,比如添加了氧自由基清除劑、鈣離子拮抗劑等,雖然這些措施也確實(shí)不同程度地提高了供體心臟低溫保存后再灌注期心功能的恢復(fù),但當(dāng)供體心臟的保存時(shí)間大于6h時(shí),這些改進(jìn)措施的效果明顯下降。因此,如何通過改進(jìn)心臟低溫保存液的成分,延長(zhǎng)心臟保存的時(shí)間,提高保存效果,減輕再灌注損傷,是我們現(xiàn)今迫切需要解決的問題。白藜蘆醇(Resveratrol)是一種非類黃酮的多酚物質(zhì),1939年由日本科學(xué)家從植物白藜蘆的根莖中提取并將其命名之。天然的白藜蘆醇在葡萄、桑葚等多種植物中含量豐富。目前,大量的研究發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇在哺乳動(dòng)物的體內(nèi)外均具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng),包括預(yù)防腫瘤、延長(zhǎng)壽命、對(duì)抗代謝性疾病、保護(hù)心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等作用。白藜蘆醇的這些作用被認(rèn)為與其強(qiáng)大的抗氧化、抗炎特性有關(guān)。因此,我們推測(cè),白藜蘆醇可能具有延長(zhǎng)心臟低溫保存時(shí)間,提高供心低溫保存效果的作用,從而使遠(yuǎn)距獲取供心,擴(kuò)大供心來(lái)源成為可能。目的利用大鼠心臟低溫保存和Langendorff再灌注模型,觀察在心臟低溫保存液中添加白藜蘆醇后,是否可延長(zhǎng)心臟保存時(shí)間,減輕心臟低溫保存后再灌注損傷;并初步探討其可能的作用機(jī)制。方法(1)大鼠心臟低溫保存模型的構(gòu)建和心功能的測(cè)定 離體SD大鼠心臟在Langendorff心臟灌注裝置上平衡30min后,經(jīng)主動(dòng)脈根部逆行灌注心臟低溫保存液(Celsior液),灌注溫度為4℃,時(shí)間3min以內(nèi)。待心臟停搏后分別置于4℃含不同濃度白藜蘆醇(0、10、20、40μM)的Celsior液中保存9h,隨后心臟重新置于Langendorff裝置上,于37℃,用Krebs-Henseleit液體(KH液)再灌注60min。通過MedLab生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)觀察心臟血流動(dòng)力學(xué)的改變,包括:左心室舒張末期壓力(left ventricular end-diastolic pressure, LVEDP)、左心室發(fā)展壓力(1eftventricular developed pressure, LVDP)、心室最大收縮速率(Maximal systolic velocity of left ventricular pressure,+dP/dtmax)、心室最大舒張速率(Maximal diastolic velocity of left ventricular pressure,-dP/dtmax)、心率(heart rate, HR)及冠脈流量(coronary flow, CF)等。(2) Western blot測(cè)定心臟解偶聯(lián)蛋白2(uncoupling protein 2, UCP2)表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取左心室肌,勻漿、離心后提取全細(xì)胞蛋白。每組取20μ g蛋白于10%SDS-PAGE后,轉(zhuǎn)膜,封閉。硝酸纖維素膜用UCP2抗體(1:1000)于4℃孵育過夜,洗脫后用辣根過氧化物酶結(jié)合的二抗室溫孵育2h。用增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光法探測(cè)目標(biāo)蛋白。結(jié)果(1)與空白對(duì)照組(即未于Celsior液中進(jìn)行冷保存組)相比,大鼠離體心臟低溫缺血保存9h后,在再灌注60 min時(shí)LVEDP明顯抬高,LVDP、+dP/dtmax和-dP/dtmax恢復(fù)率均明顯下降,心率和冠脈流量也顯著下降。在Celsior心臟保存液中添加了不同濃度的白藜蘆醇后,可濃度依賴性地對(duì)抗低溫保存誘導(dǎo)的LVDP抬高,LVDP、+dP/dtmax和-dP/dtmax的下降,以及心率和冠脈流量的下降。(2)與空白對(duì)照組相比,大鼠離體心臟低溫缺血保存9h后,心室肌組織中UCP2的表達(dá)明顯增高,約為空白對(duì)照組的3.2倍。在Celsior心臟保存液中添加了中、高濃度白藜蘆醇(20、40μM)后,對(duì)低溫保存誘導(dǎo)的UCP2過表達(dá)有明顯的抑制作用。(3)與單純低溫保存組(Celsior組)相比,在Celsior心臟保存液中添加了SIRT1 (Sirtuin type 1)抑制劑6-氯-2,3,4,9-四氫-1H-咔唑-1-甲酰胺((6-Chloro-2,3,4,9-tetrahydro-lH-Carbazole-l-carboxamide, EX-257)對(duì)心肌UCP2的表達(dá),以及心功能指標(biāo)均無(wú)明顯影響。但EX-257可對(duì)抗高濃度白藜蘆醇(40 μM)對(duì)低溫保存誘導(dǎo)UCP2過表達(dá)的抑制作用,并取消白藜蘆醇對(duì)低溫保存心臟心功能的保護(hù)作用。結(jié)論在心臟低溫保存液中添加了白藜蘆醇后,可促進(jìn)低溫保存的大鼠心臟在再灌注期心功能的恢復(fù)。其機(jī)制可能與激活了SIRT1蛋白,并抑制低溫保存誘導(dǎo)的UCP2過表達(dá)有關(guān)。該研究結(jié)果還有待于進(jìn)一步在大鼠心臟同種移植模型上加以驗(yàn)證。
[Abstract]:Background heart transplantation is the first choice for patients with end-stage heart failure and severe coronary disease. And how to reduce reperfusion injury after cryopreservation is the prerequisite and key to the success of heart transplantation. Many researchers have adjusted the composition of various cardiac cryopreservation solutions, such as the addition of oxygen free. Basic scavengers, calcium antagonists, etc., although these measures do improve the cardiac function of the donor heart after cryopreservation in different degrees, but the effects of these improvements are obviously reduced when the donor heart's preservation time is greater than 6h. Therefore, how to improve the composition of the heart cryopreservation solution and prolong the heart Resveratrol is a non flavonoid substance that is extracted from the rhizomes of the plant resveratrol in 1939 and named by Japanese scientists. The natural resveratrol is in a variety of plants, such as grapes, mulberry and other plants. At present, a large number of studies have found that resveratrol has extensive biological effects in the body and body of mammals, including the prevention of cancer, prolongation of life, anti metabolic diseases, protection of the cardiovascular system and nervous system. The effects of resveratrol are considered to be related to its strong antioxidant and anti-inflammatory properties. Therefore, we speculate that resveratrol may have the effect of prolonging the cryopreservation time of the heart and improving the effect of the cryopreservation of the donor heart, thus making it possible to obtain the donor heart from the far distance and enlarge the source of donor heart. Prolonging heart preservation time and reducing reperfusion injury after heart cryopreservation; and preliminary discussion on possible mechanism of action. Method (1) construction of heart cryopreservation model and cardiac function of rat heart of SD rat heart in Langendorff heart perfusion device balance 30min after retrograde perfusion of the aorta root to protect the heart Storage liquid (Celsior liquid), the perfusion temperature was 4 C, time 3min. After cardiac arrest, 9h was stored in Celsior solution with different concentration of resveratrol (0,10,20,40 mu M) at 4 degrees centigrade, then the heart was replaced on the Langendorff device. At 37, Krebs-Henseleit liquid (KH liquid) was used for 60min. through MedLab biological signal acquisition and processing system. Changes in cardiac hemodynamics were observed, including left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP), left ventricular development pressure (1eftventricular developed pressure, LVDP), ventricular maximum systolic velocity (Maximal systolic velocity), and ventricular maximum diastolic velocity Rate (Maximal diastolic velocity of left ventricular pressure, -dP/dtmax), heart rate (heart rate, HR) and coronary flow (coronary), etc. (2) determine the left ventricular muscle after the end of the expression experiment of the cardiac uncoupling protein 2 (2), homogenate and extract the whole cell protein after centrifugation. Each group takes 20 micron protein. After 10%SDS-PAGE, the membrane was transferred and closed. The nitrocellulose membrane was incubated with UCP2 antibody (1:1000) at 4. After elution, the target protein was detected by two anti temperature incubating with horseradish peroxidase. The result (1) compared with the blank control group (that is, no cold preservation group in Celsior solution), the rat heart was low temperature. After ischemia and preservation of 9h, the LVEDP was significantly elevated at 60 min reperfusion, the recovery rate of LVDP, +dP/dtmax and -dP/dtmax decreased significantly, and the heart rate and coronary flow rate also decreased significantly. After adding different concentrations of resveratrol in the Celsior heart preservation solution, the concentration depended on the LVDP elevation induced by low temperature preservation, LVDP, +dP/dtmax and -dP/dtmax. The decrease of heart rate and coronary flow rate. (2) compared with the blank control group, the expression of UCP2 in the ventricular muscle tissue of the isolated rat heart was significantly higher than that in the blank control group, about 3.2 times that of the blank control group. In the Celsior heart preservation solution, the high concentration of resveratrol (20,40 mu M) was added to the Celsior heart preservation solution, and the UCP2 was induced by cryopreservation. (3) the expression of SIRT1 (Sirtuin type 1) inhibitor 6- chloro -2,3,4,9- four hydrogen -1H- carbazole -1- Methamide (6-Chloro-2,3,4,9-tetrahydro-lH-Carbazole-l-carboxamide, EX-257) was added to the heart preservation solution (group Celsior), and the cardiac function indexes were all in the heart preservation solution. But EX-257 can antagonize the inhibitory effect of high concentration resveratrol (40 u M) on the overexpression of UCP2 induced by cryopreservation, and cancels the protective effect of resveratrol on cardiac function at low temperature. Conclusion the addition of resveratrol in cryopreserved cardiopreservation solution can promote cardiac function in the reperfusion period of cryopreserved rat heart. The mechanism may be related to the activation of SIRT1 protein and the inhibition of UCP2 overexpression induced by cryopreservation. The results of this study are still to be further verified in rat heart allograft model.
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R654.2
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