内源性心肌保护措施对离体大鼠心脏钙调节蛋白和再灌注心律失常的影响

发布时间：2018-03-12 22:13

  本文选题：七氟烷后处理　切入点：延迟相远隔缺血预处理　出处：《北京协和医学院》2015年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：第一部分：七氟烷后处理与延迟相远隔缺血预处理在心脏保护中钙调节蛋白的表达差异目的：钙调节蛋白——L型钙通道(L-type Ca2+ channels, LTCCs)、兰尼碱受体2(ryanodine receptor isoform 2,RyR2)以及钠钙交换体1 (Na+/Ca2+ exchanger isoform 1,NCX1)被认为心肌缺血再灌注损伤的重要保护机制。七氟烷后处理(sevoflurane postconditioning, SevoPoC)以及延迟相远隔缺血预处理(delayed remote ischemic preconditioning, DRIPC)均可以减轻缺血再灌注损伤保护心脏。本研究利用离体大鼠心脏灌注模型探讨三种钙调节蛋白在SevoPoC和DRIPC中的表达。方法：血流动力学稳定(平衡期)30min后,以缺血30min复灌60min建立缺血再灌注损伤模型,40只SD大鼠随机分入以下4组,每组10只：(1)时间对照组(Time control,TC)：离体心脏恒流灌注充分氧合的KH液120min；(2)缺血再灌注组(Ischemia/reperfusion, I/RI):离体心脏恒流灌注充分氧合的KH液30min后,停止灌注30min,恢复灌注60min；(3)七氟烷后处理组(SevoPoC):离体心脏恒流灌注充分氧合的KH液30min后,停止灌注30min,在复灌即刻使用含3%的七氟烷持续灌注10min,然后使用氧合的KH液灌注50min；(4)延迟相远隔缺血预处理组(DRIPC):在游离心脏前一天,SD大鼠麻醉(乌拉坦,1.5g/kg,腹腔注射)后在单侧后肢以压脉带行四个周期的间断缺血复流(4×5min/5min),肢端缺血经过改良的脉搏氧监测仪进行确认。观察SevoPoC (3% v/v)和]DRIPC的效果。各实验组均持续监测心率(heart rate, HR),左心室发展压(left ventricular developed pressure, LVDP),最大LVDP上升速率(+dp/dt)及最大LVDP下降速率(-dp/dt)。检测心肌梗死面积和冠脉流出液肌钙蛋白I(Cardiac troponin I, cTnI)水平。分别用蛋白印迹法和RT-PCR检测LTCCs、RyR2以及NCX1的蛋白和转录水平。结果：SevoPoC和DRIPC均能明显加快LVEDP, RPP和±dp/dt向基线水平恢复。与SevoPoC相比,DRIPC组的RPP下降更加明显(P0.05)。同时,两者可以降低心肌缺血再灌注损伤后肌钙蛋白I的释放。相比于DRIPC, SevoPoC减少缺血再灌注损伤引起的心肌梗死面积效果更加显著(16.50%±4.54% vs 22.34%±4.02%,P0.001)。SevoPoC,而不是DRIPC能够更加明显地抑制NCX1的激活(0.59±0.09,I/RI组vs0132±0.16,SevoPoC组,P0.01；vs 0.57±0.14 DRIPC组,P0.05)。LTCCs以及RyR2的表达在两组间并无统计学差异。结论：SevoPoC和DRIPC可以提供相似的心肌保护作用,表现在心功能恢复的增强、冠脉流出液cTnI释放以及心肌梗死面积的减少。然而,在钙调节蛋白的调节方面,SevoPpC降低NCX1活性的效果更加显著。第二部分： 七氟烷预处理与七氟烷后处理在心脏保护中钙调节蛋白的表达差异以及对再灌注心律失常的影响目的：1.比较L型钙通道(LTCCs)、兰尼碱受体2(RyR2)以及钠钙交换体1(NCX1)在七氟烷预处理与七氟烷后处理心脏保护作用中的异同；2.观察七氟烷预处理与七氟烷后处理对离体大鼠心肌再灌注心律失常的影响,并探索其相关机制；方法：在血流动力学稳定30min后,以缺血20 min复灌60min建立缺血再灌注损伤模型,50只SD大鼠随机分入以下5组,每组10只：(1)时间对照组(Time control, TC0:离体心脏恒流灌注充分氧合的KH液110min； (2)缺血/再灌注组(Ischemia/reperfusion, I/RI):离体心脏恒流灌注充分氧合的KH液30min,停止灌注20min,恢复灌流60min；(3)七氟烷预处理组(sevoflurane preconditioning, SevoPC):离体心脏恒流灌注充分氧合的KH液15min,使用含3%七氟烷饱和的KH液持续灌注15min,停止灌注20min,恢复灌流60min；(4)七氟烷后处理组(sevoflurane postconditioning, SevoPoC):离体心脏恒流灌注充分氧合的KH液30min,停止灌注20min,在复灌即刻使用含3%七氟烷饱和的KH液持续灌注15min,然后使用氧合的KH液灌注45min；(5)七氟烷联合处理组(sevoflurane preconditioning+ sevoflurane postconditioning, PCPo):离体心脏恒流灌注充分氧合的KH液15min,使用含3%七氟烷饱和的KH液持续灌注15min,停止灌注20min,在复灌即刻使用含3%七氟烷饱和的KH液持续灌注15min,然后使用氧合的KH液灌注45min。观察SevoPC和SevoPoC的效果。各实验组均持续监测心率(HR),左心室发展压(LVDP),最大LVDP上升速率(+dp/dt)及最大LVDP下降速率(-dp/dt)。检测心肌梗死面积和冠脉流出液肌钙蛋白I(cTnI)水平并监测记录再灌注心律失常。分别用蛋白印迹法和RT-PCR检测LTCCs,、RyR2以及NCX1的蛋白和转录水平。结果：1.与I/RI组相比,SevoPC组、SevoPoC组、PCPo组的离体心脏在再灌注30min及60min的LVDP、+dp/dt、-dp/dt以及HR均降低(P0.05),LVEDP升高(P0.05)。SevoPC和SevoPoC均能降低由I/RI造成的心肌梗死(17.92% ±2.12%,SevoPC组；17.22% ±2.30%,SevoPoC组；vs 23.83% ±2.07%,I/R组,P0.05)；相对于单独运用SevoPC和SevoPoC,联合二者(PCPo)降低心肌梗死面积的效果更加明显(P0.001)。与TC组相比,I/RI组再灌注终点时cTnI水平明显升高(P0.001)。SevoPC和SevoPoC均能减少cTnI的释放(P0.001 vs I/RI组)。SevoPC和SevoPoC再灌注终点时cTnI水平差异无统计学意义(P0.05)。2.与I/RI组相比,SevoPC和SevoPoC能够显著减少VPB的个数,缩短VT和VF的发作时程,降低VF的发生率,并且能够降低再灌注心律失常评分。3.在钙调节蛋白方面,在SevoPC组,RyR2的表达在转录水平显著降低；在SevoPoC组,LTCCs, RyR2及NCX1的表达在转录水平显著降低,RyR2及NCX1在翻译水平的表达显著降低。结论：1. SevoPC及SevoPoC能够改善MIRI后的心功能,两者在改善改善MIRI后的心功能方面并无明显差异。SevoPC和SevoPoC均能降低心肌cTnI的释放,降低由I/RI造成的心肌梗死,相对于单独运用SevoPC和SevoPoC,联合二者降低心肌梗死面积的效果更加明显。2. SevoPC及SevoPoC能改善离体大鼠心脏的再灌注心律失常发生。3. SevoPC及SevoPoC对再灌注心律失常的作用可能与其对LTCCs, RyR2及NCX1的抑制有关。4.在钙调节蛋白方面,SevoPC在转录水平可以抑制RyR2的表达,SevoPoC在转录水平可以抑制LTCCs, RyR2及NCX1的表达,并在翻译水平抑制RyR2及NCX1的表达。
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【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R614
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本文编号：1603511