SDH在体外循环下缺血后处理对糖尿病心肌保护作用的线粒体机制研究

发布时间：2020-10-14 10:18

　　 目的:通过观察正常大鼠和糖尿病(DM)大鼠在体外循环(CPB)下全心缺血/再灌注(I/R)时,IPO对心肌线粒体呼吸功能、ROS、膜电位、线粒体通透性转换孔(mPTP)、SDH活性、琥珀酸以及延胡索酸含量的影响。从线粒体的角度,探讨SDH在IPO减轻正常心脏I/RI中的作用机制,明确糖尿病心肌IPO减轻MI/RI的作用下降是否与SDH有关,并进一步阐明运用SDH抑制剂是否能恢复糖尿病状态下IPO的心肌保护作用。方法:建立正常大鼠和DM大鼠在CPB下的全心I/R模型。36只SPF级健康雄性SD大鼠采用随机数字表分为3组(n=12):假手术者组(Con+Sham组)、缺血/再灌组(Con+I/R组)、缺血后处理组(Con+IPO组);72只DM大鼠采用随机数字表分为6组(n=12):假手术者组(DM+Sham组)、缺血/再灌组(DM+I/R组)、缺血后处理组(DM+IPO组)、假手术者组+丙二酸二甲酯(DM+Sham+dme组)、缺血/再灌组+丙二酸二甲酯(DM+I/R+dme组)、缺血后处理组+丙二酸二甲酯(DM+IPO+dme组)。除Sham组外,其余各组均进行I/R处理。其中Sham组:平衡10min后,在CPB下转机90min(CPB期间维持流量为100ml/kg·min~(-1))。I/R组:平衡10min后,在CPB下结扎主动脉,全心缺血停跳30min,再开放主动脉复灌转机60min(CPB期间维持流量为100ml/kg·min~(-1))。IPO组:在I/R组的基础上,开放主动脉后行30s再灌注和钳闭主动脉行30s再缺血,共3个循环后,开放主动脉复灌转机57min(CPB期间维持流量为100ml/kg·min~(-1))。其中DM+I/R+dme组和DM+IPO+dme组,于建立CPB后到全心停跳末(40 min)从尾静脉持续泵注SDH特异性抑制剂dme 4mg/kg.min~-,而DM+Sham组于建立CPB后的前40 min运用相同剂量的dme。并分别在CPB前5min(T0)、CPB开始时(T1)、心脏停跳时(T2)、心脏停跳末(T3)、复灌5min(T4)、复灌末(T5)各时间点测定有创动脉血压,其中平均动脉压(MAP)用于鉴定CPB模型的成功。各组于复灌末:(1)取左心室组织提取线粒体,用汉莎氧电极法测定线粒体3态呼吸(State3)、呼吸控制率(RCR),JC-1法检测线粒体膜电位,吸光光度法检测mPTP的开放水平。(2)通过荧光显微镜观察左心室组织ROS的变化。(3)取左心室组织,用分光光度法检测SDH活性、琥珀酸以及延胡索酸含量的变化。结果:1、OGTT和IPGTT结果:正常大鼠和DM大鼠在使用GS后立即出现血糖升高,而30min后出现血糖降低。与正常大鼠的血糖相比,DM大鼠的血糖一直维持在较高水平(P0.05),提示DM大鼠的糖耐量受损。2、MAP的变化:各组大鼠的MAP在CPB开始时出现明显下降(P0.05),到心脏停跳时已恢复到原来水平,而且在整个CPB期间MAP60mmHg。3、动脉血气分析结果:其中RT、PaO_2和PaCO_2在整个CPB期间维持稳定,各时点与T0时比较差异无统计学意义﹙P0.05﹚;pH值和血K~+水平在CPB开始后保持稳定﹙P0.05﹚;由于血液稀释的原因,Hct在CPB开始后明显下降(P0.05)。4、线粒体呼吸功能和膜电位的变化:Con+I/R组的线粒体State3、RCR和膜电位要低于Con+Sham组(P0.05);而Con+IPO组要高于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组要低于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组和DM+I/R+dme组分别低于DM+Sham组和DM+Sham+dme组(P0.05);DM+IPO组与DM+I/R组比较,差异无统计学意义﹙P0.05﹚;而DM+IPO+dme组要高于DM+I/R+dme组和DM+IPO组(P0.05)。5、ROS和mPTP的开放水平的变化:Con+I/R组的ROS和mPTP的开放多于Con+Sham组(P0.05);而Con+IPO组要少于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组要多于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组和DM+I/R+dme组分别多于DM+Sham组和DM+Sham+dme组(P0.05);DM+IPO组与DM+I/R组比较,差异无统计学意义﹙P0.05﹚;而DM+IPO+dme组要少于DM+I/R+dme组和DM+IPO组(P0.05)。6、SDH活性的变化:Con+I/R组的SDH活性要高于Con+Sham组(P0.05);而Con+IPO组要低于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组要高于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组和DM+I/R+dme组分别高于DM+Sham组和DM+Sham+dme组(P0.05);DM+IPO组与DM+I/R组比较,差异无统计学意义﹙P0.05﹚;而DM+IPO+dme组要低于DM+I/R+dme组和DM+IPO组(P0.05)。7、琥珀酸含量的变化:Con+I/R组的琥珀酸含量要少于Con+Sham组(P0.05);而Con+IPO组要多于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组要少于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组和DM+I/R+dme组分别少于DM+Sham组和DM+Sham+dme组(P0.05);DM+IPO组与DM+I/R组比较,差异无统计学意义﹙P0.05﹚;而DM+IPO+dme组多于DM+I/R+dme组和DM+IPO组(P0.05)。8、延胡索酸含量的变化:Con+I/R组的延胡索酸含量要多于Con+Sham组(P0.05);而Con+IPO组要少于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组要多于Con+I/R组(P0.05);DM+I/R组和DM+I/R+dme组分别多于DM+Sham组和DM+Sham+dme组(P0.05);DM+IPO组与DM+I/R组比较,差异无统计学意义﹙P0.05﹚;DM+IPO+dme组要少于DM+I/R+dme组和DM+IPO组(P0.05)。结论:(1)CPB下正常大鼠全心I/R时,IPO可以改善线粒体功能,从而减轻MI/RI,其线粒体机制可能与抑制SDH活性有关。(2)CPB下糖尿病大鼠全心I/R时,IPO减轻MI/RI的作用下降,可能与糖尿病心肌线粒体的SDH活性不能被IPO抑制有关。(3)运用SDH抑制剂可恢复糖尿病大鼠CPB下IPO对I/R心肌的保护作用。
【学位单位】：遵义医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R587.2;R54
【文章目录】：
中英文缩略词表
中文摘要
Abstract
前言
1 实验材料
2 实验方法
3 统计学方法
4 结果
5 讨论
6 结论
参考文献
综述
    参考文献
致谢
作者简介

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本文编号：2840541