ERK1/2在不同年龄大鼠离体心脏缺血后适应中的保护作用

摘要

目的:众多研究表明，缺血后适应(ischemic postconditioning，IPostC)有明显的心脏保护作用，可减轻心肌缺血再灌注损伤，再灌注损伤抢救激酶(reperfusion injury salvage kinase，RISK)通路是其重要机制之一。前期研究证实，缺血后适应的心脏保护作用在不同年龄大鼠离体心脏中是存在差异的。本研究旨在探讨在不同年龄大鼠离体心脏中，缺血后适应保护作用的差异是否与细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated proteinkinase，ERK1/2)有关。
　　方法:健康雄性Sprague-Dawlay(SD)大鼠72只，包括幼年大鼠(1-2月，150-200g)，青年大鼠(4-5月，300-350g)，中老年大鼠(14-16月，550-650g)，各24只。每个年龄组SD大鼠随机分为4个处理组:缺血再灌注组（I/R）、缺血后适应组(IPostC)、缺血再灌注+PD98059组(I/R+PD98059)、缺血后适应+PD98059组(IPostC+PD98059)，每组6只。PD98059为ERK1/2特异性抑制剂;缺血后适应为再灌注前即刻给予10s再灌注，10s缺血，反复6次循环。大鼠麻醉固定后，迅速取出心脏，通过Langendorff离体心脏灌流装置建立心肌缺血/再灌注模型，即平衡灌注30min，缺血30min，再灌注120min。左心室插入微型测压球囊同步监测心功能变化，监测指标包括:心率(heart rate，HR)、左室发展压(leftventricular developed pressure，LVDP)、左室舒张末压(left ventricular enddiastolic pressure，LVEDP)、左心室压力最大变化速率(maximal positiveand negative velocity of left ventricular pressure，±dp/dtmax)。实验过程中，分别收集平衡灌注30min末，再灌注1min、3min、5min、10min、20min、30min、60min、120min各时间点的心脏灌流漏出液，测定其中的肌酸激酶(creatine kinase，CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)活性。再灌注结束时，采用2，3，5-氯三苯四氮唑(2，3，5-triphenyltetrazoliumchloride，TTC)染色法测量梗死面积。
　　结果:
　　1、血流动力学指标
　　1.1幼年组
　　平衡灌注30min末:I/Rinfancy、 IPostCinfancy、 I/R+PD98059infancy及IPostC+PD98059infancy各处理组之间LVDP、±dp/dtmax绝对值，均无统计学差异(P＞0.05)。
　　再灌注120min末:IPostCinfancy组与I/Rinfancy组相比，LVDP、±dp/dtmax恢复率均明显增高（P＜0.05）;给予ERK1/2特异性抑制剂后，IPostC+PD98059infancy组与IPostCinfncy组相比，LVDP、±dp/dtmax恢复率均明显降低(P＜0.05)，且IPostC+PD98059infancy组、I/R+PD98059infancy组及I/Rinfancy组相互比较，LVDP、±dp/dtmax恢复率均无统计学差异(P＞0.05)。
　　1.2青年组
　　平衡灌注30min末:I/Ryoung、IPostCyoung、I/R+PD98059young及IPostC+PD98059young各处理组之间LVDP、±dp/dtmax绝对值，均无统计学差异(P＞0.05)。
　　再灌注120min末:IPostCyoung组与I/Ryoung组相比，+dp/dtmax恢复率明显增高(P＜0.05)，LVDP、-dp/dtmax恢复率无统计学差异(P＞0.05);给予ERK1/2特异性抑制剂后，IPostC+PD98059young组与IPostCyoung组相比，+dp/dtmax恢复率明显降低(P＜0.05)，且IPostC+PD98059young组、I/R+PD98059young组及I/Ryoung组相互比较，LVDP、±dp/dtmax恢复率均无统计学差异(P＞0.05)。
　　1.3中老年组
　　平衡灌注30min末:I/Rmiddle-aged、IPostCmiddle-aged、 I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle-aged各处理组之间LVDP、±dp/dtmax绝对值，均无统计学差异(P＞0.05)。
　　再灌注120min末:I/Rmiddle-aged、IPostCmiddle-aged、I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle-aged各处理组，LVDP、±dp/dtmax恢复率相互比较均无统计学差异(P＞0.05)。
　　2、心肌梗死面积
　　2.1幼年组
　　IPostCinfancy组与I/Rinfancy组相比，心肌梗死面积明显减少(P＜0.05);给予ERK1/2特异性抑制剂后，IPostC+PD98059infancy组与IPostCinfancy组相比，心肌梗死面积明显增加(P＜0.05)，且IPostC+PD98059infancy组、I/R+PD98059infancy组及I/Rinfancy组相互比较，心肌梗死面积均无统计学差异(P＞0.05)。
　　2.2青年组
　　IPostCyoung组与I/Ryoung组相比，心肌梗死面积明显减少(P＜0.05);给予ERK1/2特异性抑制剂后，IPostC+PD98059young组与IPostCyoung组相比，心肌梗死面积明显增加(P＜0.05)，且IPostC+PD98059young组、I/R+PD98059young组及I/Ryoung组相互比较，心肌梗死面积均无统计学差异（P＞0.05）。
　　2.3中老年组
　　I/Rmiddle-aged、IPostCmiddle-aged、I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle-aged各处理组，心肌梗死面积相互比较均无统计学差异(P＞0.05)。
　　3心肌酶学指标
　　3.1幼年组
　　平衡灌注30min末:I/Rinfancy、IPostCinfancy、I/R+PD98059infancy及IPostC+PD98059infancy各处理组之间CK、LDH活性，均无统计学差异(P＞0.05)。
　　再灌注期间:心脏灌流漏出液中CK及LDH活性均出现不同程度升高，在10min内达到酶学峰值后逐渐降低。其中，IPostCinfancy组CK及LDH活性升高幅度较小。
　　CK活性:IPostCifancy组与I/Rinfancy组相比，CK活性分别于再灌注5min、10min、20min、30min明显降低(P＜0.05);给予ERK1/2特异性抑制剂后，IPostC+PD98059infancy组与IPostCinfancy组相比，CK活性分别于再灌注5min、10min、20min、30min明显升高（P＜0.05），且IPostC+PD98059infancy组、I/R+PD98059infancy组及I/Rinfancy组相互比较，各时间点CK活性均无统计学差异(P＞0.05)。
　　LDH活性:再灌注期间，各处理组之间LDH活性相互比较均无统计学差异(P＞0.05)。
　　3.2青年组
　　平衡灌注30min末:I/Ryoung、IPostCyoung、I/R+PD98059young及IPostC+PD98059young各处理组之间CK、LDH活性，均无统计学差异(P＞0.05)。
　　再灌注期间:心脏灌流漏出液中CK及LDH活性均出现不同程度升高，在5min内达到酶学峰值后逐渐降低。其中，IPostCyoung组CK及LDH活性升高幅度较小。
　　CK活性:IPostCyoung组与I/Ryoung组相比，CK活性分别于再灌注1min、3min、5min、10min、30min明显降低(P＜0.05);给予ERK1/2特异性抑制剂后，IPostC+PD98059young组与IPostCyoung组相比，CK活性分别于再灌注1min、3min、5min、10min、30min明显升高（P＜0.05），且IPostC+PD98059young组、I/R+PD98059young组及I/Ryoung组相互比较，各时间点CK活性均无统计学差异(P＞0.05)。
　　LDH活性:IPostCyoung组与I/Ryoung组相比，LDH活性分别于再灌注10min、20min明显降低（P＜0.05）;给予ERK1/2特异性抑制剂后，IPostC+PD98059young组与IPostCyoung组相比，LDH活性分别于再灌注10min、20min明显升高(P＜0.05)，且IPostC+PD98059young组、I/R+PD98059young组及I/Ryoung组相互比较，各时间点LDH活性均无统计学差异(P＞0.05)。
　　3.3中老年组
　　平衡灌注30min末:I/Rmiddle-aged、 IPostCmiddle-aged、 I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle-aged各处理组之间CK、LDH活性，均无统计学差异(P＞0.05)。
　　再灌注期间:心脏灌流漏出液中CK及LDH活性均出现不同程度升高，在3min内达到酶学峰值后逐渐降低。I/Rmiddle-aged、 IPostCmiddle-aged、I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle-aged各处理组之间，再灌注各时间点CK、LDH活性相互比较均无统计学差异(P＞0.05)。
　　结论:
　　1、缺血后适应在一定程度上可恢复幼年、青年离体大鼠再灌注损伤所致的血流动力学异常，这种保护作用在中老年大鼠中不明显。
　　2、缺血后适应可明显减少幼年、青年大鼠的心肌梗死面积，但不能明显减少中老年大鼠的心肌梗死面积。
　　3、缺血后适应明显降低幼年、青年大鼠再灌注损伤所致CK、LDH活性增高，但不能明显降低中老年大鼠CK、LDH活性增高。
　　4、ERK1/2可能通过影响血流动力学、心肌梗死面积、CK及LDH酶学活性，参与缺血后适应的心脏保护作用。
　　5、缺血后适应对中老年大鼠离体心脏保护作用的减弱甚至丧失，可能与中老年大鼠离体心脏中ERK1/2相关通路作用减弱有关。

目录

声明

摘要

前言

材料与方法

1 实验动物和分组

2 主要仪器和试剂

3 实验步骤

4 观测指标

5 统计学分析

结果

1 血流动力学指标

2 心肌梗死面积

3 心肌酶学指标的比较

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述 心肌后适应现象的研究进展

致谢

个人简历