摘要：
目的:缺血再灌注损伤(ischemia reperfusion injury,IRI)常发生于缺血性心脏疾病。七氟醚预处理有减轻心肌IRI的作用。保存线粒体结构和功能的完整是减轻心肌IRI的关键,线粒体内重要的信号调节分子沉默信息调节因子3(silent information regulator 3,SIRT3)是一类依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD^(+))的去乙酰化酶。本研究旨在探讨NAD^(+)-SIRT3通路在七氟醚预处理减轻大鼠心肌IRI中的作用。方法:将60只健康成年雄性SD大鼠随机分为5组(n=12):假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(IR组)、七氟醚预处理组(Sev组,给予2.5%七氟醚吸入30 min)、七氟醚预处理+SIRT3抑制剂3-TYP干预组(Sev+3-TYP组,给予尾静脉注射5 mg/kg 3-TYP和2.5%七氟醚吸入30 min)、3-TYP干预组(3-TYP组,给予尾静脉注射5 mg/kg 3-TYP)。Sham组只开胸不结扎,其他4组采用结扎冠状动脉左前降支的方法建立缺血再灌注模型。采用双重染色法测定心肌梗死面积。测定血清大鼠肌钙蛋白I(cardiac troponin I,cTnI)水平。测定心肌组织中NAD^(+)、ATP、MDA含量,线粒体复合体Ⅰ、II、IV及SOD的活性,线粒体通透性的改变。采用蛋白质印迹法检测心肌组织中SIRT3、SOD2、过氧化氢酶(catalase,CAT)和电压依赖性阴离子通道1(voltage dependent anion channel 1,VDAC1)的蛋白质表达水平。在透射电子显微镜下观察心肌超微结构。记录缺血前即刻(T0)、缺血30 min(T1)、再灌注30 min(T2)、再灌注60 min(T3)和再灌注120 min(T4)时的HR和MAP。结果:缺血再灌注后,心肌组织中NAD^(+)含量减少,SIRT3蛋白质表达水平降低(均P<0.01),同时出现明显的心肌损伤,包括心肌梗死面积增加,血清cTnI水平升高(均P<0.01)。相应地,线粒体也出现明显的能量代谢、抗氧化功能和结构完整性的受损,表现为:线粒体复合体I、II、IV活性,ATP含量,SOD2和CAT蛋白质表达水平下降,而MDA含量、VDAC1蛋白质表达水平和线粒体通透性增加(均P<0.01)。与IR组比较,Sev组心肌组织中NAD^(+)含量增加,SIRT3蛋白质表达水平升高(均P<0.01);心肌梗死面积缩小,血清cTnI水平降低(均P<0.01);线粒体复合体I、II、IV活性,ATP含量,SOD2和CAT蛋白质表达水平升高,而MDA含量、VDAC1蛋白质表达水平和线粒体通透性降低(均P<0.01)。与Sev组比较,Sev+3-TYP组心肌组织中NAD^(+)含量减少,SIRT3蛋白质表达水平降低(均P<0.01);心肌梗死面积增加,血清c TnI水平升高(均P<0.01);线粒体复合体I、II、IV活性,ATP含量,SOD2和CAT蛋白质表达水平下降,而MDA含量、VDAC1蛋白质表达水平和线粒体通透性增加(均P<0.01)。结论:七氟醚预处理通过激活线粒体NAD^(+)-SIRT3通路,保存线粒体功能,从而减轻心肌IRI。
