乳酸联合饱和氢盐水模拟缺血后适应减轻大鼠缺血再灌注心肌细胞凋亡的研究
2016-08-18张国明王晓菲谈红许琳李晓燕赵传旭
张国明,王晓菲,谈红,许琳,李晓燕,赵传旭
• 论著 •
乳酸联合饱和氢盐水模拟缺血后适应减轻大鼠缺血再灌注心肌细胞凋亡的研究
张国明1,王晓菲2,谈红1,许琳1,李晓燕1,赵传旭1
目的 探讨乳酸和饱和氢盐水能否模拟机械后适应,通过线粒体途径减轻心肌细胞凋亡。方法 108只SD大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组(R/I 组)、后适应组(M-Post组)、乳酸组(Lac组,60μl)、 氢盐水组(Hyd组,250μl/kg)和乳酸+氢盐水组(Lac+Hyd组,乳酸60 μl+氢盐水 250μl/kg)6组,每组18只。急性心肌缺血45 min后,于再灌注即刻根据分组给予相应药物或机械后适应干预。测定再灌注3 min后右心房血浆PH值,于不同时间点处死大鼠,分别测定缺血心肌组织丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)含量,线粒体在再灌注3 min和30 min后吸光度,缺血心肌组织中Bcl-2/Bax、细胞色素c(Cyt-c)和Caspase-9含量,以及心肌细胞凋亡指数。结果 Lac+Hyd组再灌注后3 min右心房血浆PH值显著低于R/I组(7.32±0.06 vs. 7.43±0.03,P<0.05),MDA含量显著低于R/I组(1.14±0.16 nmol/mgpro vs. 1.56±0.21 nmol/mgpro,P<0.05),SOD含量高于R/I组(57.92±15.12 U/ mgpro vs. 35.48±12.46 U/mgpro,P<0.05)。Lac+Hyd组线粒体吸光度再灌注后3 min和30 min各时间点均显著高于R/I 组(P<0.05)。再灌注30 min后心肌组织Bcl-2(1.06±0.13 vs. 0.02±0.01,P<0.05)含量显著高于R/I 组,Bax含量(0.41±0.06 vs. 2.40±0.45,P<0.05),Caspase-9含量(0.32±0.08 vs. 1.48± 0.21,P<0.05)和胞浆中Cyt-c含量(0.76±0.09 vs. 6.69±1.26,P<0.05)均显著低于R/I组;心肌细胞凋亡指数显著低于R/I组(9.50%±1.51% vs. 15.21%±1.91%,P<0.05)。以上指标均与M-Post组相比均无明显差异(P>0.05)。结论 乳酸和饱和氢盐水联合使用可较好模拟后适应上游触发因子,可通过线粒体途径有效减轻心肌梗死大鼠心肌细胞的凋亡。
再灌注损伤;线粒体;药物后适应;乳酸;氢盐水
急性心肌梗死是最为凶险的急诊之一,溶栓和急诊介入治疗可有效降低死亡率,但也带来再灌注损伤。缺血后适应是一种减轻再灌注损伤的有效方法[1],多种系实验均证实后适应可有效降低心肌梗死面积,减轻细胞凋亡,改善心功能[2-6]。但临床应用存在一定风险,因为在病变部位反复的机械扩张容易导致斑块破裂、远端栓塞乃至冠状动脉夹层等并发症。近年来提出使用药物模拟机械后适应的保护机制,即药物后适应可有效避免上述机械并发症的发生。
后适应的保护机制目前尚未明了,2007年Cohen等[7,8]提出的酸中毒假说受到普遍认可,他们认为再灌注后短暂延长局部组织酸中毒和适量氧自由基的生成是机械后适应最上游的触发因子。因为缺血后酸中毒的主要成分是乳酸,既往研究发现局部注射乳酸可较好的模拟缺血心肌的酸中毒。另近年来发现氢气可有效清除羟自由基和另近年来发现氢气可有效清除羟自由基(·OH)和过氧亚硝基阴离子(ONOO-),上述两种是造成组织损伤的主要自由基;对超氧负离子(O2-)和双氧水(H2O2)等无抑制作用,而O2-和H2O2是激发细胞保护因子的自由基[9-14]。本研究在活体大鼠急性心肌梗死再灌注模型中,使用乳酸延长局部组织酸中毒,使用饱和氢盐水保存激活的信号分子自由基,观察其能否发挥有效的心肌保护作用,以进一步探讨后适应保护机制的上游触发因子。
1 材料与方法
1.1主要试剂 乳酸(北京化学试剂公司)为分析纯产品,注射前使用4 mol/L NaOH滴定PH至5.5备用;氢气饱和盐水按Sun等[12]方法制作, 将高压氢气(输出压力0.4 MPa)通人0.9%氯化钠6 h以达到饱和浓度,4℃保存,3 d内使用;注射用生理盐水使用4 mol/L NaOH滴定PH至7.4备用。
1.2实验动物及模型的建立 108健康SPF级SD大鼠,雌雄不拘,购于山东大学实验动物中心,体重200~250 g。按赵秀梅等[15]球囊垫扎法复制大鼠在体心肌梗死后再灌注模型。大鼠称重后用腹腔注射法麻醉(2%戊巴比妥钠,0.23 ml/100 g),切开颈部皮下和肌肉插入气管插管,呼吸机辅助呼吸(HX-200 型动物呼吸机,潮气量 30 ml/ kg,频率50~60 次/min,吸呼比1∶2)。开胸保留心脏,在左心耳下缘与肺动脉圆锥间用5-0缝合线穿过前降支深部,将压力为1 ATM后扩张球囊(Grip,3.0×12 mm,Acrostak 公司)垫于血管与结扎线之间并结扎,而后将压力迅速调节为12 ATM。压力泵压力45 min后迅速调为0 ATM,根据分组给予不同处理。处理完毕后缝合胸腔、气管和颈部组织,术后24 h麻醉后经右颈总动脉进行插管,监测主动脉压力后将软管插入左心室(动脉插管中使用肝素盐水,浓度25 u/ml),使用生物信号及压力测试系统(MFL lab 200)监测主动脉及左心室血流动力学参数。而后经颈动脉抽血3~4 ml,离心后保存拟测定心肌酶;处死大鼠取心脏行心肌细胞凋亡检测。另术后3 min每组各取6只大鼠直接处死,取左心室缺血心肌组织,液氮冷冻后置于-80℃冰箱保存拟行缺血心肌MDA和SOD含量以及线粒体检测。术后30 min每组各取6只大鼠直接处死取左心室缺血心肌组织冷冻后,拟行线粒体和Western blot检测。
1.3实验分组 如图1所示,大鼠随机分为6组:①假手术组(Sham):开胸并分离左冠状动脉,穿线但不结扎,旷置45 min后在心脏前壁注射生理盐水60 μl;②缺血再灌注组(R/I):缺血45 min后将压力泵压力调至0 ATM,移除球囊后立即在缺血部位分三点注射生理盐水共计60μl,而后持续再灌注;③后适应组(M-Post):缺血45 min后、再灌注前通过球囊放气-充盈实现再灌注和缺血反复4轮,其时间为20/20 s×4,移除球囊后立即在缺血部位分三点注射生理盐水共60 μl,而后持续再灌注;④乳酸组(Lac):缺血45 min移除球囊后,立即在缺血部位分三点注射乳酸共计60 μl,而后持续再灌注;⑤氢饱和盐水组(Hyd):缺血45 min移除球囊后,立即在缺血部位分三点注射氢饱和盐水60 μl,而后持续再灌注;⑥乳酸+氢饱和盐水组(Lac+Hyd):缺血45 min移除球囊后,立即在缺血部位分三点注射乳酸和氢饱和盐水稀释液共计60 μl,而后持续再灌注。
图1 实验各组处理模式图
1.4血流动力学监测 术后24 h(每组6只),以20%乌拉坦腹腔注射麻醉后,经右颈总动脉插入左心室导管,使用生物信号及压力测试系统描记颈动脉和左心室压力曲线,以MFL lab 200软件分析心率、平均主动脉压(MAP)、左心室内压最大上升速率(+dp/dtmax)和左心室内压最大下降速率(-dp/dtmax)。
1.5血浆pH值测定 再灌注3 min后,以1 ml注射器抽取右心房血液0.5 ml,立即使用血气分析仪测定PH值,同时无菌棉球填塞止血。
1.6缺血心肌组织微量丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定 分别采用硫代巴比妥酸法和分光光度计法测定心肌组织MDA含量和SOD活性,试剂盒购自南京建成科技有限公司。
1.7缺血心肌组织线粒体通透性转换孔(mPTP)的测定 缺血心肌组织线粒体吸光度值(A值)的变化,间接反映了mPTP的开放程度,A值越低,说明mPTP开放程度越高。检测方法按试剂盒说明书进行,线粒体分离试剂盒和吸光度检测试剂盒购于上海杰美基因科技公司。首先使用差速离心法提取线粒体,提取线粒体后每组取5 μl进行蛋白定量。而后取线粒体(每组含蛋白200 μg),按试剂盒说明书稀释、加用诱导剂后,使用酶标仪在520 nm测定线粒体A值,取0、0.5、1、3和5 min 5个时间点检测。
1.8Bcl-2/Bax、Caspase-9和Cyt-c含量Western blot检测 缺血心肌组织匀浆后进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,而后经转膜、2次免疫反应,抗原抗体复合物用ECL法显示,采用Image-Pro Plus 图像分析软件(Version 4.1,Media Cybernetics,LP,美国)分析蛋白条带的积分光密度值(IOD值),光密度值=平均光密度值×面积。另以兔抗小鼠β-actin(1∶200)单
克隆抗体同上操作作为对照,以靶蛋白IOD值/β-actin IOD值的比值反映靶蛋白相对表达水平。Western blot法检测Cyt-c时,需先分离线粒体,提取胞浆。而后以上述方法检测胞浆中Cyt的表达水平,具体方法参考文献[16]。Bcl-2/Bax和Caspase-9,以及细胞色素C(Cyt-c)多克隆抗体购自美国Santa Cruz公司,相应二抗购自瑞典Amersham公司。
1.9心肌细胞凋亡指数的检测 取大鼠心脏将缺血区心肌组织剪下,置于中性甲醛固定24 h,常规石蜡包埋,用末端脱氧核苷酸转移酶介导的 dUTP缺口末端标记法进行心肌组织切片细胞凋亡的原位检测,凋亡检测试剂盒购自美国Promega公司。每张切片于凋亡细胞分布区域各取5个高倍视野,计算平均每100个细胞中的凋亡细胞数,并以百分数(%)表示心肌细胞凋亡指数。
1.10统计学分析 应用SPSS 13.0统计软件对实验数据进行分析。实验数据采用(±s)表示 。多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较应用q检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1血流动力学检测结果 各组大鼠间心率和平均动脉压未见明显差异(表1)。Lac组、Hyd组和Lac+Hyd组+dp/dtmax和-dp/dtmax均显著高于R/I组(P<0.05);Lac+Hyd组与M-Post组组间比较差异则无统计学意义(P>0.05),Lac组和Hyd组则均显著低于M-Post组(P<0.05)。
2.2右心房血浆pH值 再灌注3 min后右心房血浆PH值如表1所示,Lac和Lac+Hyd组均显著降低于R/I组(P<0.05),Hyd组低于R/I组但未达统计学差异(P>0.05);Lac和 Lac+Hyd组血浆pH值与M-Post组相似(P>0.05),Hyd组显著高于M-Post组(P<0.05)。
2.3缺血心肌组织MDA和SOD含量 如表1所示,再灌注10min后缺血心肌组织MDA含量,Hyd和Lac+Hyd组均显著低于R/I组(P<0.05),而SOD含量则均显著高于R/I组(P<0.05);Lac组MDA 和SOD含量与R/I组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。同M-Post组相比,Hyd和Lac+Hyd组MDA和SOD含量与之相似(P>0.05),Lac组MDA显著高于M-Post组(P<0.05),SOD含量显著低于M-Post组(P<0.05)。
表1 各组大鼠血液动力学指标、血浆pH、心肌组织MDA和SOD含量比较(±s)
表1 各组大鼠血液动力学指标、血浆pH、心肌组织MDA和SOD含量比较(±s)
注:MAP:平均动脉压,+dp/dtmax:左心室内压最大上升速率,- dp/dtmax:左心室内压最大下降速率;与R/I 组比较,aP<0.05;与M-Post组相比,bP<0.05;1 mm Hg=0.133 kPa
SOD (U/mgpro)(n=6)假手术组391.32±31.25101.63±9.27966.12±60.62ab721.82±86.16ab7.45±0.01b0.82±0.16ab74.68±4.69abR/I 组355.61±20.1699.36±11.21606.27±63.62b436.01±37.76b7.43±0.03b1.56±0.21b35.48±12.46bM-Post组364.26±35.27104.32±5.24786.61±56.73a549.62±57.76a7.33±0.04a1.13±0.36a59.52±12.17aLac组354.37±31.7299.28±5.42688.62±61.02ab486.18±34.4ab7.32±0.05a1.52±0.26b46.99±18.02bHyd组363.27±36.6199.88±9.27693.67±43.26ab468.19±36.88ab7.38±0.06b1.14±0.19a58.38±13.72aLac+Hyd组374.18±31.92102.01±6.72779.16±68.71a539.27±56.21a7.32±0.06a1.14±0.16a57.92±15.12a组别 心率(次/min)(n=6)MAP (mmHg)(n=6)+dp/dtmax (mmHg/s)(n=6)-dp/dtmax (mmHg/s)(n=6)PH (n=18)MDA (nmol/mgpro)(n=6)
2.4缺血心肌组织线粒体吸光度 再灌注后3 min 和30 min所取心肌线粒体组织均连续监测5 min,随着时间延长各组线粒体吸光度值均呈下降趋势(表2,3)。结果显示各组线粒体吸光度值在各时间点从低到高依次为R/I 组、Hyd组、Lac组、Lac+Hyd组、M-Post组和Sham组。再灌注3 min后的缺血心肌线粒体组织,在各时间点Lac和Lac+Hyd吸光度值均显著高于R/I 组(P <0.05),而与M-Post组比较差异均无统计学意义;Hyd组则显著低于M-Post组(P<0.05),且与R/I 组比较差异无统计学意义。再灌注30 min后的缺血心肌线粒体组织,在各时间点Lac+Hyd组与M-Post组比较差异仍无统计学意义,Hyd组与R/I 组比较差异亦无统计学意义,但Lac组在各时间点均显著低于M-Post组(P<0.05),且在1 min,3 min和5 min时同R/I组相似(P>0.05)。
2.5心肌细胞凋亡指数 如图2所示,Hyd和Lac+Hyd组心肌细胞的凋亡指数显著低于R/I组(10.67%±4.16%,9.50%±1.51% vs. 15.21%± 1.91%,P<0.05),Lac组与R/I组比较差异无统计学意义(13.97%±2.47% vs. 15.21%±1.91%,P>0.05)。与M-Post组比较Hyd和Lac+Hyd组与之相似,Lac组则明显高于M-Post组(P <0.05)。
2.6缺血心肌组织Bcl-2/Bax和Caspase-9蛋白表达水平 如图3所示,Lac、Hyd和Lac+Hyd组Bcl-2蛋白表达水平均显著高于R/I组(0.22± 0.03,0.26±0.06,1.06±0.13 vs. 0.02±0.01, P <0.05);Lac+Hyd组与M-Post组比较差异无统计学意义(1.06±0.13 vs. 1.21±0.35,P>0.05),Lac组和Hyd组均显著低于M-Post组(P <0.05)。Bax和Caspase-3表达水平呈相反变化,Lac、Hyd和Lac+Hyd组Bax(1.01±0.16,0.93±0.21,0.41±0.06 vs. 2.40±0.45,P<0.05)和Caspase-9蛋白(0.67±0.07,0.56±0.14,0.32 ±0.08 vs. 1.48±0.21,P<0.05)表达水平均显著低于R/I组,Lac+Hyd组与M-Post组比较差异无统计学意义(Bax: 0.41±0.06 vs. 0.37±0.11, P>0.05;Caspase-9: 0.32±0.08 vs. 0.35±0.08, P>0.05),Lac组和Hyd组均显著高于M-Post组(P <0.05)。
2.7心肌细胞胞浆中Cyt-c 如图4,Lac、Hyd和Lac+Hyd组心肌细胞胞浆中Cyt-c含量均显著低于R/I 组 (3.03±0.46,2.64±0.39,0.76±0.09 vs. 6.69±1.26,P<0.05);同M-Post组相比Lac+Hyd组与之相似(0.76±0.09 vs. 0.52±0.18,P>0.05),Lac组和Hyd组Cyt-c含量均显著高于M-Post组(P<0.05)。
3 讨论
近年来我国溶栓特别是急诊介入治疗技术广泛开展,急性心肌梗死患者病死率大大降低,但再灌注损伤仍是影响疗效的重要原因。2003年Zhao等提出的缺血后适应是一种减轻再灌注损伤的有效方法,但因后机械适应需要反复扩张和压迫受累动脉,临床应用存在一定风险。所以药物后适应,即使用药物模拟机械后适应的细胞保护机制,在很大程度上降低机械后适应的风险又起到心脏保护作用,具有良好的临床应用前景。但目前后适应的保护机制尚未完全明了,其最上游触发因子目前尚不明确,认为可能与腺苷、阿片肽、氧自由基和乙酰胆碱等分子有关。
新近Cohen等[8]提出的酸中毒和适量氧自由基假说为此拓宽了思路,认为后适应的保护作用缘于mPTP的两次抑制,即机械后处理的短暂缺血延长了局部组织酸中毒,第一次抑制了mPTP的开放,使线粒体和细胞免于因mPTP的开放而造成损伤,为后续保护途径的激活争取了时间;而与此同时短暂再灌注提供了少量活性氧(ROS),其中部分ROS(主要是超氧负离子和双氧水)激活了诸多细胞保护分子,而后通过激活线粒体ATP敏感性钾通道(mKATP)最终又一次抑制mPTP的开放,从而发挥保护效应[8,17,18]。我们既往研究发现乳酸可有效延长缺血心肌的局部组织酸中毒,使用低剂量依达拉奉可抑制大量氧自由基的生成[19]。但依达拉奉不是选择性氧自由基清除剂,其有效剂量难以掌握,剂量过小不能有效清除羟自由基等恶性氧自由基,剂量过大又会抑制超氧阴离子和双氧水等信号氧自由基,从而破坏其细胞保护途径的激活作用。故如能有效清除羟自由基等恶性氧自由基,又能保持信号氧自由基的有效浓度,即可激活下游的细胞保护途径。
表2 各组大鼠缺血心肌组织再灌注3 min后线粒体吸光度比较(±s)
表2 各组大鼠缺血心肌组织再灌注3 min后线粒体吸光度比较(±s)
注:与R/I 组比较,aP<0.05;与M-Post组相比,bP<0.05
组别0 min0.5 min1 min3 min5 min假手术组0.39±0.09a0.38±0.06a0.38±0.12a0.38±0.10a0.37±0.12aR/I 组0.31±0.05b0.31±0.12b0.31±0.11b0.30±0.13b0.30±0.12bM-Post组0.38±0.06a0.37±0.09a0.36±0.10a0.36±0.11a0.36±0.13aLac组0.37±0.06a0.36±0.06a0.36±0.12a0.35±0.11a0.35±0.12aHyd组0.32±0.07b0.31±0.06b0.31±0.09b0.31±0.13b0.30±0.12bLac+Hyd组0.37±0.12a0.37±0.06a0.36±0.11a0.36±0.12a0.35±0.11a
表3 各组大鼠缺血心肌组织再灌注30 min后线粒体吸光度比较(±s)
表3 各组大鼠缺血心肌组织再灌注30 min后线粒体吸光度比较(±s)
注:与R/I 组比较,aP<0.05;与M-Post组相比,bP<0.05
组别0 min0.5 min1 min3 min5 min假手术组0.38±0.09ab0.38±0.06ab0.38±0.05ab0.37±0.06a0.37±0.10aR/I 组0.27±0.05b0.27±0.04b0.27±0.08b0.26±0.12b0.26±0.11bM-Post组0.34±0.06a0.35±0.08a0.34±0.07a0.35±0.08a0.34±0.12aLac组0.32±0.06a0.31±0.060.29±0.08b0.28±0.11b0.27±0.14bHyd组0.28±0.07b0.28±0.06b0.28±0.09b0.27±0.09b0.26±0.11bLac+Hyd组0.34±0.07a0.34±0.09a0.34±0.08a0.34±0.09a0.33±0.12a
图2 各组大鼠心肌细胞凋亡指数的检测结果(正常细胞呈蓝色,凋亡细胞呈绿色,×400;与R/I 组比较,aP<0.05;与M-Post组相比,bP<0.05)
图3 各组大鼠心肌组织Bcl-2/Bax和Caspase-9蛋白表达水平的检测结果(与R/I 组比较,aP<0.05;与M-Post组相比,bP<0.05)
图4 各组大鼠心肌细胞胞浆中Cytc-c表达水平的检测结果(与R/I 组比较,aP<0.05;与M-Post组相比,bP<0.05)
2007年Ohsawa等发现氢气可有效清除羟自由基和过氧亚硝基阴离子,上述自由基可造成组织损伤,而对超氧阴离子和双氧水并无抑制作用。其后多项研究发现氢气(氢盐水)可有效减轻多种属的再灌注损伤。我们既往研究发现乳酸模拟机械后适应、延长酸中毒理论上更接近真实的生理变化过程,但对ROS的生成并无明显影响。Hyd组术后10 min右心房血浆pH值虽低于R/I组,但仍显著高于M-Post组,说明氢饱和盐水延长局部组织酸中毒的程度尚未达到机械后适应的程度。Hyd组MDA和SOD代谢指标与M-Post组相似,说明氢盐水可成功模拟后适应中适量氧自由基的生成。所以Lac+Hyd组理论上可从延长酸中毒和生成适量ROS两方面模拟机械后适应。
mPTP是线粒体内外膜上的特殊蛋白复合体,mPTP开放会导致线粒体肿胀,继而细胞色素c等膜间隙前凋亡因子通过破损的线粒体外膜释放至胞浆,引发细胞凋亡;如大量mPTP开放,则会引起细胞能量合成障碍,直接导致细胞坏死,故mPTP开放是细胞最终凋亡和坏死的共同原因。本研究显示再灌注3 min后所取样本Lac组、Lac+Hyd组均能有效抑制mPTP的开放,同M-Post组相似,这可能来源于乳酸延长了缺血心肌局部组织酸中毒。再灌注30 min后Lac组抑制mPTP能力明显下降,而Lac+Hyd组还能保持同M-Post组相似的保护作用,这可能源于氢盐水有效的抑制了羟自由基等恶性氧自由基,而信号氧自由基并未抑制,其激活了细胞保护途径,从而有效的抑制了第二次mPTP的开放;Lac组则因为缺乏氧自由基清除剂,生成的大量氧自由基中不乏羟自由基等恶性氧自由基,造成了大量组织的损伤。Bcl-2/Bax是一对经典凋亡调节因子,其比例下降会导致Cyt-c和Caspase-3的上升,从而激活凋亡程序。上述信号分子的表达结果再次证实了饱和氢盐水在其中发挥着决定性的作用,说明后适应保护机制的激活延长酸中毒和信号氧自由基的生成缺一不可。
本研究不足之处是未能测定大鼠缺血心肌组织的PH值,而是使用右心房血浆PH值间接进行判断,另未能直接测定羟自由基、超氧阴离子和双氧水的具体浓度,这是本研究的不足之处。
综上所述,本研究发现局部注射乳酸和饱和氢盐水可较好模拟后适应最上游触发因子,激活其保护机制,有效减少心肌细胞的凋亡。
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本文编辑:刘畅,田国祥
Lactic acid and saturated hydrogen saline could attenuate myocardial apoptosis by mimicking ischemic postconditioning
ZHANG Guo-ming*, WANG Xiao-fei, TAN Hong, XU Lin, LI Xiao-yan, ZHAO Chuan-xu.*Department of Cardiology, Jinan Military General Hospital, Jinan 250031, China.
LI Xiao-yan, E-mail: lixiaoyanpaper@126.com
Objective To test the hypothesis that mechanical postconditioning with lactic acid and saturated hydrogen saline could mimic the upstream trigger factor of mechanical postconditioning and relieve cardiomyocytes apoptosis through mitochondrion pathway. Methods 108 rats were randomly divided into 6 groups: sham,reperfusion/injury(R/I), mechanical postconditioning (M-Post), lactic acid (Lac,60μl), saturated hydrogen saline (Hyd, 250μl/kg), and lactic acid + saturated hydrogen saline (Lac+Hyd, Lactate acid 60μl+ saturated hydrogen saline 250μl/kg). After 45min of myocardial ischemia, corresponding drugs or mechanical postconditioning were administrated according to groups at the time of reperfusion. After 3 min of reperfusion, PH value of right atrial plasma was measured in all rats. Then the rats were executed at different times. The content of MDA and SOD in ischemic myocardia, the absorbance of mitrochondria with reperfusion after 3 min and 30 min, the expression of Bcl-2/Bax, Caspase-9 Cytochrome c, and cardiomyocytes apoptotic index were detected. Results After 3 min of reperfusion, PH of blood from right atrium in Lac+Hyd group was significantly lower than that in R/I group (7.32 ±0.06 vs. 7.43±0.03,P<0.05); the content of MDA was lower(1.14±0.16 nmol/mgpro vs. 1.56±0.21 nmol/ mgpro,P<0.05) and the content of SOD was higher(57.92±15.12 U/mgpro vs. 35.48±12.46 U/mgpro,P<0.05) than those in R/I group. The absorbance of mitrochontria with reperfusion after 3 min and 30 min in Lac+Hyd group were all significantly higher than those in R/I group(P<0.05). The expression level of Bcl-2 in ischemic cardiomyocytes in Lac+Hyd group was significantly higher than R/I group (1.06±0.13 vs. 0.02± 0.01, P<0.05), the level of Bax (0.41±0.06 vs. 2.40±0.45, P<0.05), Caspase-9(0.32±0.08 vs.1.48±0.21, P <0.05) and Cyt-c (0.76±0.09 vs. 6.69±1.26, P<0.05) were all lower than those in R/I group. Apoptotic index of Lac+Hyd group was much lower than that of R/I group (9.50%±1.51% vs. 15.21%±1.91%, P<0.05). At the sametime, all above variables of Lac+Hyd group were not significant different than those of M-Post group(P>0.05). Conclusion Lactic acid and saturated hydrogen asline could mimic the upstream trigger factor of mechanical postconditioning and attenuate cardiomyocytes apoptosis through mitochondrion pathway.
Reperfusion injury; Mitochondria; Pharmacological postconditioning; Lactic acid; Hydrogen saline
R541.4
A
1674-4055(2016)05-0533-06
济南军区总医院院长基金(2014Q01)
1250031 济南,济南军区总医院心内科;2250031 济南,济南军区联勤部门诊部
李晓燕,E-mail:lixiaoyanpaper@126.com
10.3969/j.issn.1674-4055.2016.05.07