远隔后处理心肌保护的基础研究和临床应用转化

背景 在远离靶器官的组织(如肢体)实施后处理产生保护性信号(即远隔后处理)是提供内源性组织保护的一种措施.目的 综述远隔后处理的心肌保护效应、作用机制和临床应用转化现状.内容 在包括鼠、兔和猪在内的多个种属动物实验研究中,远隔后处理能够明显减轻心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤、组织坏死和细胞凋亡.与远隔预处理一样,远隔后处理需要通过体液或神经信号转导通路传递或交流保护性因子或信号.靶器官保护机制的触发子包括G蛋白耦联受体配体、缺血代谢物和小分子热敏物质.有关远隔后处理改善临床结果或生物标记的临床研究结果令人鼓舞.趋向 与经典缺血预处理和后处理不同,有关远隔后处理心肌保护作用生理或分子机制的研究目前仍显不足.如果进一步的临床研究证实远隔后处理可改善患者的转归,其实践价值将是巨大的.     

急性肾损伤的新型生物标志物——中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白

背景 急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)常见于大型手术后和危重症患者,而且AKI与患者病死率增高、治疗费用增加以及ICU停留时间和住院时间延长有关.虽然人们一直在研究预防和减轻AKI的干预措施,但很少获得成功,主要原因是不能早期识别AKI导致干预治疗延迟. 目的 综述AKI的早期新型生物标志物——中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL). 内容 重点阐述AKI治疗失败的常见原因,识别AKI传统生物标志物的缺陷,理想AKI生物标志物的要求,NGAL的特征、来源、作用和病理生理学促发因素,NGAL作为AKI生物标志物的临床证据,NGAL的临床价值和局限性等内容. 趋向 应用快速可重复的生物标志物早期识别AKI是改善患者转归的关键步骤,NGAL似乎具有实时检测AKI合适生物标志物的许多特征,并且在临床研究中显示了极佳的应用前景.     

缺血预处理和后处理减轻缺血/再灌注损伤的分子机制

背景 组织长时间缺血后再灌注能导致缺血/再灌注(ischaemia/reperfusion,I/R)损伤.研究证实缺血预处理和缺血后处理可减轻I/R损伤大约75％. 目的 综述缺血预处理和缺血后处理减轻I/R损伤的分子机制. 内容 缺血预处理和缺血后处理的分子机制涉及腺苷、缓激肽、阿片和大麻素激活的细胞表面G耦联蛋白受体.这些物质依次兴奋生长受体,继而激活细胞保护性通路,其中包括通过有丝分裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MEK)/细胞外信号调节激酶1/2(extracellular signal-regular kinase 1/2,ERK1/2)途径减少细胞凋亡以及通过磷脂酰肌醇-3激酶途径减少线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,mPTP)开放.mPTp开放能够导致细胞死亡.最近研究提示,细胞表面激活的肿瘤坏死因子-α受体通过激活Janus激酶以及信号转导子和转录激活因子3途径而发挥细胞保护作用. 趋向 缺血预处理和缺血后处理减轻I/R损伤的分子机制目前仍在研究中,有望在对此更深入理解的基础上获得可转化为有意义的临床治疗措施.     

肢体远隔缺血后处理联合吗啡后处理增强对心肌缺血/再灌注损伤的保护作用

目的 评估联合应用肢体远隔缺血后处理(remote ischemic postconditioning,RIP)和吗啡后处理能否获得增强的心肌保护作用. 方法 采用大鼠在体心肌缺血/再灌注损伤(ischemia/reperfusion injury,I/RI)模型,采用随机数字表法将60只大鼠分为6组(每组10只):空白对照组(Sham组)、缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)组(I/R组)、缺血预处理(ischemic preconditioning,IPC)组(IPC组)、肢体RIP组(RIP组)、吗啡后处理组(M组)以及联合应用肢体RIP和吗啡后处理组(M+RIP组).实验中连续监测心律失常情况,计算缺血期和再灌注早期的心律失常评分,检测血清肌酸激酶同工酶(creatine kinase MB,CK-MB)和心脏肌钙蛋白Ⅰ(cardiac troponin Ⅰ,cTnⅠ)浓度,并采用伊文蓝和氯化三苯基四氮唑(triphenyltetrazolium chloride,TTC)双重染色法测定心肌梗死面积. 结果 I/R组、IPC组、RIP组、M组和M+RIP组的心肌梗死面积分别是(56.0±9.1)％、(23.9±5.5)％、(40.4±11.1)％、(47.7±9.3)％和(27.2±6.7)％.与I/R组比较,M+RIP组再灌注早期心律失常发生率和心律失常评分、血清CK-MB和cTnⅠ浓度以及心肌梗死面积均明显降低(P＜0.05);这些参数在IPC组和M+RIP组之间差异无统计学意义(P＞0.05). 结论 在大鼠在体心肌I/RI模型,联合应用肢体RIP和吗啡后处理可获得增强的心肌保护作用,其心肌保护作用类似于IPC.     

细胞凋亡抑制参与联合应用吗啡和肢体远隔缺血后处理的心肌保护作用

目的 探讨抗细胞凋亡在联合应用吗啡和肢体远隔缺血后处理(remote ischemic postconditioning,RIP)心肌保护中的作用. 方法 采用大鼠在体心肌缺血/再灌注损伤(ischemia/reperfusion injury,I/RI)模型,根据随机数字表法将60只SD大鼠分为4组(每组15只):缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)组(I/R组)、肢体RIP组(RIP组)、吗啡后处理组(M组)以及联合应用吗啡和肢体RIP组(M+RIP组).再灌注末留取缺血中心区、缺血边缘区和非缺血区心肌组织标本,应用Tunel染色法检测心肌细胞凋亡指数(apoptotic index,AI),应用实时定量PCR技术检测心肌细胞凋亡相关基因Bcl-2 mRNA和Bax mRNA表达,光学和电子显微镜观察缺血中心区心肌细胞形态. 结果 I/R组、RIP组、M组和M+RIP组缺血中心区心肌细胞AI分别为(49.1±4.9)％、(34.2±2.9)％、(39.7±3.2)％和(29.0±4.9)％,缺血边缘区心肌细胞AI分别为(12.7±2.2)％、(8.2±1.6)％、(10.4±2.7)％和(5.9±1.4)％.在缺血中心区和缺血边缘区,M+RIP组心肌细胞AI较I/R组和M组明显降低(P＜0.05),M+RIP组的Bcl-2 mRNA表达较I/R组、RIP组和M组明显增强(P＜0.05),而M+RIP组的Bax mRNA表达则较I/R组、RIP组和M组明显降低(P＜0.05),M+RIP组的Bcl-2/Bax较I/R组、RIP组和M组明显升高(P＜0.05).光学和电子显微镜检查显示,M+RIP组的心肌形态和线粒体结构明显改善. 结论 Bcl-2相关信号通路的细胞凋亡抑制是联合应用吗啡和肢体RIP的心肌保护作用机制之一.     

线粒体通透性转换孔与心肌细胞缺氧/复氧过程中炎症反应关系的实验研究

目的 探讨线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,mPTP)功能状态与心肌细胞缺氧/复氧损伤过程中炎症反应的关系.方法 心肌细胞培养72 h后,采用随机数字表法将其随机分为4组:空白对照组(Sham 组)、缺氧/复氧损伤对照组(AR组)、mPTP开放抑制剂环孢素A(ciclosporin A,CSA)后处理组(CSA组)、mPTP开放剂苍术苷(atractyloside,ATR)后处理组(ATR组).实验结束后检测各组心肌细胞乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)漏出率、心肌细胞凋亡、线粒体膜电位的变化和心肌细胞核转录因子-κB p65(nuclear factor-κB p65,NF-κB p65)与磷酸化核转录因子-κBp65 Ser536(p-NF-κB p65 Ser536)蛋白的表达量,并检测心肌细胞培养上清液白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)与肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的浓度.结果 与AR组比较,CSA组LDH漏出率显著降低[(27.2±2.6)％,(19.0±2.3)％](P＜0.01),早期凋亡细胞百分比显著降低[(33.4±2.8)％,(15.4±2.3)％](P＜0.01),p-NF-κB p65 Ser536蛋白表达量显著降低(5.1±0.7,4.4±0.4)(P＜0.01),IL-6和TNF-α浓度均显著降低[IL-6 (190±10),(170±11) ng/L;TNF-α(129±9),(118±12) ng/L](P＜0.01).与AR组比较,ATR组LDH漏出率显著升高[(27.2±2.6)％,(32.1±3.6)％](P＜0.01),早期凋亡细胞百分比显著升高[(33.4±2.8)％,(43.0±3.3)％](P＜0.0l),p-NF-κB p65 Ser536蛋白表达量显著升高(5.1±0.7,5.8±0.6)(P＜0.01),IL-6和TNF-α浓度均显著升高[IL-6 (189±10),(205±9) ng/L;TNF-α(129±9),(144±10) ng/L] (P＜0.01).结论 mPTP开放状态能够通过调控心肌细胞缺氧/复氧过程中的炎症反应而显著影响缺氧/复氧心肌细胞损伤的程度.