模拟失重对大鼠心肌细胞凋亡影响的实验研究

目的 探讨模拟失重对大鼠心肌细胞凋亡的影响.方法 将20只SD大鼠随机分为正常对照组及尾吊组,每组各10只.正常对照组常规饲养3周,尾吊组悬吊3周.结束后同时取2组大鼠心肌组织,用TUNEL法、流式细胞仪法检测心肌细胞凋亡.同时检测心肌组织Caspase-3活性.结果 与对照组比较,尾吊组大鼠心肌细胞凋亡明显增加(P<0.01),Caspase-3活性明显增高(P<0.05).结论 模拟失重导致尾吊组大鼠心肌组织细胞凋亡增加.这可能是模拟失重条件下心脏重量减轻、功能减低的细胞学基础之一.     

BCAA代谢障碍在儿茶酚胺诱导心肌细胞毒性中作用

目的探讨心肌细胞支链氨基酸(BCAA)代谢障碍在儿茶酚胺诱导的心肌细胞毒性中的作用。方法分离并培养新生大鼠心室肌细胞(NRVMs),给予异丙肾上腺素(ISO)20μmol/L处理48 h模拟儿茶酚胺毒性,ISO刺激同时给予支链α-酮酸脱氢酶激酶(BDK)特异性抑制剂3,6-二氯-2-苯并噻吩羧酸(BT2)处理(40μmol/L)。48 h后,蛋白质印迹法(Western blot)检测BCAA代谢相关酶及细胞凋亡相关酶蛋白的表达;分光光度法检测支链-α酮酸脱氢酶(BCKD)活性;给予外源性BCAA(5 mmol/L)后,分时间点检测培养基中BCAA浓度,直接反映心肌细胞BCAA降解速率;流式细胞术检测心肌细胞凋亡。结果 ISO处理激活心肌细胞线粒体凋亡通路并引起心肌细胞凋亡。与对照组比较,ISO组心肌细胞中BDK表达明显上调,引起BCKD活性下降和BCAA降解障碍。给予BDK抑制剂BT2处理后,能够逆转ISO刺激造成的心肌细胞BCAA降解障碍并明显抑制心肌细胞凋亡。结论抑制BDK能够减轻儿茶酚胺毒性诱导的心肌细胞凋亡,改善心肌BCAA降解障碍有可能成为减轻儿茶酚胺毒性的新策略。     

尾吊对大鼠心肌损伤及其机制探讨

目的 研究尾吊对大鼠心肌细胞的损伤作用及其机制.方法 雄性SD大鼠分为5组,采用鼠头低位30°尾吊方法模拟失重不同时间,测定各组动物血清LDH和CK-MB活性和血液儿茶酚胺和糖皮质激素浓度;检测线粒体ATP合成的速率和线粒体膜通透性转换孔(MPTP)开放程度.结果 尾吊2周出现明显的心肌缺血性ST段升高和T波高耸、血清LDH和CK-MB活性升高(P＜0.05).尾吊第2周开始血液中儿茶酚胺和糖皮质激素显著升高(P＜0.05),第3周开始出现心肌线粒体ATP酶合成活力的显著下降(P＜0.05)和线粒体膜通透性转换孔的开启.结论 循环血中儿茶酚胺和糖皮质激素的升高可能是尾吊致心肌损伤的重要内分泌机制,线粒体能量代谢的紊乱是介导心肌细胞损伤的重要细胞内机制.     

β-肾上腺素能受体与加速度耐力关系的探讨

本研究采用放射配基结合法(RBA),检定了正常与暴露于正加速度作用下的大鼠心肌细胞膜组织的B-肾上腺素受体密度。结合心肌组织c-AMP 含量,血浆儿茶酚胺含量的测定,观察分析了大鼠在受到离心机作用时所呈现的不同的加速度耐力与β-受体结合容量变化的相关关系及其规律。结果表明,受离心机体作用的大鼠,心肌膜B-受体的最大结合容量(Bmax)均有不同程度的减少。耐力高低,与受体Bmax 值的减少程度有明显的关系。心肌c-AMP 含量的变化与受体变化一致。血浆儿茶酚胺水平的变化与受体的变化相反。并对结果的意义进行了初步探讨。     

还原型谷胱甘肽对大鼠力竭运动后自由基和心肌细胞凋亡的影响

目的:探讨还原型谷胱甘肽(GSH)对大鼠力竭运动后自由基和心肌细胞凋亡的影响。方法:30只SD大鼠随机分为对照组、力竭组和GSH组,每组10只。对照组大鼠安静状态下饲养,腹腔注射生理盐水1周后取样;力竭组大鼠腹腔注射生理盐水1周后进行一次性力竭运动,运动后即刻取样;GSH组大鼠给予GSH腹腔注射1周后,进行一次性力竭运动,运动后即刻取样。检测各组大鼠血清及心肌丙二醛(MDA)含量和心肌超氧化物歧化酶(SOD)活性,并采用TUNEL法检测心肌细胞凋亡率。结果:力竭组大鼠心肌SOD活性显著低于对照组和GSH组(P<0.05);力竭组大鼠血清和心肌MDA含量均显著高于对照组和GSH组(P<0.05)。力竭组大鼠心肌细胞凋亡率均显著高于对照组和GSH组(P<0.05)。结论:氧自由基生成增加和(或)SOD活性降低导致大鼠力竭运动后心肌细胞凋亡增加;GSH可减轻力竭运动后大鼠心肌细胞凋亡程度。     

过度训练对大鼠心肌细胞凋亡的影响

为了研究过度训练对大鼠心肌细胞凋亡的影响 ,通过对大鼠进行力竭性游泳训练建立大鼠过度训练模型 ,用DNA原位末端标记法检测心肌细胞的凋亡 ,并用免疫组化的方法检测心肌细胞中bcl- 2和Fas蛋白的表达情况。结果发现 :①过度训练时 ,大鼠心肌细胞凋亡显著增加。心肌细胞凋亡可能是过度训练影响心血管功能的病理生理机制。②过度训练时 ,大鼠心肌细胞中bcl- 2蛋白的表达显著下降 ,Fas蛋白的表达轻度增加。因此 ,过度训练抑制bcl- 2蛋白的表达而促进Fas蛋白的表达 ,这可能是过度训练时大鼠心肌细胞凋亡发生的基因调控机制。③过度训练时 ,大鼠心肌组织和血清中SOD活性显著下降 ,MDA含量显著增加。因此 ,过度训练时机体抗氧化能力下降 ,导致氧自由基生成增多。这可能也是心肌细胞凋亡的调节机制。     

模拟失重对大鼠心肌组织缝隙连接蛋白表达谱的影响

目的 研究模拟失重对大鼠心肌组织缝隙连接蛋白(CX)亚型表达谱的影响,为探讨模拟失重条件下心律失常部分发生机制提供新的实验依据.方法 将20只成年雄性Wistar大鼠随机平均分为正常对照组(Con)及尾部悬吊模拟失重组(SUS),应用电子透射电镜检测大鼠心肌组织超微结构,RT-PCR、Western bloting检测连接蛋白CX37、CX40、CX43、CX45 mRNA及CX40、CX43、CX45蛋白表达水平.结果 与Con组相比,模拟失重可致部分心肌细胞肌纤维变性,线粒体变性、数量减少,胶原增多,局部间隙连接增宽、结构消失.RT-PCR结果显示,SUS组心肌组织CX各亚型mRNA表达水平普遍显著下降,Western bloting结果显示,模拟失重条件下,CX43和CX45蛋白表达水平亦显著下降.结论模拟失重2 wk,大鼠心肌组织超微结构发生明显改变,缝隙连接出现非均质性结构变化,心肌组织缝隙连接蛋白表达谱普遍下调.结果提示,失重可以导致心肌缝隙连接蛋白重构,其可能影响心肌细胞间电兴奋传导的速度及方向,从而使传导阻滞和微折返易于出现,诱发心律失常.     

β-受体阻滞剂对缺血性心脏病心力衰竭治疗的价值

近年来研究证明,心肌长期处于高水平儿茶酚胺中并不能使衰竭心肌得到有益的效应,相反造成心肌β肾上腺素受体密度减低和心肌损害,使心功能进一步恶化。β-受体阻滞剂有可能逆转这些有害影响,从而使心肌收缩功能有所改善。为此,我们采用小剂量β-受体阻滞剂配合洋地黄、利尿剂及血管扩张剂治疗心率增快的充血性心力衰竭(CHF),以探讨β-受体阻滞剂对缺血性心脏病心力衰竭的治疗价值。     

模拟失重时肺动脉反应性变化的内皮机制研究

目的 研究血管内皮在模拟失重时肺动脉反应性变化中的作用.方法 32只雄性Wistar大鼠随机分为尾悬吊组和对照组,采用尾悬吊模拟失重大鼠模型模拟微重力效应,制备离体肺动脉环测定其对几种血管活性物质的反应性变化,经去内皮处理后再测定其对血管活性物质的反应性变化,并进行分析比较.结果 与对照组相比,14天尾悬吊模拟失重大鼠肺动脉环对KCl(68mmol/L)和苯肾上腺素(10-7～10-5mmol/L)的收缩反应性明显下降,对乙酰胆碱(10-8～10-6mmol/L)的舒张反应性明显增强.而去内皮处理后,肺动脉环对苯肾上腺素的收缩反应性恢复,对硝普钠的舒张反应性无明显变化.结论 模拟失重引起肺动脉血管内皮结构或功能改变,是导致其血管发生反应性变化的重要原因.     

模拟失重大鼠去内皮股动脉血管反应性的变化

目的　探讨模拟失重所致股动脉平滑肌反应性变化的特征与机制。　方法　通过尾部悬吊大鼠 4周模拟失重生理影响 ,利用离体去内皮股动脉血管环测定股动脉对血管活性物质的反应。　结果　模拟失重大鼠去内皮股动脉环对多种血管活性物质的收缩反应均明显降低。受体介导的股动脉收缩反应 ,如苯肾上腺素 ( 10 -6～ 10 -4mol/L)、内皮素 1( 10 -8～ 10 -7mol/L)及血管加压素 ( 10 -9～ 10 -7mol/L)诱发的收缩反应 ,在模拟失重 4周后均明显降低 ;非受体介导的收缩反应 ,如氯化钾( 4 0～ 80mmol/L)、氯化钙 ( 10 -5～ 5× 10 -3 mol/L)及钙离子载体A2 3187( 10 -6mol/L)激发的收缩反应在模拟失重 4周大鼠组亦明显较对照大鼠减弱。而去内皮股动脉环对硝普钠 ( 10 -9～ 10 -4mol/L)与环磷酸鸟苷 ( 10 -7～ 10 -3 mol/L)的舒张反应在模拟失重大鼠与对照大鼠间没有明显差别。去内皮股动脉对氯化钾、苯肾上腺素、血管加压素、内皮素 1、硝普钠与环磷酸鸟苷反应的敏感性在模拟失重大鼠与对照大鼠间亦没有明显差别。　结论　 4周模拟失重后大鼠去内皮股动脉受体介导与非受体介导的收缩反应均减弱 ,提示 4周模拟失重下股动脉平滑肌收缩装置的改变可能是造成股动脉反应性降低的主要因素     

长期尾部悬吊大鼠心肌超微结构的变化(英文)

观察了尾部悬吊40d和120d大鼠心肌超微结构的变化。结果显示，40d悬吊大鼠心肌细胞浆内糖原增加；心肌毛细血管内皮细胞生成了许多凸出物伸向管腔内。这些改变与空间实验室及宇宙号生物卫星搭载航天大鼠心肌超微结构变化基本一致，而与以往在地面用应激程度严重的“禁动”模型所观察的变化有所不同。此外，我们还发现120d悬吊大鼠心肌细胞内脂褐素增加，这在以往航天及地面模拟研究中均未见报道，可能是长期失重或模拟失重下心肌超微结构变化的重要特点之一。上述形态学改变可归结为两方面的问题，即心肌糖酵解过程受到抑制和心肌组织的降解过程增强。从而支持长期模拟失重大鼠的心脏处于低动力状态的假说。     

两周模拟失重大鼠肠系膜动脉血管反应性的变化

为观察模拟失重对肠系膜动脉血管反应性的影响，采用尾部悬吊大鼠模型模拟失重，并利用离体动脉环测定血管反应性的变化。结果显示：悬吊２周大鼠肠系膜前动脉环对ＫＣｌ（１０～８０ｍｍｏｌ／Ｌ）与苯肾上腺素（１０＾－１０～１０＾－４ｍｏｌ／Ｌ）的收缩反应明显降低，对硝普钠（１０＾－１０～１０＾－４ｍｏｌ／Ｌ）的舒张反应无明显改变，提示：尾部悬吊明显降低了大鼠肠系膜动脉的收缩能力，而对动脉平滑肌的舒张能力无明显     

长期尾部悬吊对大鼠左心室乳头肌等长收缩性能的影响

观察头低位－３０°尾部悬吊１３周对大鼠左室乳头肌等长收缩性能的影响。结果表明，１３周尾部悬吊大鼠左室乳头肌的静息张力与发展张力较同步对照组分别下降１６％和３３％；最大张力速率与最大张力下降速率分别下降３３％和２８％。     

Altered cytochrome P450 and P-glycoprotein levels in rats during simulated weightlessness

BACKGROUND: In order to investigate the effects of simulated weightlessness on drug metabolism, liver, kidney, and small intestine, microsomal proteins from tail-suspended rats were analyzed to determine cytochrome P450 (CYP) and P-glycoprotein levels following varying durations of tail-suspension. HYPOTHESIS: P-glycoprotein and CYP levels would both decrease similar to previous findings from actual spaceflight data. METHODS: Six groups of four Sprague-Dawley rats each were tail-suspended for up to 21 d; CYP and P-glycoprotein levels in the liver, kidney and small intestine were then measured by Western blotting. The results were compared with a control group of unsuspended rats. RESULTS: Our data showed there were significant changes in the levels of hepatic CYP2C11, 2E1, 4A1, and P-glycoprotein and significant changes in the levels of P-glycoprotein and CYP4A1 in the kidney. However, there were no significant changes detected in the levels of CYP3A2 in the liver or small intestine. CONCLUSIONS: We conclude that simulated weightlessness, using the tail-suspended rat model, showed significant suppressive effects on levels of CYP2C11, 2E1, and P-glycoprotein in the liver and CYP4A1 in the kidney, while demonstrating no significant effect on the levels of CYP3A2 in the liver or small intestine. Thus, generalized predictions on the effect of simulated microgravity on drug metabolism cannot be made and the overall effect of spaceflight on individual enzymes should be investigated.     

心肌功能对模拟失重状态的适应

为探讨尾部悬吊大鼠心肌收缩性能是否呈进行性能及心肌肌浆网的功能，将２４只雄性大鼠分为三维，进行为期８周的尾部悬。结果大鼠心肌等长收缩的静息张力保持不变，发展张力较同步对照组明显降低，与４周悬吊组无明显差异。悬吊８周大鼠乳头肌等长收缩达到发展张力峰值的时间，较同步对照组明显延长。     

模拟失重及力负荷对大鼠胫骨骨液流的影响

目的 采用体内分子示踪方法观察尾吊大鼠胫骨骨陷窝小管液流改变及施加力负荷后的变化。方法 36只SD雄性大鼠分3组：自由活动组，悬吊组，悬吊 力负荷组。实验第21天，每组选4只大鼠尾静脉注射辣根过氧化物酶(HRP)溶液，3h后断头处死大鼠，取胫骨冰冻切片，染色后观察HRP反应产物在骨组织的分布情况。结果 悬吊组大鼠骨陷窝染色反应物沉积量明显少于自由对照组；力负荷组大鼠骨陷窝反应物沉积量明显多于悬吊组。结论 模拟失重条件下，大鼠骨陷窝小管液体流动受到了一定程度的抑制，短时间一定强度的力负荷刺激，可促进其液体流动，增加骨对模拟失重效应的对抗性。     

维生素E对尾部悬吊大鼠雄性生殖损伤的防护作用

目的 研究维生素E（VE）对尾部悬吊大鼠雄性生殖损伤的防护作用。方法 选用性成熟期健康SD雄性大鼠30只，随机分为对照组、尾吊组、VE＋尾吊组3组。14d后观察各组大鼠的睾丸重量、形态，精子数量和质量以及血清激素含量。结果 与对照组相比，尾吊组大鼠睾丸重量、精子数量和质量以及血清睾酮含量均显著下降（P〈0．0．5）。VE可以显著改善这些指标（P〈0．05）。另外，尾吊组大鼠睾丸生精小管萎缩，间质水肿。生精上皮层数减少，细胞排列松散，生精小管腔内的精子数明显减少。VE＋尾吊组大鼠睾丸形态结构部分恢复正常，生精小管腔内的精子数量增多。结论 VE对尾部悬吊造成的大鼠雄性生殖损伤有防护作用。     

模拟失重引起的大鼠基底动脉收缩反应性增强

目的为了阐明模拟失重是否引起头部的动脉血管,如基底动脉的收缩反应性增强。方法 中悬吊大鼠模型模拟失重影响。利用离体基底动脉血管环制备测定其对几种血管收缩剂反应性的变化。结果 悬吊４ｗｋ组大鼠的基底动脉血管环对ＫＣｌ「（１０－１００）ｍｍｏｌｌ」、精氨酸加压素「（１０＾－１５－－１０＾－７）ｍｏｌ／Ｌ或５－羟色胺「（１０＾－１２－－１０＾－４）ｍｏｌ／Ｌ」的等长收缩反应较同步对照组均显著升高。两组大     

模拟失重大鼠后肢骨ALP、ACP、Ⅰ型胶原及生物力学的变化

目的 观察3周模拟失重对大鼠股骨生物力学特性及碱性磷酸酶（ALP）、酸性磷酸酶（ACP）、胫骨Ⅰ型胶原含量的影响。方法 青年雄性SD大鼠14只按体重配对后随机等分为对照组（CON）和模拟失重组（TS）,采用尾部悬吊方法模拟失重,3周实验结束后处死大鼠,取新鲜股骨行三点弯曲法检测生物力学性状,取胫骨特殊化学染色法显示ALP,ACP,免疫组化法检测Ⅰ型胶原变化情况。结果 与对照组相比,模拟失重组大鼠股骨弹性载荷、最大载荷均显著下降（P〈0．01）,最大挠度显著增大（P〈0．05）。ALP染色显示TS组着色较对照组明显浅淡。ACP染色结果显示TS组较对照组阳性细胞明显增多。Ⅰ型胶原免疫组化染色显示TS组Ⅰ型胶原含量增加,排列不规则。结论 3周模拟失重使大鼠后肢骨生长受抑,引起大鼠股骨生物力学性能的全面下降,ALP胶原代谢紊乱。     

模拟失重4周大鼠动脉血管局部肾素-血管紧张素系统表达的改变

目的 探讨局部肾素－血管紧张素系统（RAS）在模拟失重所致血管分化性适应中的作用。方法 大鼠通过尾部悬吊模拟失重，悬吊4周后，处死大鼠，分别取基底动脉，颈总动脉，腹主动脉和股动脉组织，提取总核糖核酸（RAN），用逆转录酶－多聚酶链式反应（RT－PCR），半定量检测各动脉组织局部RAS关键成份血管紧张素原（AGT）和血管紧张素转化酶（ACE）mRNA的表达水平，并通过脱氧核糖核酸（DNA）测定对PCR结果进行验证。结果 正常大鼠4种不同部位的动脉组织均有AGT和ACE基因表达；4周模拟失重后，悬吊组大鼠基底动脉AGT和ACEmRNA水平明显升高（P＜0．05），股动脉AGTmRNA水平下降（P＜0．05），其余两种血管组织则未见上述基因表达的明显变化。结论 生理条件下的大鼠基底动脉，颈总动脉，腹主动脉和股动脉均有局部RAS关键成份的表达；模拟失重后基底动脉和股动脉局部RAS表现出现了性质相反的变化，提示局部RAS很可能参与了模拟失重后动脉血管结构和功能的重塑。