缺氧诱导的心肌细胞凋亡及一氧化氮的保护作用

目的　研究缺氧在新生大鼠心肌细胞凋亡中的作用及一氧化氮 (NO)的保护作用。方法　取体外培养的新生大鼠心肌细胞置 95 0mL/LN2 ,5 0mL/LCO2 孵箱中培养16 ,32和 48h ,造成缺氧损伤的细胞模型 ,观察凋亡发生的情况 ;将NO供体SNAP加入培养基中 ,使其终浓度为 10 0μmol/L ,置于上述缺氧环境中培养 16 ,32和 48h ,检测细胞凋亡。结果在缺氧条件下培养 16 ,32 ,48h后 ,心肌细胞的凋亡率分别为 :( 2 9± 0 5 ) % ,( 6 2± 0 8) %和 ( 2 6 6±3 0 ) % ;而加入NO供体后 ,凋亡率分别为 :( 0 2± 0 3) % ,( 3 4± 0 4) %和 ( 11 8± 1 2 ) %。结论凋亡是心肌细胞缺氧损伤的主要形式 ;NO对缺氧引起的心肌细胞凋亡有保护作用     

心肌细胞功能的分子微循环学初步实验研究

目的应用微循环及分子生物学实验方法研究心肌细胞的生理功能 ,观察一氧化氮(NO)对心肌细胞功能的影响 ,试图为防治心血管疾病寻找新的治疗靶点。方法培养新生Wistar大鼠心脏各部位的心肌细胞 ,用TimeLapseRecorder8050缩时录像技术以及微循环图像数字处理技术记录分析培养的心脏各部位心肌细胞功能 ,同步检测正常状态及不同浓度的NO作用下心脏各部位细胞搏动频率、存活率和凋亡细胞的比例。结果通过正常的放像速度观察发现 ,心脏各部位细胞的搏动频率分别为心尖细胞(115.34±11.36)次/min、心房细胞(78.5±11.0)次/min、左心室细胞(88.4±6.3)次/min、右心室细胞(90.3±10.9)次/min ,平均搏动频率为81.3次/min。不同浓度的L -AA对各部位心肌细胞的搏动频率无明显影响。各部位的细胞存活率分别为总细胞生存率96 %、心尖95.3 %、心房96 %、左心室95 %、右心室95 %。不同浓度的L -AA对细胞存活率无影响。流式细胞仪显示细胞的凋亡率分别为全心脏5.1 %、心尖1.8 %、心房1.3 %、左心室1.1 %、右心室4.8 %。不同浓度的L -AA对细胞凋亡率无影响。结论上述实验结果表明 ,不同部位的心肌细胞其搏动频率不同 ,信号起始处的心尖细胞搏动最快 ,信号传递终末处的心房细胞搏动最慢 ,表现出区域差异性。在正常状态下 ,     

NO对心肌细胞线粒体功能影响的病理生理学意义

目前认为,NO对心血管系统的影响远不仅是扩张血管.在心肌细胞,NO在收缩、氧耗、底物利用、凋亡和肥大的调控中都有举足轻重的影响[1,2].而线粒体(mitochondria, Mt)在上述现象中具有中心作用,因此,NO对Mt可能具有重要的调节作用.本文就近年NO对心肌Mt功能影响的研究进展综述如下.     

低压缺氧延迟预适应对小鼠海马神经元的保护作用研究

目的：了解低压缺氧预处理是否能够诱导小鼠海马神经元产生延迟预适应，增强神经元耐缺氧能力。 方法： 将近交系Babl/c小鼠放入减压舱，模拟海拔7 000 m高度减压2.5 h/d，连续3 d。第3次减压毕36 h后，观察严重低压缺氧(12 000 m 4 h)、严重缺血(双侧颈总动脉阻塞18 min)、缺血合并低压缺氧 (结扎右侧颈总动脉后，低压缺氧8 000 m 4 h)对低压缺氧预处理及正常对照小鼠海马神经元的损伤情况。 结果： 7 000 m 2.5 h低压缺氧预处理对小鼠海马神经元无显著损伤，能够诱导其产生延迟预适应，显著增强海马神经元耐受严重低压缺氧、严重缺血、缺血合并低压缺氧损伤的能力。 结论: 本研究所采用的低压缺氧预处理方法能够诱导海马神经元产生延迟预适应，增强其抗缺血缺氧能力。     

Fas在缺氧心肌细胞中的表达及其意义

目的:利用体外培养心肌细胞缺氧模型,观察不同缺氧时间心肌细胞凋亡的发生及与Fas表达的关系.方法:原代培养乳鼠心肌细胞,随机分为对照组、缺氧1 h、2 h、3 h、4 h组,构建心肌细胞缺氧模型,应用膜联蛋白-Ⅴ与溴化丙啶双染法与Hoechst 33258染色法检测缺氧心肌细胞凋亡,应用免疫组化法检测Fas在心肌细胞上表达.应用West-ern blot检测Fas在心肌细胞表达.结果:膜联蛋白-Ⅴ与溴化丙啶双染法检测发现对照组、缺氧1 h、2 h、3 h和4 h组细胞凋亡率分别为(0.20±0.15)%,(4.32±0.56)%,(6.32±1.22)%,(8.32±1.19)%,(5.01±1.56)%(P<0.05);Hoechst 33258染色显示,与对照组比较,缺氧1 h、2 h、3 h和4 h组细胞的凋亡率明显升高;免疫组化与对照组比较,缺氧1 h、2 h、3 h、4 h组阳性细胞数明显升高(P<0.05),缺氧3 h组最高,缺氧4 h组略下降;Western blot检测结果提示对照组与4 h组Fas表达减弱,缺氧1 h、2 h和3 h组Fas表达上调.结论:缺氧可诱导心肌细胞的凋亡,缺氧时间延长引起凋亡率逐渐上升,至4 h时凋亡率开始下降,Fas表达量的变化趋势与凋亡率的变化趋势一致,Fas可能介导了缺氧诱导的心肌细胞凋亡.     

HIF-1α基因对心肌梗死后心肌细胞凋亡和心功能影响的实验研究

目的：探讨腺病毒介导的低氧诱导因子-1α(HIF-1α)在急性心肌梗死(AMI)后对兔心肌细胞凋亡及心功能的影响。方法:复制兔AMI模型，随机分为4组，分别给心肌内注入腺病毒介导的HIF-1α基因(Ad-HIF-1α)、不含HIF-1α基因腺病毒颗粒(Ad-blank)、HIF-1α核酶基因(Rz-HIF-1α)，假手术组(sham)为对照，各组动物分别在处死前应用Maclab/8s多功能生理仪记录不同时段心功能参数，末端原位标记（TUNEL）法检测心肌细胞凋亡。结果: 凋亡细胞在sham组基本不存在，Rz-HIF-1α组最多，Ad-HIF-1α组少于Ad-blank组。1 d凋亡细胞最多，随着时间的延长，凋亡细胞逐渐减少，56 d仍有少量凋亡细胞存在。心功能参数sham组最高，Rz-HIF-1α组最低，Ad-HIF-1α组高于Ad-blank组。结论: 腺病毒介导的HIF-1α基因治疗能明显减少心肌细胞凋亡，增强心功能，给予HIF-1α核酶基因则增加细胞凋亡，恶化心功能。     

缺氧预适应对原代培养乳鼠窦房结细胞骨架结构的影响

目的：观察缺氧预适应对培养乳鼠窦房结细胞骨架结构完整性的影响。 方法： 取培养2 d的乳鼠窦房结细胞，随机分为对照组、缺氧/复氧（H/R）组及缺氧预适应（HP）组，通过免疫荧光法分别标记微丝（F-actin）、纽带蛋白（vinculin）、微管蛋白（β-tubulin）及结蛋白（desmin），以激光共聚焦显微镜检测各组细胞骨架结构的改变。 结果： ①H/R组窦房结细胞的4种骨架蛋白量明显低于对照组（P<0.01），细胞骨架结构破坏显著，细胞变形，胞膜破损。②HP组骨架蛋白量虽仍与对照组有明显差异，但显著高于H/R组（P<0.01），细胞骨架结构维护相对较好，细胞形态较规则，胞膜基本完整。 结论： HP能够减轻H/R引起的乳鼠窦房结细胞骨架结构损伤，维持细胞骨架的相对完整性。     

缺氧导致体外培养乳鼠心肌细胞凋亡的研究

目的:通过体外培养乳鼠心肌细胞模拟缺氧模型,探讨心肌细胞缺氧损伤时是否发生心肌细胞凋亡。方法:取(1~3)d新生SD乳鼠心肌进行心肌细胞培养,采用模拟缺氧模型,通过HE染色、流式细胞仪等手段观察检测细胞凋亡的改变。结果:在本实验心肌细胞缺氧模型中,HE染色可见凋亡细胞体积变小,胞核浓缩,胞质嗜酸性增强。流式细胞仪检测出明显的凋亡峰。结论:本实验培养乳鼠心肌细胞缺氧模型可导致心肌细胞凋亡,可通过HE染色观察凋亡细胞形态学的变化,流式细胞术检测细胞DNA含量而对凋亡细胞进行定量分析。     

椒蒿有效成分对心肌细胞保护作用的实验研究

目的评价椒蒿有效成分对心肌细胞的保护作用.方法采用SD大鼠乳鼠心肌细胞进行原代心肌细胞培养,然后行药物对心肌细胞最大无毒剂量的选择试验、药物在细胞外对CVB3的直接灭活试验、不同药物浓度和不同作用时间对心肌细胞保护作用的试验.结果药物在1：8～1：256稀释范围内对心肌细胞的生长无明显影响,＜1：8时则出现药物毒性反应;药物与病毒作用后,病毒滴度与对照组比较差异无统计学意义（P＞0.05）;药物在1：10～1：80的稀释范围内随着稀释度增加,其对心肌细胞的保护率增加至最高.随后稀释至1：160～1：320时则逐渐下降;药物作用于心肌细胞48 h后可明显降低CVB3在心肌细胞上的TCID50.结论椒蒿可能是一种应用于临床治疗病毒性心肌炎急性期的较为理想药物.     

心肌细胞功能的分子微循环学初步实验研究

目的应用微循环研究方法和分子生物学实验技术研究心肌细胞的生理功能指标，为寻找新的治疗靶点、筛选合理药物、防治心血管疾病奠定理论基础。方法培养新生大鼠心脏心尖、心房、左心室、右心室和室间隔五个部位的心肌细胞，用Ｔｉｍｅｒ Ｌａｐｓｅ Ｒｅｃｏｒｄｗｅ８０５０缩时录像技术和我所研制的微循环图像数学处理技术（ＭＣＩＰ）记录分析培养的心脏不同部位心肌细胞的功能指标、以便用分子生物学技术对心肌细胞的增殖、凋亡、受体表达和信号传导途径作进一步探索。结果通过正常的放像速度观察，发现心脏不同部位的心肌细胞，表现出特异性的形态学差别，并处于动态节律性搏动的状态。镜下可见聚集在一起的心肌细胞以不相同的搏动频率持续跳动，井向四周伸出伪足。本实验共检测１２３个心肌细胞，平率搏动范围在２９～１７５次／分、各部位细胞的搏动频率分别为心房７５．３０±１５． ３３次／分，右心室 ８４． １１± ２３． ４６次／分，室间隔 ９１． １５±３８．９２次／分，左心室 １０１．５７±１２．９４次／分，心尖 １１１．５３±１３． ９３次／分，总平均搏动频率为 ９０． ５３±２５． ５６次／分。结论上述实验结果表明，不同部位的心肌细胞其搏动频率不同，心尖部位细胞最快     

心肌缺血/再灌注前处置时血浆一氧化氮的变化及意义

目的：在兔心肌缺血／再灌注前处置模型的基础上，了解NO在心肌缺血前处置中所起的作用及意义。方法：采用免麻醉后开胸结扎左冠状动脉降支，反复结扎（缺血）10分钟，放开（再灌）5分钟，最后结扎30分钟再灌20分钟造成缺血／再灌注前处置模型后，对比观察了各组动物血浆中NO、TXB2、6－K－PGF1α、SOD和MDA浓度的变化，以及各组动物球结膜微循环及心肌病理学的变化。结果：前处置组血浆NO、6－K－PGF1α、SOD浓度显著高于缺血／再灌注组，而MDA、TXB2浓度明显低于缺血／再灌注组。前处置组心肌超微结构损伤明显轻于缺血／再灌注组，球结膜微循环基本正常。结论：心肌缺血前处置可增加心血管内皮细胞合成NO，而NO具有减轻心肌缺血／再灌注损伤、改善微循环障碍的作用。     

慢性低氧对大鼠肺血管L-精氨酸

目的:探讨慢性低氧对大鼠肺血管L-精氨酸/一氧化氮(L-Arg/NO)途径的影响。方法:采用慢性低氧性肺动脉高压(HPH)大鼠肺血管孵育,测定慢性HPH对大鼠肺动脉L-Arg转运,一氧化氮合酶(NOS)活性和NO生成释放的影响。结果:(1)低氧4周大鼠肺动脉平均压(mPAP)比对照组高33.7%(P＜0.01),右心室(RV)和左室加室间隔(LV+S)重量比值(RV/LV+S)高44.2%(P＜0.01)。(2)低氧对血浆L-Arg含量无明显影响。(3)低氧大鼠离体孵育的肺动脉摄取低浓度(0.2mmol/L)和高浓度(5.0mmol/L)[³H]-L-Arg分别低于对照组15.8%(P＜0.05)和27.2%(P＜0.01)。(4)低氧大鼠肺动脉tNOS、iNOS和cNOS活性较对照组高38.0%、32.8%和53.0%(P＜0.01)。(5)低氧大鼠血浆NO含量低于对照组,与mPAP和RV/LV+S呈负相关(P＜0.01)。结论:慢性HPH时NOS活性代偿性增强,但L-Arg转运受损使血浆NO生成仍减少,说明L-Arg转运是NO生成的重要限速步骤。     

七氟醚预处理对缺血再灌注大鼠心肌活性氧产生的影响及其发挥心肌保护作用的机制

目的: 观察七氟醚预处理对缺血再灌注大鼠心肌活性氧以及一氧化氮(NO)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,进一步探讨活性氧在七氟醚预处理减轻心肌缺血再灌注损伤中的作用。方法: 60只SD大鼠随机分为8组。在体用2%七氟醚预处理30 min 后结扎冠状动脉前降支30 min,然后再灌注120 min。以心肌梗死面积和凋亡指数反映心肌损伤情况,心肌梗死面积用氯化三苯基四氮唑染色显示,细胞凋亡用TUNEL染色显示。活性氧用活性氧荧光探针二氢乙啶测量。使用活性氧清除剂N-(2-巯基丙酰基)甘氨酸(2-MPG)以及一氧化氮合酶抑制剂N^ω-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)作为阻滞剂,用酶标仪测定心肌匀浆的NO、SOD、GPx和CAT活性,并进一步分析阻断活性氧及NO产生对七氟醚减轻心肌缺血再灌注损伤的影响。结果: 与对照组比较,七氟醚预处理在缺血再灌注前诱导活性氧产生(12.0±0.8 vs 2.6±0.5, P<0.05),在缺血再灌注后减少活性氧产生(16.2 ±0.9 vs 24.9±1.3, P<0.05);在缺血再灌注前,2-MPG减少七氟醚预处理心肌活性氧产生(5.1±0.7 vs 12.0±0.8, P<0.05),在缺血再灌注后2-MPG+七氟醚预处理组与缺血再灌注组比较无显著差别(24.9±1.4 vs 24.9±1.3, P>0.05);与对照组比较,七氟醚预处理同样诱导NO产生(34.5±3.2 vs 15.9±1.4, P<0.05),增加SOD(1.5±0.5 vs 0.6±0.2, P<0.05)、GPx(22.8±2.5 vs 12.7±2.2, P<0.05)和CAT(15.5±1.8 vs 11.2±1.4, P<0.05)的活性;2-MPG消除了七氟醚对NO、SOD、CPx和CAT的诱导作用和对缺血再灌注心肌的保护作用; L-NAME同样消除七氟醚预处理对SOD、GPx和CAT的诱导作用和心肌保护作用。结论: 七氟醚预处理减少心肌梗死面积和凋亡指数;七氟醚预处理产生的亚损伤量的活性氧和NO诱导缺血再灌注心肌SOD、GPx和CAT的产生,进而抑制缺血再灌注活性氧的产生和心肌损伤。     

一氧化氮对慢性低氧大鼠肺循环组织细胞增殖/凋亡的影响

目的：探讨一氧化氮（NO）对低氧条件下细胞增殖/凋亡的影响，了解NO在肺循环结构改建的作用。方法：复制间断常压缺氧大鼠模型，N^ω-硝基L-精氨酸甲酯（L-NAME）和5-单硝酸异山梨酯干预内外源NO。测定mPAP、R/L+S、血NO、MDA和SOD水平，对肺、心肌、肺动脉组织作PCNA免疫组化染色和细胞凋亡原位缺口末端DNA碎片标记。结果：①HY和HY+NAME组大鼠mPAP高于NS组，NO和SOD水平低于NS组（P<0.01）；HY+IS组mPAP明显低于HY组（P<0.01）。②HY组大鼠肺组织、心肌、肺动脉壁细胞增殖指数（PI）明显高于NS组（P<0.01）；细胞凋亡指数（AI）无明显差异。③HY+NAME组大鼠肺、心肌、肺动脉PI/AI比值均显著高于NS组（P<0.01），而HY+IS组大鼠上述组织PI/AI比值明显低于HY组（P<0.05）。结论：①NO参与慢性低氧性PH的发生和发展。②慢性低氧性PH存在细胞增殖/凋亡失衡，细胞增殖大于凋亡，造成肺循环结构改建。③NO可通过诱导细胞凋亡来减轻肺循环结构重建。     

七氟醚预处理对LPS诱导的小鼠心功能障碍的影响

目的:观察七氟醚(Sevo)预处理对脂多糖(LPS)诱导的心功能障碍的影响并初步探讨其作用机制。方法:40只雄性BALB/c小鼠随机分为4组:对照组(control)、LPS组、Sevo组和Sevo+LPS组。分别用2%Sevo(以纯氧为载气)或纯氧预处理30min,洗脱10min后,腹腔注射LPS18mg/kg或等量生理盐水。于腹腔注射后12h,通过高分辨小动物超声系统检测心功能,结束后立即采血并处死小鼠,用生化分析仪检测血清乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶同工酶(CK-MB)活性;留取小鼠心脏标本,制备石蜡切片,进行HE染色后在光学显微镜上观察各组小鼠心脏的组织结构变化,分别用硝酸还原酶法和比色法检测小鼠心肌组织中一氧化氮(NO)的含量和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的活性。结果:LPS腹腔注射后12h,超声检测显示LPS组小鼠左心室舒张末期容积(LVEDV)增大(P＜0.05),每搏输出量(SV)、心输出量(CO)和射血分数(EF)降低(P＜0.05);血清LDH和CK-MB水平升高(P＜0.05);病理切片见心肌明显病变。Sevo+LPS组与LPS组比较,LVEDV减小(P＜0.05),SV、CO和EF增加(P＜0.05),LDH和CK-MB水平显著降低(P＜0.05),心肌组织的病理损伤减轻。LPS引起心肌组织中NO含量和iNOS活性升高(P＜0.05),Sevo对此有抑制作用(P＜0.05)。结论:Sevo预处理减轻LPS引起的心肌损伤和心功能障碍,其机制可能与其抑制心肌iNOS活性,减少NO的生成有关。     

慢性低氧过程中肺血管内皮细胞损伤和一氧化氮合酶变化

目的：观察慢性低氧时肺血管内皮细胞及肺内一氧化氮合酶（NOS）的改变。方法：利用常压低氧舱复制大鼠慢性低氧模型，使用电镜技术观察肺血管内皮细胞的改变，采用还原型辅酶Ⅱ硫辛酸脱氢酶（ND）细胞化学染色及NOS免疫组化染色观察NOS的改变。结果：肺血管内皮细胞损伤、脱落，肺动脉肌化，随着低氧时间延长，血管内皮细胞NOS蛋白表达递增，但一氧化氮（NO）作用反而减弱。结论：慢性低氧可引起肺血管内皮细胞的损伤、肺内NOS含量和活性增加及内皮源性舒张因子（EDRF）的作用减弱，以致肺动脉发生肌化。     

慢性缺氧影响肺脏内皮素和一氧化氮合成酶mRNA的表达

以逆转录多聚酶链反应（ＲＴ－ＰＣＲ）检测了慢性缺氧大鼠肺组织内内皮素－１（ＥＴ－１）ｍＲＮＡ．内皮素受体－Ａ（ＥＴＲ－Ａ）ｍＲＮＡ和一氧化氮合成酶（ＮＯＳ）ｍＲＮＡ的表达水平。结果显示：缺氧１，２．３周时，肺内ＥＴ－１ｍＲＮＡ分别较正常对照上升６３．８％，１０５．５％和４０．９％（Ｐ均＜０．０５）。ＥＴＲ－ＡｍＲＮＡ分别上升５０．６％．５７．４％和５６．３％（Ｐ均＜０．０５），而ＮＯＳｍＮＲＡＲ则分别较正常对照下降３４．２％．４９．６％和３３．５％（Ｐ均＜０．０５）。提示缺氧时肺内ＥＴ水平上升和ＮＯ减少与缺氧刺激肺内ＥＴ－１ｍＲＮＡ表达增加和ＮＯＳｍＲＮＡ表达减少有关。     

低氧时钙离子对冠状动脉内皮细胞释放ET-1、NO、PGI2的影响

目的:探讨低氧引起冠状动脉内皮细胞(CAEC)释放ET-1、NO和PGI₂改变的机制。方法:运用放射性[⁴⁵Ca²⁺]掺入、放免和比色等方法, 测定常氧组、低氧组冠状动脉内皮细胞钙摄取率, 以及常氧组、低氧组、低氧+维拉帕米组冠状动脉内皮细胞培养液中ET-1、NO和PGI₂含量。结果:低氧组CAEC[⁴⁵Ca²⁺]摄取率为(29.6±3.7)ng/gprotein/30min, 常氧对照组为(15.2±1.1)ng/gprotein(P<0.01).低氧+维拉帕米组ET-1分泌量显著多于低氧组(P<0.01).低氧+维拉帕米组分泌的NO显著低于低氧组(P<0.05), 与常氧组相差不显著。低氧+维拉帕米组分泌的PGI₂显著多于低氧组, 与常氧组相差不显著。结论:低氧时引起的NO、ET-1、PGI₂分泌改变与低氧引起的冠状动脉内皮细胞Ca²⁺内流增加有关。     

NO介导TNF-α诱导的培养大鼠缺氧/复氧心肌细胞的保护作用

目的:研究一氧化氮(NO)在肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导的缺氧/复氧心肌细胞的保护作用。方法:在培养的大鼠乳鼠心肌细胞上,建立缺氧/复氧模型,测定复氧后培养液中乳酸脱氢酶(LDH)的释放量和细胞内锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性。结果:(1)用TNF-α(10⁵U/L)预处理,缺氧/复氧后心肌细胞内Mn-SOD活性增高、LDH释放量减少;(2)NO供体硝普钠(SNP)(5μmol/L)和前体L-精氨酸(L-Arg)(5mmol/L)预处理心肌细胞3h,缺氧/复氧后细胞内Mn-SOD活性增高、LDH释放量减少,用Nω-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)(100μmol/L)预处理减弱了TNF-α的抑制缺氧/复氧心肌细胞LDH释放和诱导Mn-SOD活性增高的作用;(3)可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)抑制剂ODQ(10μmol/L)和CPK抑制剂chelerythrine(5μmol/L)可分别减弱SNP、L-Arg和TNF-α对缺氧/复氧心肌细胞的保护作用;(4)TNF-α对缺氧/复氧心肌细胞的保护作用可被抗氧化剂2-巯基丙酰氨基乙酸(2-MPG,400μmol/L)削弱,但是酪氨酸蛋白激酶(TK)抑制剂4,5,7-三羟基异黄酮(genistein,50μmol/L)预处理对TNF-α诱导的心肌缺氧/复氧保护无影响。结论:NO参与TNF-α对缺氧/复氧损伤心肌细胞的保护作用,PKC和SGC可能为其下游信号途径成分。