表1 复跳时间及不同时期冠状动脉流量和心功能指标的变化 (x±s,n=8)
注:与缺血前比较,*P<0.05,**P<0.01;与C组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与P组比较,#P<0.05,##P<0.01;与D组比较,&P<0.05,&&P<0.012.2 心肌组织MDA的含量和SOD、CK、LDH的活性 见表2。再灌注末P组、D组心肌组织MDA的含量心肌酶明显低于C组(P<0.01),心肌酶明显低于C组,HP组心肌酶明显低于C组,与P组差异有显著性(P<0.05),各组SOD活性差异无显著性(P>0.05)。
表2 生化指标在不同时期的变化 (x±s,n=8)
注:与C组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与P组比较,#P<0.05,##P<0.01;与D组比较,&P<0.05,&&P<0.01
2.3 心肌组织腺苷酸含量及能荷计算 见表3。再灌注20min后,信捷职称论文写作发表网,P组、D组ATP、TAN、EC水平均明显高于C组(P<0.01),HP组TAN、EC水平均明显高于C组。P组ATP、TAN、EC高于HP组(P<0.05)。
表3 再灌注20min时心肌组织腺苷酸含量(μmol/g湿重)及能荷变化 (x±s)
3 讨论
本实验利用mitoKATP通道特异性开放剂Diazoxide和阻断剂5-HD[5]作为工具药观察mitoKATP通道开放对缺血心肌的保护作用。结果表明:在常用的高钾、低温保护措施下,经非选择性KATP通道开放剂Pinacidil 10μmol/L或者mitoKATP通道开放剂Diazoxide 30μmol/L预处理的离体兔心再灌注后心率和血流动力学的恢复明显高于对照组,且接近缺血前水平;脂质过氧化物及心肌酶的含量减少;降低了高能磷酸化合物的代谢,减慢缺血心肌ATP消耗,调整了能量的供需比率,对心肌SOD的活性无明显的影响。KATP通道开放剂对高钾停跳离体兔心缺血再灌注损伤具有确切且相似的保护效果,并且这种保护效果可能与mitoKATP开放有关。本实验还发现预先以mitoKATP通道阻断剂5-HD阻断mitoKATP通道的HP组和HD组心肌组织损伤均重于P组和D组,进一步实验发现HP组再灌注后15min血流动力学恢复及EC水平均明显高于同期C组,心肌酶低于C组,提示阻断mitoKATP通道并不能完全阻断KATP通道开放剂对再灌注损伤的保护作用,除mitoKATP通道的激活外还有其他机制共同参与对再灌注损伤心肌的保护作用。
目前认为有关mitoKATP通道开放后引起心肌保护效应的机制主要与以下几个方面有关:(1)调节自由基的生成。在缺血期缺氧抑制呼吸链时,辅酶Q被还原成半泛醌,后者在缺血再灌注过程中与氧发生反应生成氧自由基,当mito KATP通道开放,激活PKC和P38MAPK通路而触发心肌保护作用[6,7]。而在再灌注期,mitoKATP通道开放线粒体膜电位降低、去极化,线粒体呼吸作用增强,膜电位降低与线粒体呼吸作用增强的“适度去耦联”可以减少氧自由基的产生,该作用也能被5-HD所抑制[8~10]。这与本实验结果一致。(2)减少线粒体Ca2+超载。mitoKATP通道开放使K+内流进入线粒体,降低了跨膜电位差,抑制了Ca2+内流,激活环孢素A敏感性的Ca2+释放,从而有效防止线粒体内的钙超载[11,12]。另一方面,由于进入线粒体的Ca2+减少,引起胞浆内Ca2+浓度增加而诱发保护作用,用PKC 抑制chelerythrine 阻断了二氮嗪的心肌保护作用,使该观点得以证实[13]。(3)线粒体基质肿胀与呼吸链优化。线粒体基质体积对其能量生成的调节有重要作用,体积适当增加(<10%)能激活脂肪酸氧化和电子转移,可增加ATP合成、促进线粒体呼吸[14]。mitoKATP的打开促进了K+内流,使线粒体基质肿胀、容积增加,激活电子传递链,促进线粒体呼吸和增加净氧化,促进能量代谢,ATP合成增加,并导致线粒体部分脱耦联,使ADP被有效的阻挡在线粒体内膜外,迫使线粒体只能磷酸化肌酸,而磷酸化肌酸是线粒体向细胞质传输能量最有效的方式[15],使氧化磷酸化达到最佳效率,增加ATP合成,提高线粒体功能[16]。KATP通道开放利于阳离子内流和阴离子外流达到平衡使线粒体基质容积达到最佳状态[17]。(4)线粒体膜电位的变化有助于缺血时糖酵解途径向着利于细胞存活的方向转变。
mitoKATP 开放具有心脏保护作用。阐明其作用机制并开发此类药物可能对缺血性心脏病的治疗提供良好的应用前景。
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