納米二氧化鈰預(yù)處理對乳鼠心肌細(xì)胞氧化損傷的影響及其可能機制.pdf

1、研究背景和目的：
　　目前我國人口結(jié)構(gòu)趨于老齡化，隨之而來的高血壓、心肌病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病等心血管系統(tǒng)疾病發(fā)病率不斷上升，嚴(yán)重影響人們的健康，而這些疾病的發(fā)生、發(fā)展都與機體氧化應(yīng)激產(chǎn)生的自由基密切相關(guān)。氧化應(yīng)激損傷是導(dǎo)致心血管疾病的一種重要病理現(xiàn)象[1]。正常生理狀況下，機體內(nèi)氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)保持平衡；當(dāng)機體受到體內(nèi)外各種有害刺激時，體內(nèi)產(chǎn)生大量自由基，致使機體氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)失衡，體內(nèi)過量的自由基不能被有效清除

2、，導(dǎo)致體內(nèi)自由基尤其是活性氧（ROS）及其相關(guān)代謝產(chǎn)物大量聚集，使機體抗氧化防御系統(tǒng)受損，從而對細(xì)胞產(chǎn)生多種毒性，造成機體器官及組織結(jié)構(gòu)和功能受損。因此提高機體抗氧化損傷能力，特別是針對自由的損傷保護對預(yù)防心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷至關(guān)重要。多年來醫(yī)學(xué)界一直致力于抗氧化損傷藥物的研究，雖然這些外源性抗氧化物在體內(nèi)或體外實驗表現(xiàn)出了一定程度的保護作用，但療效并不滿意；另一個方法就是通過化學(xué)誘導(dǎo)劑，誘導(dǎo)一系列內(nèi)源性抗氧化蛋白、抗氧化酶的表達，發(fā)揮

3、協(xié)同的抗氧化作用，但人工合成的這些誘導(dǎo)物有毒副作用[2-3]。因此找到一種能有效清除自由基，預(yù)防心肌細(xì)胞氧化損傷的新型天然抗氧化劑至關(guān)重要。
　　作為一種鑭系天然稀土氧化物，二氧化鈰因其獨特的理化性質(zhì)多年來一直被運用于拋光劑、發(fā)光材料、紫外吸收劑、汽車尾氣等眾多領(lǐng)域。但近年來隨著納米技術(shù)的發(fā)展，二氧化鈰納米顆粒（Nanoceria)粒徑驟減，具有更大的比表面積，因此表現(xiàn)出較二氧化鈰更加獨特的理化性質(zhì)。研究證實二氧化鈰納米顆粒具有清

4、除自由基作用，具有抗炎、抗氧化、抗凋亡作用[4-6]，但關(guān)于其在心血管系統(tǒng)影響方面目前研究較少，近幾年來有文獻報道二氧化鈰能夠抑制心衰小鼠心肌NO及過亞硝酸鹽形成，減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、炎癥反應(yīng)以及心肌組織氧化應(yīng)激作用，進而發(fā)揮心肌保護作用[7]，我們前期動物實驗也表明二氧化鈰納米顆粒對大鼠心肌缺血再灌注損傷有保護作用。以上研究均提示二氧化鈰在心肌細(xì)胞保護方面可能發(fā)揮作用，但由于在體動物實驗受到神經(jīng)、體液等因素的影響，存在諸多非人為控制因素，

5、因此本研究通過建立H2O2誘導(dǎo)的離體乳鼠心肌細(xì)胞氧化損傷模型，進一步探究二氧化鈰納米顆粒對心肌細(xì)胞氧化損傷的影響及揭示其可能機制。對開發(fā)Nanoceria作為一種對抗自由基損傷的新型天然抗氧化劑及為臨床提供更多心肌氧化損傷保護方法，具有重要意義。
　　研究方法：（1）體外進行離體SD大鼠乳鼠原代心肌細(xì)胞培養(yǎng)，隨機分為空白對照組、H2O2損傷組和納米二氧化鈰組（2）使用MTT法檢測不同處理組心肌細(xì)胞活力（3）使用試劑盒進行心肌細(xì)胞S

6、OD（超氧化物歧化酶）、T-AOC（細(xì)胞內(nèi)總抗氧化能力）、MDA（丙二醛）、GSH-Px（谷胱甘肽過氧化物酶）活性檢測（4）采用細(xì)胞免疫熒光方法檢測Nrf2在不同處理組心肌細(xì)胞內(nèi)的分布（5）用 RT-PCR方法檢測不同處理組心肌細(xì)胞內(nèi) Nrf2、 HO-1、 NQO1mRNA表達(6)采用SPSS17.0進行數(shù)據(jù)分析，定量資料采用(x)±s表示，組間差異比較采用單因素方差分析，兩兩之間比較采用LSD法，p<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義。

7、r>　　研究結(jié)果：（1）同空白對照組比較H2O2損傷組心肌細(xì)胞活力及T-AOC、SOD、 GSH-Px含量明顯下降，MDA含量明顯增加；同H2O2損傷組相比納米二氧化鈰組心肌細(xì)胞活力及T-AOC、SOD、 GSH-Px含量明顯增高，MDA含量明顯降低（2）細(xì)胞免疫熒光顯示同空白對照組和 H2O2損傷組相比較，納米二氧化鈰組Nrf2入核率明顯增加（3）RT-PCR結(jié)果提示：同空白對照組和H2O2損傷組比較實驗組心肌細(xì)胞Nrf2、HO-1、

8、NQO1mRNA表達明顯增加。
　　結(jié)論：（1）Nanoceria能提高乳鼠心肌細(xì)胞活力及 SOD、T-AOC、GSH-Px含量，降低 MDA含量,對乳鼠心肌細(xì)胞的氧化損傷有一定程度保護作用(2)Nanoceria能誘導(dǎo)Nrf2核內(nèi)移位，增加下游內(nèi)源性抗氧化基因Nrf2、HO-1、NQO1mRNA表達（3）Nanoceria能通過激活Nrf2/ARE信號通路促進一系列內(nèi)源性細(xì)胞保護基因表達上調(diào)，進而產(chǎn)生一系列細(xì)胞保護蛋白及酶，從而