PPAR-γ激動(dòng)劑對(duì)大鼠心肌缺血-再灌注損傷的保護(hù)作用及其機(jī)制研究.pdf

1、缺血再灌注損傷的防治一直是心血管領(lǐng)域研究的重點(diǎn)課題。近年來人們的目標(biāo)逐漸集中到細(xì)胞的自我保護(hù)機(jī)制—心肌缺血預(yù)適應(yīng)(ischemic preconditionging，IPC)，其實(shí)質(zhì)是提高了心肌細(xì)胞對(duì)繼發(fā)缺血損傷的耐受性。但由于IPC本身對(duì)機(jī)體也是一種損傷，實(shí)施損傷性預(yù)處理臨床還難以接受，目前誘導(dǎo)預(yù)處理的研究已從缺血、生物、物理、化學(xué)源性擴(kuò)展到藥物性預(yù)處理。藥物性預(yù)處理(pharmacologic preconditioning，PPC

2、)，即用藥物代替缺血刺激調(diào)動(dòng)機(jī)體的內(nèi)源性物質(zhì)釋放或直接觸發(fā)組織細(xì)胞內(nèi)源性抗損傷機(jī)理而產(chǎn)生預(yù)處理樣心肌保護(hù)作用。調(diào)動(dòng)機(jī)體的內(nèi)源性防御體系，以提高組織的耐缺氧能力有望成為新型抗缺血再灌注損傷藥物的作用機(jī)制。 臨床用于治療Ⅱ型糖尿病的噻唑烷二酮類藥(TZDs)，如羅格列酮，吡格列酮等，是過氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)的特異性激動(dòng)劑，而PPARγ屬于PPAR核受體超家族成員之一(α、β和γ)。研究表明PPARα、β和γ在心肌

3、細(xì)胞代謝、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞分化等諸多方面發(fā)揮作用。近年來，有許多證據(jù)表明TZDs可以防治心臟缺血再灌注(I/R)損傷，有望成為心肌I/R損傷的新藥物靶標(biāo)。但迄今為止TZDs抗心肌缺血再灌注損傷的具體機(jī)制仍不完全明了。 磷脂酰肌醇—3-激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶—3β(PI3K/Akt/GSK—3β)信號(hào)通路在心肌細(xì)胞生存調(diào)節(jié)中的作用近年受到廣泛關(guān)注。研究認(rèn)為，PI3K/Akt/GSK—3β信號(hào)通路參與介導(dǎo)缺血預(yù)處理的心臟保護(hù)

4、效應(yīng)。但是，GSK—3β是否也參與介導(dǎo)羅格列酮的心肌保護(hù)作用目前還不清楚。 血管緊張素-(1-7)[Angiotensin—(1-7)，Ang—(1-7)]是近年發(fā)現(xiàn)的腎素血管緊張素系統(tǒng)中另一重要的活性分子，在血管緊張素轉(zhuǎn)換酶—2(ACE2)等酶的作用下產(chǎn)生，通過其自身特異性Ras受體介導(dǎo)發(fā)揮擴(kuò)張血管、改善心臟功能等心血管效應(yīng)。已有的研究和我們既往的研究結(jié)果顯示，血管緊張素—(1-7)有減輕心肌缺血/再灌注損傷的作用，此作用通過

5、血管緊張素—(1-7)特異性受體介導(dǎo)，也可能與緩激肽、前列腺素的釋放有關(guān)。血管緊張素—(1-7)是否參與了羅格列酮對(duì)心肌缺血/再灌注損傷的保護(hù)作用，目前尚無研究報(bào)道。 本實(shí)驗(yàn)用大鼠在體心肌缺血/再灌注模型觀察噻唑烷二酮類藥(TZDs)—羅格列酮的作用特點(diǎn)，并探討其在心肌缺血/再灌注損傷中保護(hù)作用的機(jī)制。 本研究包括三個(gè)部分： 第一部分：大鼠在體心臟缺血/再灌注模型的建立。 第二部分：羅格列酮對(duì)大鼠在體心臟

6、缺血/再灌注損傷的影響及PI3K/Akt/GSK—3β信號(hào)通路的作用。 第三部分：羅格列酮對(duì)大鼠在體心臟缺血/再灌注損傷的影響及血管緊張素—(1-7)的作用。 第一部分大鼠在體心臟缺血/再灌注模型的建立 方法： 以穿線結(jié)扎法結(jié)扎大鼠冠脈左前降支(LAD)造成心肌缺血，松開結(jié)扎導(dǎo)致再灌注，缺血30min/再灌注90min，制作大鼠在體心臟缺血/再灌注模型。 結(jié)果： 實(shí)驗(yàn)中共有109只動(dòng)物用于

7、模型建立，成功96例(成功率90％)。 大鼠心肌缺血過程中，心電圖ST段抬高，缺血30min、再灌注90min后，心率(HR)、左心室等容收縮期壓力最大上升速率(+dp/dtmax)、等容收縮期壓力最大下降速率(—dp/dtmax)和左心室收縮壓(LVSP)均明顯降低(p＜0.01)，肌酸磷酸激酶(CPK)、乳酸脫氫酶(LDH)的釋放明顯增多(P＜0.01)，發(fā)生再灌注心律失常(P＜0.01)。左室前壁梗死面積顯著大于Sham組

8、，造模成功。 第二部分 羅格列酮對(duì)大鼠在體心臟缺血/再灌注損傷的影響及PI3K/Akt/GSK—3β信號(hào)通路的作用 目的： 探討羅格列酮對(duì)大鼠在體心臟缺血/再灌注損傷的影響及PI3K/Akt/GSK—3β信號(hào)通路的作用。 方法： 缺血30min/再灌注90min，制作大鼠在體心臟缺血/再灌注模型。48只大鼠隨機(jī)分為4組：缺血/再灌注對(duì)照組(Control)、羅格列酮組(Ros)、羅格列酮加

9、磷脂酰肌醇—3激酶(PI3K)抑制劑Wortmannin處理組(Ros+wort)、Wortmannin處理對(duì)照組(Wort)。觀察缺血/再灌注心臟HR、LVSP、+dp/dtmax和—dp/dtmax的變化、再灌注心律失常的類型和持續(xù)時(shí)間、肌酸磷酸激酶(CPK)、乳酸脫氫酶(LDH)的釋放，并用氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法測定心肌梗死范圍，利用免疫印跡(Western—blot)技術(shù)檢測心肌蛋白激酶B(Akt)、糖原合成酶激酶—3

10、β(GSK—3β)的蛋白表達(dá)和磷酸化狀態(tài)。 結(jié)果： 缺血30min/再灌注90min后，各組HR、LVSP、+dp/dtmax和—dp/dtmax均有明顯降低(P<0.01)，LDH、CPK的釋放明顯增多(P<0.01)，發(fā)生再灌注心律失常。與缺血/再灌注對(duì)照組相比，羅格列酮預(yù)處理組心臟HR、LVSP、+dp/dtmax和—dp/dtmax均有顯著提高(P<0.01)，CPK、LDH釋放減少(P<0.01)，心肌梗死范圍

11、減小(44.17％±1.13％ vs22.83％±1.17％，P<0.01)，再灌注心律失常的發(fā)生率和持續(xù)時(shí)間減少(P<0.01)，心肌Akt、GSK—3β磷酸化水平增高(P<0.01)。Wortmannin能夠抑制羅格列酮預(yù)處理所致的Akt、GSK—3β磷酸化，但只能部分消除羅格列酮預(yù)處理的心臟保護(hù)效應(yīng)。 結(jié)論： 羅格列酮預(yù)處理能夠減輕大鼠心臟缺血/再灌注損傷，PI3K/Akt/GSK—3β信號(hào)通路參與介導(dǎo)羅格列酮預(yù)處

12、理對(duì)大鼠缺血/再灌注心臟的保護(hù)作用。 第三部分 羅格列酮對(duì)大鼠在體心臟缺血/再灌注損傷的影響及血管緊張素—(1-7)的作用 目的： 探討羅格列酮對(duì)大鼠在體心臟缺血/再灌注損傷的影響及血管緊張素—(1-7)的作用。 方法： 缺血30min/再灌注90min，制作大鼠在體心臟缺血/再灌注模型。54只大鼠隨機(jī)分為5組：假手術(shù)組(sham)、缺血/再灌注對(duì)照組(Control)、羅格列酮組(Ros

13、)、羅格列酮加血管緊張素—(1-7)[Ang—(1-7)]拮抗劑]A779處理組(Ros+A779)、A779處理對(duì)照組(A779)。觀察缺血/再灌注心臟心率(HR)、左心室等容收縮期壓力最大上升速率(+dp/dtmax)以及等容收縮期壓力最大下降速率(—dp/dtmax)左心室收縮壓(LVSP)、左心室舒張末壓(LVEDP)的變化、再灌注心律失常的類型和持續(xù)時(shí)間以及肌酸磷酸激酶(CPK)、乳酸脫氫酶(LDH)的釋放，并用氯化三苯基四氮

14、唑(TTC)染色法測定心肌梗死范圍，利用黃嘌呤氧化酶法測SOD活性，硫代巴比妥法測MDA含量。 結(jié)果： 缺血30min/再灌注90min后，各組HR、LVSP、+dp/dtmax、—dp/dtmax均有明顯降低(P<0.01)，LDH、CPK的釋放明顯增多(P<0.01)，發(fā)生再灌注心律失常。與缺血/再灌注對(duì)照組相比，羅格列酮預(yù)處理組心臟LVSP、+dp/dtmax、—dp/dtmax、HR均有顯著提高(P<0.01)，

15、CPK、LDH釋放減少(P<0.01)，再灌注心律失常的類型和持續(xù)時(shí)間減少(P<0.01)，心肌梗死范圍減小(46.17％±1.17％vs23.17％±1.17％，P<0.01)，心肌SOD活性升高，MDA含量降低(P<0.01)。A779能夠部分消除羅格列酮預(yù)處理的心臟保護(hù)效應(yīng)。 結(jié)論： PPARγ激動(dòng)劑羅格列酮可顯著改善心臟收縮和舒張功能，縮小心肌缺血/再灌注損傷后心肌梗死面積，明顯抑制缺血再灌注損傷后心肌酶漏出，

16、減少再灌注心律失常，其作用可部分被血管緊張素(1-7)受體拮抗劑A779阻斷，表明羅格列酮抗缺血再灌注損傷作用部分與增加局部血管緊張素(1-7)含量，并增強(qiáng)局部抗自由基損傷的能力有關(guān)。 全文總結(jié)： 1.大鼠缺血再灌注后心功能降低，主要表現(xiàn)為，心率、收縮和舒張功能下降，局部出現(xiàn)急性心肌梗死，心酶漏出，發(fā)生再灌注心律失常，局部SOD含量升高，MDA含量降低。 2.羅格列酮預(yù)處理能夠減輕大鼠心臟缺血/再灌注損傷，P13