ERK1-2在不同年齡大鼠離體心臟缺血后適應中的保護作用.pdf

1、目的:眾多研究表明，缺血后適應(ischemic postconditioning，IPostC)有明顯的心臟保護作用，可減輕心肌缺血再灌注損傷，再灌注損傷搶救激酶(reperfusion injury salvage kinase，RISK)通路是其重要機制之一。前期研究證實，缺血后適應的心臟保護作用在不同年齡大鼠離體心臟中是存在差異的。本研究旨在探討在不同年齡大鼠離體心臟中，缺血后適應保護作用的差異是否與細胞外調節(jié)蛋白激酶(extr

2、acellular regulated proteinkinase，ERK1/2)有關。
　　方法:健康雄性Sprague-Dawlay(SD)大鼠72只，包括幼年大鼠(1-2月，150-200g)，青年大鼠(4-5月，300-350g)，中老年大鼠(14-16月，550-650g)，各24只。每個年齡組SD大鼠隨機分為4個處理組:缺血再灌注組（I/R）、缺血后適應組(IPostC)、缺血再灌注+PD98059組(I/R+PD98

3、059)、缺血后適應+PD98059組(IPostC+PD98059)，每組6只。PD98059為ERK1/2特異性抑制劑;缺血后適應為再灌注前即刻給予10s再灌注，10s缺血，反復6次循環(huán)。大鼠麻醉固定后，迅速取出心臟，通過Langendorff離體心臟灌流裝置建立心肌缺血/再灌注模型，即平衡灌注30min，缺血30min，再灌注120min。左心室插入微型測壓球囊同步監(jiān)測心功能變化，監(jiān)測指標包括:心率(heart rate，HR)、

4、左室發(fā)展壓(leftventricular developed pressure，LVDP)、左室舒張末壓(left ventricular enddiastolic pressure，LVEDP)、左心室壓力最大變化速率(maximal positiveand negative velocity of left ventricular pressure，±dp/dtmax)。實驗過程中，分別收集平衡灌注30min末，再灌注1min、3

5、min、5min、10min、20min、30min、60min、120min各時間點的心臟灌流漏出液，測定其中的肌酸激酶(creatine kinase，CK)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)活性。再灌注結束時，采用2，3，5-氯三苯四氮唑(2，3，5-triphenyltetrazoliumchloride，TTC)染色法測量梗死面積。
　　結果:
　　1、血流動力學指標
　　1.

6、1幼年組
　　平衡灌注30min末:I/Rinfancy、 IPostCinfancy、 I/R+PD98059infancy及IPostC+PD98059infancy各處理組之間LVDP、±dp/dtmax絕對值，均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　再灌注120min末:IPostCinfancy組與I/Rinfancy組相比，LVDP、±dp/dtmax恢復率均明顯增高（P＜0.05）;給予ERK1/2特異性抑制劑后

7、，IPostC+PD98059infancy組與IPostCinfncy組相比，LVDP、±dp/dtmax恢復率均明顯降低(P＜0.05)，且IPostC+PD98059infancy組、I/R+PD98059infancy組及I/Rinfancy組相互比較，LVDP、±dp/dtmax恢復率均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　1.2青年組
　　平衡灌注30min末:I/Ryoung、IPostCyoung、I/R+PD

8、98059young及IPostC+PD98059young各處理組之間LVDP、±dp/dtmax絕對值，均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　再灌注120min末:IPostCyoung組與I/Ryoung組相比，+dp/dtmax恢復率明顯增高(P＜0.05)，LVDP、-dp/dtmax恢復率無統(tǒng)計學差異(P＞0.05);給予ERK1/2特異性抑制劑后，IPostC+PD98059young組與IPostCyoung組相比

9、，+dp/dtmax恢復率明顯降低(P＜0.05)，且IPostC+PD98059young組、I/R+PD98059young組及I/Ryoung組相互比較，LVDP、±dp/dtmax恢復率均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　1.3中老年組
　　平衡灌注30min末:I/Rmiddle-aged、IPostCmiddle-aged、 I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle

10、-aged各處理組之間LVDP、±dp/dtmax絕對值，均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　再灌注120min末:I/Rmiddle-aged、IPostCmiddle-aged、I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle-aged各處理組，LVDP、±dp/dtmax恢復率相互比較均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　2、心肌梗死面積
　　2.1幼年組
　　IPo

11、stCinfancy組與I/Rinfancy組相比，心肌梗死面積明顯減少(P＜0.05);給予ERK1/2特異性抑制劑后，IPostC+PD98059infancy組與IPostCinfancy組相比，心肌梗死面積明顯增加(P＜0.05)，且IPostC+PD98059infancy組、I/R+PD98059infancy組及I/Rinfancy組相互比較，心肌梗死面積均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　2.2青年組
　　

12、IPostCyoung組與I/Ryoung組相比，心肌梗死面積明顯減少(P＜0.05);給予ERK1/2特異性抑制劑后，IPostC+PD98059young組與IPostCyoung組相比，心肌梗死面積明顯增加(P＜0.05)，且IPostC+PD98059young組、I/R+PD98059young組及I/Ryoung組相互比較，心肌梗死面積均無統(tǒng)計學差異（P＞0.05）。
　　2.3中老年組
　　I/Rmiddle-

13、aged、IPostCmiddle-aged、I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle-aged各處理組，心肌梗死面積相互比較均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　3心肌酶學指標
　　3.1幼年組
　　平衡灌注30min末:I/Rinfancy、IPostCinfancy、I/R+PD98059infancy及IPostC+PD98059infancy各處理組之間CK、LD

14、H活性，均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　再灌注期間:心臟灌流漏出液中CK及LDH活性均出現(xiàn)不同程度升高，在10min內(nèi)達到酶學峰值后逐漸降低。其中，IPostCinfancy組CK及LDH活性升高幅度較小。
　　CK活性:IPostCifancy組與I/Rinfancy組相比，CK活性分別于再灌注5min、10min、20min、30min明顯降低(P＜0.05);給予ERK1/2特異性抑制劑后，IPostC+PD98

15、059infancy組與IPostCinfancy組相比，CK活性分別于再灌注5min、10min、20min、30min明顯升高（P＜0.05），且IPostC+PD98059infancy組、I/R+PD98059infancy組及I/Rinfancy組相互比較，各時間點CK活性均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　LDH活性:再灌注期間，各處理組之間LDH活性相互比較均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　3.2青年組<

16、br>　　平衡灌注30min末:I/Ryoung、IPostCyoung、I/R+PD98059young及IPostC+PD98059young各處理組之間CK、LDH活性，均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　再灌注期間:心臟灌流漏出液中CK及LDH活性均出現(xiàn)不同程度升高，在5min內(nèi)達到酶學峰值后逐漸降低。其中，IPostCyoung組CK及LDH活性升高幅度較小。
　　CK活性:IPostCyoung組與I/Ryou

17、ng組相比，CK活性分別于再灌注1min、3min、5min、10min、30min明顯降低(P＜0.05);給予ERK1/2特異性抑制劑后，IPostC+PD98059young組與IPostCyoung組相比，CK活性分別于再灌注1min、3min、5min、10min、30min明顯升高（P＜0.05），且IPostC+PD98059young組、I/R+PD98059young組及I/Ryoung組相互比較，各時間點CK活性均無

18、統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　LDH活性:IPostCyoung組與I/Ryoung組相比，LDH活性分別于再灌注10min、20min明顯降低（P＜0.05）;給予ERK1/2特異性抑制劑后，IPostC+PD98059young組與IPostCyoung組相比，LDH活性分別于再灌注10min、20min明顯升高(P＜0.05)，且IPostC+PD98059young組、I/R+PD98059young組及I/Ryoun

19、g組相互比較，各時間點LDH活性均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　3.3中老年組
　　平衡灌注30min末:I/Rmiddle-aged、 IPostCmiddle-aged、 I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle-aged各處理組之間CK、LDH活性，均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　再灌注期間:心臟灌流漏出液中CK及LDH活性均出現(xiàn)不同程度升高，在3min內(nèi)

20、達到酶學峰值后逐漸降低。I/Rmiddle-aged、 IPostCmiddle-aged、I/R+PD98059middle-aged及IPostC+PD98059middle-aged各處理組之間，再灌注各時間點CK、LDH活性相互比較均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。
　　結論:
　　1、缺血后適應在一定程度上可恢復幼年、青年離體大鼠再灌注損傷所致的血流動力學異常，這種保護作用在中老年大鼠中不明顯。
　　2、缺血后

21、適應可明顯減少幼年、青年大鼠的心肌梗死面積，但不能明顯減少中老年大鼠的心肌梗死面積。
　　3、缺血后適應明顯降低幼年、青年大鼠再灌注損傷所致CK、LDH活性增高，但不能明顯降低中老年大鼠CK、LDH活性增高。
　　4、ERK1/2可能通過影響血流動力學、心肌梗死面積、CK及LDH酶學活性，參與缺血后適應的心臟保護作用。
　　5、缺血后適應對中老年大鼠離體心臟保護作用的減弱甚至喪失，可能與中老年大鼠離體心臟中ERK1/2