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乙醛脱氢酶2在法舒地尔心肌保护中的作用探讨

作　者: 叶红伟
导　师: 吴继锋；高琴
学　校: 安徽医科大学
专　业: 病理学与病理生理学
关键词: 缺血/再灌注损伤 Rho激酶乙醛脱氢酶2 心肌保护法舒地尔氨基氰线粒体
分类号: R54
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目的:心血管疾病己经成为威胁人类生命健康的头号杀手,再灌注疗法的应用取得了很好的疗效,但也带来了新的问题--缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤。因此,明确I/R损伤的机制,尽早恢复灌注的同时减轻再灌注损伤,在临床上已成为新的挑战。Rho/Rho激酶信号通路参与高血压、心力衰竭、心肌梗死和动脉粥样硬化等主要心血管疾病的发生。心肌缺血/再灌注损伤的发病机制涉及Rho激酶信号通路,有文献报道Rho激酶抑制剂(法舒地尔,fasudil)对缺血/再灌注损伤心肌具有保护作用。乙醛脱氢酶2(aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)是存在于线粒体内的一种氧化乙醛的酶,已有研究表明应用乙醛脱氢酶2激动剂可以保护心肌,对抗缺血/再灌注损伤。心肌缺血/再灌注时,应用Rho激酶抑制剂和激活ALDH2都可以发挥心肌保护作用,但两者是否存在关系,目前尚不清楚。本研究采用离体心脏灌流装置构建I/R损伤模型,在灌流液中加入Rho激酶抑制剂(法舒地尔,fasudil)和乙醛脱氢酶2(aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)抑制剂(氨基氰,cyanamide,CYA)观察对心脏功能的影像,阐明法舒地尔的心肌保护作用和ALDH2的关系,为临床缺血/再灌注损伤的治疗提供线索。方法:雄性SD大鼠随机分为4组,每组8只:(1)缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤组:结扎大鼠冠状动脉左前降支30min模拟局部心肌缺血,随后松开结扎线恢复灌流120min作为单纯I/R;(2)法舒地尔(fasudil)组:同I/R组,但在缺血前10min,再灌注初期10min给予法舒地尔30umol/L,共灌流50min;(3)氨基氰(CYA)组:同I/R组,但在缺血前10min,再灌注初期10min给予氨基氰1mmol/L,共灌流50min;(4)法舒地尔(fasudil)+氨基氰(CYA)组:于心肌缺血前10min至再灌注初期10min同时给予法舒地尔30umol/L和氨基氰1mmol/L,共灌流50min。实验过程中向插入左心室内的乳胶囊注水使左心室舒张末压(left ventricular end diastolic pressure,LVEDP)维持于4～8 mmHg,连续记录左心室发展压(left ventricular developed pressure,LVDP)、心率(heart rate,HR)、左心室内压最大上升和下降速率(maximal rise/fall rate of left ventricular pressure,±dp/dtmax)和LVEDP等各项指标,并计算左心室做功量(rate pressure product,RPP)的变化,RPP=LVDP×HR;在心肌再灌注5min和10min分别收集冠脉流出液,分光光度法测定乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)的含量;复灌结束留取标本,逆转录聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)检测心肌组织中ALDH2、Bcl-2和Bax mRNA基因表达的变化;部分组织行电镜观察。结果:(1)动力学改变:单纯I/R组缺血与复灌期间心室舒张末压上抬、左心室发展压降低、左心室内压最大上升和下降速率降低、心室做功减少;与单纯I/R组相比,法舒地尔组降低了舒张末压,明显促进了左心室发展压、左心室内压最大上升和下降速率的恢复,增加了心肌做功;与法舒地尔组相比,氨基氰减弱法舒地尔的心肌保护作用,使左心室发展压降低、左心室内压最大上升和下降速率降低、心室做功减少。(2)冠脉流出液中LDH含量测定:与单纯I/R相比,法舒地尔处理组冠脉流出液中LDH释放减少,氨基氰处理组的冠脉流出液中LDH释放增加;与法舒地尔处理组相比,法舒地尔+氨基氰组冠脉流出液中LDH释放增加。(3)RT-PCR检测各组心肌组织中ALDH2 mRNA表达:与正常组相比,单纯I/R组心肌组织中ALDH2 mRNA表达降低, Bcl-2/Bax比值降低;与单纯I/R组相比,法舒地尔组ALDH2 mRNA表达增加,Bcl-2/Bax比值增加,氨基氰组心肌组织中ALDH2 mRNA表达降低,Bcl-2/Bax比值降低;法舒地尔+氨基氰组ALDH2 mRNA表达和Bcl-2/Bax比值比法舒地尔组低,与单纯I/R组无明显差异性。(4)电镜观察:正常对照组大鼠心肌细胞肌原纤维排列规则,各肌小节排列整齐;线粒体膜完整,无肿胀,线粒体嵴清晰、排列规则。缺血再灌组心肌肌原纤维排列不规则,可见肌节断裂;线粒体肿胀、膜不完整,可见嵴消失,有空泡形成。Fasudil组心肌肌原纤维排列整齐,部分模糊;线粒体膜完整,部分可见嵴模糊。Fasudil+CYA组肌原纤维排列模糊,肌小节断裂;线粒体膜肿胀、不完整,可见嵴断裂、消失,有空泡形成。结论:法舒地尔可发挥心肌保护作用,对抗I/R造成的心肌损伤,ALDH2抑制剂氨基氰对抗法舒地尔的心肌保护作用,提示法舒地尔可能通过增加ALDH2表达来发挥心肌保护作用。

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英文缩略词表 5-6中文摘要 6-9英文摘要 9-121 前言 12-142 实验材料 14-153 实验方法 15-21 3.1 建立大鼠离体心脏Langendorff 灌注模型 15-16 3.2 实验分组及操作 16-17 3.3 指标测定 17-20 3.3.1 左心室功能评价 17 3.3.2 大鼠灌流心脏冠脉流出液中乳酸脱氢酶测定 17 3.3.3 RT-PCR 方法检测ALDH2、Bcl-2 和Bax mRNA 表达 17-20 3.3.4 电镜观察 20 3.4 统计学处理 20-214 实验结果 21-365 讨论 36-426 结论 427 问题与展望 42-44参考文献 44-50附录A 50-51附录B 致谢 51-52综述 52-61 参考文献 58-61

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