HO-1在保護(hù)缺氧-復(fù)氧心臟中的作用及其機(jī)制研究.pdf

1、目的：研究血紅素氧化酶1(HO-1)在對(duì)抗心肌缺氧-復(fù)氧損傷中的作用，并探討環(huán)氧化酶2(COX-2)是否參與其作用機(jī)制。 方法：取雄性SD大鼠心臟，除去血液，轉(zhuǎn)移、固定于Langendorff灌流裝置，以改良K-H液行常規(guī)恒壓灌流(76mmHg)。采用左心室內(nèi)水囊傳遞壓力測(cè)定心室內(nèi)壓，通過(guò)MedLab生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)記錄左室收縮曲線，并計(jì)算左室舒張末壓(LVEDP)、左室發(fā)展壓(LVDP)、最大左室收縮速率(+dP/dtma

2、x)和最大左室舒張速率(-dP/dtmax)。在冠脈左前降支靠近分支處穿線結(jié)扎和松開(kāi)制造離體心臟缺氧-復(fù)氧(anoxia-reoxygenation，A-R)模型，在灌流結(jié)束后，用1％伊文斯藍(lán)使非缺氧區(qū)染成蘭色，心臟冰凍后做切片，觀察紅色的非梗死區(qū)和灰白色的梗死區(qū)。將切片掃描后，用ImageJ圖像分析軟件計(jì)算梗死面積。在相應(yīng)時(shí)點(diǎn)記錄冠脈流量，同時(shí)收集冠脈流出液，用全自動(dòng)生化分析儀分析其中乳酸脫氫酶(LDH)的釋放量。取SD大鼠，分別腹腔

3、注射生理鹽水、高鐵血紅素或鋅原卟啉Ⅸ，應(yīng)用雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)法間接測(cè)定大鼠血中CO含量。SD大鼠隨機(jī)分為5組(每組n=8)。A組(A-R)：SD大鼠在實(shí)驗(yàn)前腹腔注射生理鹽水，24h后取離體心臟灌流，穩(wěn)定15min后，行缺氧-復(fù)氧(30min缺氧，2h復(fù)氧)。B組(Hemin+A-R)：SD大鼠在實(shí)驗(yàn)前腹腔注射HO-1的誘導(dǎo)劑高鐵血紅素50mg/kg，24h后取離體心臟，行缺氧-復(fù)氧。C組(ZnPP+A-R)：SD大鼠在實(shí)驗(yàn)前腹腔注射HO-

4、1的抑制劑鋅原卟啉Ⅸ50μg/kg，24h后取離體心臟，行缺氧-復(fù)氧。D組(MB+Hemin+A-R)：在hemin腹腔注射前1h，預(yù)先給予GC的抑制劑亞甲藍(lán)(5mg/kg，ip)，其余和B組相同。E組(CEL+Hemin+A-R)：SD大鼠先腹腔注射COX-2的抑制劑塞來(lái)昔布3mg/kg，1h后給予腹腔注射hemin，其余和B組相同。2SD大鼠在實(shí)驗(yàn)前分別腹腔注射生理鹽水、高鐵血紅素50mg/kg、或亞甲藍(lán)5mg/kg+高鐵血紅素50

5、mg/kg，24h后取血液和左心室，測(cè)定樣本中cGMP的含量。SD大鼠在實(shí)驗(yàn)前分別腹腔注射生理鹽水、高鐵血紅素50mg/kg、或塞來(lái)昔布3mg/kg+高鐵血紅素50mg/kg，24h后取心臟，測(cè)定樣本中PGI2的穩(wěn)定產(chǎn)物6-keto-PGF1α的含量。 結(jié)果：SD大鼠腹腔注射高鐵血紅素后24h，大鼠血中COHb的含量明顯高于腹腔注射生理鹽水組(P＜0.01)，而鋅原卟啉Ⅸ腹腔注射后，大鼠血中COHb的含量明顯下降(P＜0.01)

6、。心臟單純?nèi)毖?0min后，觀察復(fù)氧期心臟的收縮功能發(fā)現(xiàn)，LVEDP明顯增高，LVDP、±dP/dtmax則下降。實(shí)驗(yàn)前24h給予HO-1的誘導(dǎo)劑高鐵血紅素后，缺氧后的復(fù)氧期間，LVEDP增高的現(xiàn)象被明顯抑制(P＜0.01)；而對(duì)于LVDP、±dP/dtmax的影響，不僅表現(xiàn)在可改善復(fù)氧期這些指標(biāo)的下降，而且對(duì)缺氧期間LVDP、±dP/dtmax的下降亦有明顯的對(duì)抗作用(P＜0.01)。高鐵血紅素對(duì)缺氧-復(fù)氧心臟的冠脈流量沒(méi)有明顯影響。

7、但測(cè)定發(fā)現(xiàn)，心臟缺氧-復(fù)氧后5min時(shí)，LDH顯著增高，而高鐵血紅素可部分抑制復(fù)氧期LDH的增高(P＜0.01)。同時(shí)，高鐵血紅素可明顯縮小缺氧-復(fù)氧心臟的梗死面積(P＜0.01)。HO-1抑制劑鋅原卟啉Ⅸ缺氧和復(fù)氧期間LVEDP并無(wú)明顯影響；但在復(fù)氧120min時(shí)，LVDP和±dP/dtmax下降，與單純?nèi)毖?復(fù)氧組相比存在明顯差異(P＜0.05)。鋅原卟啉Ⅸ對(duì)缺氧-復(fù)氧心臟早期的冠脈流量減少現(xiàn)象有加重作用(P＜0.05)。而心臟缺氧

8、-復(fù)氧后5min時(shí)，LDH明顯高于單純A-R組(P＜0.05)，同時(shí)，鋅原卟啉Ⅸ可明顯增加缺氧-復(fù)氧心臟的梗死面積(P＜0.01)。GC的抑制劑亞甲藍(lán)使用后，可部分取消高鐵血紅素降低缺氧-復(fù)氧心臟LVEDP，增加LVDP、±dP/dtmax的作用(P＜0.05)，LDH的釋放和梗死面積明顯增加(P＜0.01)。COX-2的抑制劑塞來(lái)昔布可部分取消高鐵血紅素的降低LVEDP的作用(P＜0.01)，同時(shí)可對(duì)抗復(fù)氧期高鐵血紅素抑制LVDP和±

9、dP/dtmax下降的作用(P＜0.05)，但對(duì)于缺氧期高鐵血紅素增加LVDP和±dP/dtmax的作用無(wú)明顯影響。高鐵血紅素可抑制復(fù)氧期LDH的增高，而塞來(lái)昔布可部分取消高鐵血紅素的作用(P＜0.01)，心臟的梗死面積明顯增加(P＜0.01)。高鐵血紅素腹腔注射24h后，血漿和心肌組織中cGMP水平增加，與生理鹽水注射組相比P＜0.01。而在高鐵血紅素腹腔注射前給予亞甲藍(lán)，血漿和心肌組織中cGMP含量下降(P＜0.01)。為了觀察高鐵

10、血紅素對(duì)心肌COX-2活性的影響，我們測(cè)定了心肌COX-2的主要代謝產(chǎn)物PGI2的含量(以其穩(wěn)定產(chǎn)物6-keto-PGF1α的含量表示)。發(fā)現(xiàn)高鐵血紅素可增加心肌組織6-keto-PGF1α含量，而塞來(lái)昔布可取消此作用。 結(jié)論：本研究用高鐵血紅素誘導(dǎo)HO-1產(chǎn)生增加，24h后測(cè)定大鼠血中的CO濃度，發(fā)現(xiàn)其含量明顯增加。同時(shí)高鐵血紅素可對(duì)抗心肌缺氧-復(fù)氧性損傷，且其作用不僅表現(xiàn)在復(fù)氧期的收縮功能改善，而且對(duì)缺氧期的心肌亦有明顯的對(duì)

11、抗損傷作用。同時(shí)，我們用HO-1的抑制劑鋅原卟啉Ⅸ腹腔注射后，使大鼠血中CO的濃度降低，發(fā)現(xiàn)心肌缺氧-復(fù)氧性損傷作用明顯加重了，提示內(nèi)源性HO-1是心肌對(duì)抗缺血損傷所必需的，其表達(dá)增加可保護(hù)心臟免受缺血性損傷。 本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高鐵血紅素可增加血漿和心肌組織cGMP水平，而預(yù)先給予GC的抑制劑亞甲藍(lán)后，高鐵血紅素對(duì)抗心肌缺氧保護(hù)作用被抑制。提示，HO/CO確實(shí)可通過(guò)鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶途徑保護(hù)心臟免受缺氧性損傷。 本實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)