黃芩莖葉總黃酮對大鼠心肌缺血再灌注JAK-STAT通路的干預作用.pdf

1、心肌缺血再灌注損傷(myocardialischemiareperfusioninjury,MIRI)是臨床上常見的病理過程,是制約急性心肌梗死患者從成功的再灌注療法中獲得最佳療效的主要因素之一。再灌注損傷的機制至今仍未完全闡明。近年來,大量研究表明,心肌細胞凋亡與缺血再灌注損傷密切相關。已有實驗表明,JAK/STAT通路[(非受體酪氨酸蛋白激酶justanotherkinase,JAK)信號轉導子和轉錄激動子(signaltransd

2、uctorsandactivatoroftranscription,STAT)]在缺血再灌注心肌細胞凋亡中發(fā)揮重要作用。
　　目的:
　　本研究采用結扎大鼠左冠狀動脈前降支(leftarterydescend,LAD)方法制備心肌缺血再灌注模型來模擬人類急性心肌梗死后的溶栓過程,從整體水平上,觀察黃芩莖葉總黃酮(scutellariabaiculensisstem-leaftotalflavonoid,SSTF)在大鼠MIR

3、I時對心肌細胞是否有保護作用及作用機制是否通過活化JAK/STAT通路來實現(xiàn)的,為預治缺血性心臟病的新藥開發(fā)提供確切的實驗與理論依據(jù)。
　　方法:
　　實驗動物分組:50只SD大鼠隨機分為:假手術組(sham組),缺血再灌注組(IR組)和SSTF預處理組(又分為SSTFⅠ組,SSTFⅡ組,SSTFⅢ組),每組10只。用藥:SSTF各組大鼠于術前1周分別灌胃17.5mg∕kg/d、35mg∕kg/d、70mg∕kg/d;IR組

4、和假手術組給予等量生理鹽水,連用7d。造模:IR組和SSTF各組結扎大鼠左冠狀動脈前降支制備心肌缺血再灌注模型。缺血30min,再灌注2h。假手術組僅暴露血管不阻斷血流。檢測方法:利用流式細胞術(flowcytometry)檢測心肌細胞凋亡情況;透射電鏡觀察心肌細胞超微結構改變;采用免疫組織化學方法檢測心肌細胞JAK2、STAT1及STAT3基因的表達情況。
　　結果:
　　1.心肌細胞凋亡檢測
　　與sham組(6.

5、78±0.96)％相比,IR組(12.45±2.17)%,細胞凋亡率明顯增加(P<0.01);與IR組相比,SSTFⅠ組、SSTFⅡ組、SSTFⅢ組(10.32±2.04,9.44±1.85,7.96±1.23)%,細胞凋亡率均明顯降低(P<0.05,P<0.01);SSTFⅡ、Ⅲ組與Ⅰ組相比,細胞凋亡率有統(tǒng)計學差異(P<0.01),但SSTFⅡ、Ⅲ組之間無明顯差異(P>0.05),說明SSTF預處理的保護作用可以降低心肌細胞凋亡率,且

6、呈一定的量效關系。
　　2.心肌細胞超微病理變化
　?、賁ham組:心肌組織超微結構變化輕微,心肌細胞無水腫;核膜清晰連續(xù)、核仁位于中央;肌原纖維分布均勻,明暗帶清晰,粗細肌絲清晰、無斷裂;線粒體完整,結構正常,嵴間隙略增寬。②IR組:心肌細胞明顯腫脹,肌膜斷續(xù),核膜模糊,異染色質邊集,核仁消失;肌原纖維分布不均,大量肌絲斷裂、溶解,形成大小不等的肌溶灶;線粒體腫脹,外膜斷裂,嵴不規(guī)則或斷裂成絮狀,甚至空泡化;肌漿網(wǎng)擴張;出

7、現(xiàn)凋亡細胞和凋亡小體。③SSTFⅠ組,心肌細胞腫脹,局部肌膜斷裂,部分肌原纖維排列不規(guī)則,肌溶灶較IR組減少,線粒體仍腫脹,外膜較完整,嵴亦有斷裂成致密的絮狀,可見空泡化線粒體。④SSTFⅡ組:仍有肌絲斷裂、溶解;缺血邊緣區(qū)心肌肌原纖維較規(guī)則,線粒體輕度腫脹,外膜完整,多數(shù)線粒體基質電子密度增高,部分線粒體嵴斷裂。⑤SSTFⅢ組:損傷明顯減輕,心肌細胞輕度腫脹,膜結構較清晰,肌原纖維排列較整齊,A、Z、H帶較清晰,仍有少量斷裂的肌絲,線

8、粒體輕度腫脹。
　　3.心肌細胞JAK2蛋白表達
　　JAK2蛋白表達:Sham組(0.096±0.018)%,IR組(0.278±0.049)%,SSTFⅠ組、SSTFII組、SSTFIII組分別為(0.254±0.047,0.223±0.036,0.198±0.025)%;IR組明顯高于假手術組(P<0.01),SSTF預處理各組表達均低于IR組(P<0.05,P<0.01)。其中SSTFⅡ、Ⅲ組與Ⅰ組間比較,JAK2蛋

9、白表達降低較SSTFⅠ組明顯,差異有顯著意義(P<0.01)。
　　4.心肌細胞STAT蛋白表達情況
　　STAT1蛋白表達:Sham組(0.084±0.05)%,IR組(0.257±0.09)%,SSTFⅠ組、SSTFII組、SSTFIII組分別為(0.211±0.07,0.168±0.04,0.117±0.06)%;與sham組比較,IR組明顯增高(P<0.01),與IR比較,SSTF組降低(P<0.05,P<0.01)

10、。其中SSTFⅡ、Ⅲ組與Ⅰ組間比較,STAT1蛋白表達降低較SSTFⅠ組明顯,差異有顯著意義(P<0.01)。
　　STAT3蛋白表達:sham組(0.276±0.09)%,IR組(0.074±0.04)%,SSTFⅠ組、SSTFII組、SSTFIII組分別為(0.185±0.06,0.193±0.08,0.237±0.10)%;與假手術組比較,IR組表達明顯減少(P<0.01),與IR組比較,SSTF各組表達增加(P<0.05,

11、P<0.01)。其中SSTFⅡ、Ⅲ組STAT3蛋白表達較為接近(P>0.05),且均高于SSTFⅠ組(P<0.01)。
　　結論:
　　1.SSTF預防用藥可提高心肌對缺血再灌注損傷的抵抗能力,降低心肌超微結構損傷程度。
　　2.SSTF各組經(jīng)預防用藥可通過下調JAK2及STAT1蛋白表達,上調STAT3蛋白表達,其中SSTFⅡ、Ⅲ組較SSTFⅠ組的保護效果更好,且SSTFⅡ、Ⅲ組對損傷心肌的保護作用無明顯差別。說明S