血管过氧化物酶在心肌缺血再灌注损伤中作用机制研究

摘要

研究背景:缺血--再灌注损伤是指心肌缺血恢复灌流后结构与功能未得到改善反而损伤加剧的现象。临床上心肌缺血--再灌注损伤通常发生在心肌梗死再通术、血管搭桥和溶栓治疗后，导致梗死面积增大，心功能进一步受损，严重影响治疗效果。大量研究表明，氧化应激水平增高是缺血--再灌注损伤的主要机制之一。 氧化应激是指机体活性氧（ROS）大量蓄积而导致氧化损伤。生成ROS的酶系中以NADPH氧化酶（Nox）和过氧化物酶最为重要。过氧化物酶是一类含有血红素的酶，它可催化H2O2（弱氧化剂）成为HOC1（强氧化剂）而氧化体内多种化学物质。血管过氧化物酶（VPO）是新近报道的存在于心血管系统过氧化物酶家族成员中的一员，体外实验证明VPO具有髓过氧化物酶（MPO）类似的特性，能将H2O2转化成为HOC1，推测其可能在氧化应激中发挥重要作用。 大量文献报道Nox酶系生成的ROS是心脏的主要来源。Nox催化的主要产物为O2-，经SOD催化生成H2O2，成为VPO的底物。因此推测Nox与VPO以H2O2为中介，在氧化应激中发挥协同作用。 本实验将探讨VPO是否参与了心肌缺血--再灌注诱导的氧化应激，并初步确定Nox与VPO是否在氧化应激中具有协同作用，共同促进了心肌的氧化损伤。 方法:雄性SD大鼠结扎左冠状动脉前降支缺血60 min，再灌注3h，再灌注前30 min腹腔注射apocynin（50 mg/kg）。实验分为正常对照组、假手术组、缺血--再灌注组和缺血--再灌注+apocynm组。RT-PCR检测VPO1、Nox2 mRNA表达水平；免疫组织化学方法检测VPO1、Caspase-3蛋白表达水平；TTC染色法测量心肌梗死面积；比色法测定血清肌酸激酶（CK）、心肌组织Nox2和Caspase-3活性；TUNEL检测心肌细胞凋亡。 H9c2心肌细胞株于95％ N2、5％ CO2、低养培基缺氧24 h，然后改为95％空气、5％ CO2、常养培基复氧12 h，复氧前给予apocynin（终浓度400μM）或间苯三酚（终浓度600μM）。实验分为常氧组、溶媒组、低氧组、低氧+apocynin组和低氧+间苯三酚组。Hochest染色检测心肌细胞凋亡。 与假手术组比较，缺血--再灌注组心肌梗死面积和心肌细胞凋亡显著增加；血浆CK、Nox和Caspase-3活性显著上升；心肌组织VPO1、Nox2 mRNA和Caspase-3蛋白表达水平显著上调，这些作用被预先给予Nox抑制剂apocynin处理所逆转。Apocynin对Nox2 mRNA的表达水平无显著影响，但可抑制Nox的活性。假手术组与正常对照组各项检测指标没有显著性差异。 与常氧组比较，低氧-复氧组细胞凋亡显著增加，给予apocynin或间苯三酚处理能显著减少细胞凋亡；apocynin或间苯三酚溶媒对心肌细胞凋亡没有明显影响。 结论: VPO1参与了心肌缺血--再灌注诱导的氧化应激，Nox2与VPO1在氧化应激中具有协同作用，共同促进了心肌缺血--再灌注损伤。

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论文说明:缩略词

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第一章 前言

第二章 材料与方法

2.1试剂与仪器

2.2方法

2.2.1在体大鼠缺血-再灌注和H9c2心肌细胞株缺氧复氧模型制备

2.2.2实验设计

2.2.3 VPO1和Nox2 mRNA水平检测

2.2.4免疫组织化学方法检测VPO1和Caspase-3蛋白

2.2.5 HE染色

2.2.6 TUNEL原位杂交实验

2.2.7心肌梗死面积的测定

2.2.8 Caspase-3活性检测

2.2.9 NADPH氧化酶活性检测

2.2.10血清CK活性检测

2.2.11 Hochest染色

2.3统计分析

第三章 结果

3.1心肌梗死面积

3.2血清肌酸激酶活性水平

3.3心肌组织病理变化

3.4心肌组织VPO1、Nox2 mRNA表达

3.5心肌组织VPO1、Caspase-3蛋白表达

3.6心肌组织Caspase-3、NADPH氧化酶活性

3.7大鼠心肌细胞和H9c2心肌细胞株凋亡水平

附图

第四章 讨论

第五章 结论

参考文献

综述 神经元型一氧化氮合酶在心脏功能调节中的作用

致谢

攻读硕士学位期间主要研究成果

发表论文一

发表论文二

发表论文三

发表论文四

发表论文五