番茄红素对大鼠乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤的保护作用以及机制

摘要

背景：2000年中国卫生年鉴公布的心血管（包括脑血管）病病死率城市为236.08/10万人口，占38.45％；农村为186.56/10万人，占30.77％，均列各类疾病病死率的首位；目前我国每年约有300万人死于心血管病；冠心病已经成为因心血管疾病住院的病人中的最常见病种。急性心肌梗死的主要病理生理基础为血栓完全或者不完全堵塞动脉血管，继而引发缺血造成心肌细胞损伤，经过积极治疗堵塞冠脉再通后血液复流又再次造成缺血再灌注的二次损伤。目前研究认为氧化应激、白细胞浸润等因素是造成缺血/再灌注损伤的主要原因。
　　番茄红素是近年来发现的一种十分热门的纯天然的抗氧化剂，根据研究显示，番茄红素是天然类萝卜素中最强的抗氧化剂，其抗氧化活性远远胜于β-胡萝卜素和维生素E，可以明显阻断体内的脂类过氧化反应，提高各种抗氧化酶类的活性，从而增强机体的抗氧化能力，维持细胞正常代谢，使机体衰老延缓。
　　而番茄红素的强抗氧化性对于心梗时由于氧化应激以及白细胞浸润等因素所引起的心肌细胞缺氧/复氧损伤是否有保护作用尚未见报道。故本研究将采用细胞离体实验探讨番茄红素在心肌细胞缺氧/复氧损伤中的作用以及机制。
　　目的：
　　1.明确番茄红素在心肌细胞缺氧/复氧损伤中的作用。
　　2.初步探究番茄红素在心肌细胞缺氧/复氧损伤中的机制。
　　方法：
　　实验一明确番茄红素对心肌细胞缺氧/复氧损伤的保护作用：采用原代培养离体心肌细胞建立缺氧/复氧损伤模型，实验分8组：正常对照组，H/R组，H/R+番茄红素(1,2,4,8,16,32μmol/L)剂量组。继而观察各组细胞经H/R损伤后，细胞内乳酸脱氢酶(LDH)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、肌酸激酶(CK)的活性和丙二醛(MDA)含量的变化情况；超氧化物歧化酶(SOD)的活性同样作为抗氧化能力的指标被观测。
　　实验二番茄红素对心肌细胞缺氧/复氧损伤保护作用机制的初步探究：选用实验一中抗氧化作用作为明显的番茄红素剂量（16μmol/L）作为实验二中的实验剂量；依然采用原代培养离体心肌细胞建立缺氧/复氧损伤模型，实验分为三组：空白对照组，H/R组，H/R+番茄红素组。分别对各组进行MTT分析细胞凋亡，Western检测TRL-4以及NF-κB的表达。
　　结果：
　　实验一：缺氧30min复氧2h后，H/R组心肌细胞内LDH、CK、AST的释放量（U/L）、SOD浓度（U/L）以及MDA的生成量（nmol/ml）分别为：580.6±109.63、523.57±95.22、314.37±17.38、29.44±8.47、24.66±9.44；
　　H/R+番茄红素（1μg/ml）组心肌细胞内LDH、CK、AST的释放量（U/L）、SOD浓度（U/L）以及MDA的生成量（nmol/ml）分别为：512.37±68.46、436.42±107.43、294.85±18.03、29.44±8.47、25.83±5.32，各指标与H/R组比较均无统计学差异；
　　H/R+番茄红素（2μg/ml）组心肌细胞内LDH、CK、AST的释放量（U/L）、SOD浓度（U/L）以及MDA的生成量（nmol/ml）分别为：463.92±90.72、440.57±112.35、271.26±19.38、33.79±8.48、24.23±4.91，其中AST的释放量与H/R组相比P﹤0.01；
　　H/R+番茄红素（4μg/ml）组心肌细胞内LDH、CK、AST的释放量（U/L）、SOD浓度（U/L）以及MDA的生成量（nmol/ml）分别为：408.05±103.38、387.46±101.95、268.44±23.05、34.58±7.02、21.39±5.12，各数值与H/R组相比较P﹤0.05；
　　H/R+番茄红素（8μg/ml）组心肌细胞内LDH、CK、AST的释放量（U/L）、SOD浓度（U/L）以及MDA的生成量（nmol/ml）分别为：375.29±88.58、329.59±108.33、253.61±25.01、36.62±7.22、18.94±4.77，各数值与H/R组相比较P﹤0.01；
　　H/R+番茄红素（16μg/ml）组心肌细胞内LDH、CK、AST的释放量（U/L）、SOD浓度（U/L）以及MDA的生成量（nmol/ml）分别为：306.50±100.16、307.41±90.98、241.76±22.11、41.93±8.67、15.96±3.17，各数值与H/R组相比较P﹤0.01；
　　H/R+番茄红素（32μg/ml）组心肌细胞内LDH、CK、AST的释放量（U/L）、SOD浓度（U/L）以及MDA的生成量（nmol/ml）分别为：523.63±110.17、506.83±113.42、298.58±23.89、32.11±7.87、25.04±4.06，各指标与H/R组比较均无统计学差异；
　　实验二：缺氧30min复氧2h后，经过MTT比色法检测的结果显示，H/R+番茄红素组与H/R组相比，细胞存活率明显增加37.6％（P＜0.05）；经Western检测，H/R+番茄红素组TLR-4以及NF-κBp65蛋白表达均显著低于H/R组(P＜0.05)。
　　结论：
　　1.番茄红素(2,4,8,16μmol/L)剂量组可非常明显的降低受到缺氧/复氧损伤的心肌细胞内LDH、AST、CK的释放量及MDA的生成，并且能提高SOD活性。此种保护作用在较低浓度或者较高浓度下均无效果，在合理浓度范围内保护心肌细胞的作用与番茄红素的浓度成正比。
　　2.番茄红素可以明显减少心肌细胞经缺氧/复氧损伤而造成的细胞凋亡。其保护机制可能是通过降低细胞TRL-4以及NF-κB的表达来实现的。

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缩略语表

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前言

文献回顾

1.缺血/再灌注损伤的发生机制

2.番茄红素

番茄红素对大鼠乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤的保护作用以及机制

实验一 明确番茄红素对心肌细胞缺氧复氧损伤是否具有保护作用

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

5.结论

实验二 番茄红素对心肌细胞缺氧/复氧损伤保护作用机制的初步探究

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

5 结论

小结

参考文献

个人简历和研究成果

致谢