钙网蛋白参与缺血后处理减轻大鼠骨骼肌缺血/再灌注损伤

摘要

本实验分别在整体和细胞水平观察缺血后处理(ischemic postconditioning,I-postC)对骨骼肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤的影响,并探讨钙网蛋白(calreticulin,CRT)介导的信号转导机制。(1)整体实验:健康雄性Wistar大鼠48只,无创动脉夹夹闭右侧股动脉4h,松夹再灌注12h或24h建立大鼠右后肢I/R损伤模型,随机分为I/R组、缺血预处理(ischemic preconditioning,IPC)组(5min缺血/5min再灌,3个循环)和I-postC组(1min再灌/1min缺血,3个循环)(n=16),大鼠左后肢做对照处理。再灌注结束时测定血浆乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性、骨骼肌湿干重比值(wet/dry weight ratio,W/D);电镜观察骨骼肌超微结构变化;Western blot检测骨骼肌CRT、钙调神经磷酸酶(calcineurin,CaN)的表达。(2)细胞培养实验:原代培养Sprague-Dawley乳鼠骨骼肌细胞,随机分为6组:正常对照组、缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)组、缺氧预处理(hypoxic preconditioning,HPC)组、缺氧后处理(hypoxic postconditioning,H-postC)组、CaN抑制剂环孢素A(cyclosporine,CsA)+H/R组和CsA+H-postC组。台盼蓝排斥实验、流式细胞仪检测细胞损伤情况;Western blot检测骨骼肌细胞CRT和CaN的表达。结果显示:(1)在整体动物实验中,I-postC可显著降低血浆LDH活性和组织水肿,骨骼肌超微结构损伤减轻,无细胞核凋亡现象,与IPC组相比无显著差异。I-postC再灌注12h和24h CRT表达分别较I/R 12h和24h组高4.39倍和1.02倍(P<0.05),CaN表达分别增高1.96倍和0.63倍(P<0.05)。相关分析显示CRT表达与CaN表达呈正相关(r=0.865,P<0.01)。(2)在细胞培养实验中,H-postC可减轻H/R诱导的骨骼肌细胞凋亡,增加细胞存活率,与HPC组相比无显著差异,CsA可抑制H-postC的保护作用;H-postC可上调CRT和CaN的表达,分别较H/R组增加31.8%(P<0.05)和6.02%,加入CsA后CaN表达降低44.02%(P<0.05 vs H-postC)。上述整体实验和细胞培养实验结果提示,I-postC与IPC保护作用相似,可显著减轻I/R损伤;CRT上调介导的CaN表达增加可能参与了I-postC的保护作用,抑制CaN表达可降低I-postC的保护作用。