中药单体调控铁死亡对抗心肌缺血再灌注损伤

背景:铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化引起的程序性细胞死亡方式,涉及铁超载、脂质过氧化、内质网应激等多种过程。研究发现,铁死亡与心肌缺血再灌注损伤发生发展密切相关,已成为心肌缺血再灌注损伤治疗新的靶点与视点。中药具有多靶点、多层次、不良反应少等优势,在心肌缺血再灌注损伤治疗领域效果显著,影响深远。目的:以铁死亡为切入点,对近年来研究中出现的葛根素、白藜芦醇、川芎嗪、黄芪甲苷Ⅳ等中药单体调控铁死亡抗心肌缺血再灌注损伤的研究进展进行系统阐述和总结。方法:以“铁死亡,心肌损伤,心肌缺血再灌注损伤,信号通路,中药单体,黄酮,多酚类,生物碱,萜类,醌类”为中文检索词,以“Iron death,myocardial injury,myocardial ischemia-reperfusion,signaling pathways,traditional Chinese medicine monomer,flavonoids,polyphenols,alkaloids,terpenes,quinones”为英文检索词,检索中国知网和PubMed数据库2013年1月至2024年6月发表的有关铁死亡与心肌缺血再灌注损伤及中药单体调控机制的文献,排除与研究相关性不高、重复及过时的文献。共检索出1524篇相关文献,最终纳入76篇文献进行综述分析。结果与结论:①大量动物和细胞实验研究表明,铁死亡在心肌缺血再灌注损伤的发生及进展中发挥重要作用;②中药单体如黄芩苷、白藜芦醇、川芎嗪等可调节铁代谢,减少铁沉积,抑制心肌细胞铁死亡;牡荆素、槲皮素及红景天苷等可改善线粒体功能,提高细胞抗氧化能力,减轻心肌缺血再灌注损伤;③中药单体可通过调节溶质载体家族7成员11/谷胱甘肽过氧化物酶4、二氢乳酸脱氢酶/辅酶Q10、环氧合酶2/前列腺素E2、单磷酸腺苷活化蛋白激酶等铁死亡相关信号通路,对抗心肌缺血再灌注损伤,减少心肌细胞铁死亡。

麝香通心滴丸调控HIF-1α/HO-1通路抑制铁死亡缓解心肌缺血再灌注损伤研究

目的:探究麝香通心滴丸(STDP)对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的保护作用及其潜在机制。方法:采用AnaeroPack方法构建H9c2细胞缺氧复氧损伤(H/R)模型以模拟MIRI。将细胞随机分为对照组、模型组和麝香通心滴丸组,分别在不含药或含药的培养液中培养24 h后收集细胞。采用细胞计数试剂盒法(CCK-8)检测细胞增殖与活性,酶联免疫吸附法(ELISA)测定细胞上清液乳酸脱氢酶(LDH)水平,荧光探针法检测活性氧(ROS)水平以评估细胞的氧化应激状态,透射电镜(TEM)观察线粒体超微结构变化,Western blot检测低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血红素加氧酶-1(HO-1)信号通路相关蛋白的表达水平。结果:麝香通心滴丸在H9c2心肌细胞中未表现出明显细胞毒性,同时在H/R条件下显著抑制了细胞损伤。麝香通心滴丸通过降低ROS生成和LDH释放,显著缓解了H/R诱导的氧化应激。TEM观察显示,与对照组相比,模型组的线粒体呈现明显的萎缩并伴随典型的铁死亡特征,而麝香通心滴丸组的线粒体形态显著改善,趋于正常。进一步通过Western blot检测发现,模型组HIF-1α和HO-1蛋白表达显著上调,而麝香通心滴丸组显著抑制了这些蛋白的过度表达(P<0.05)。结论:麝香通心滴丸可能通过抑制HIF-1α/HO-1信号通路介导的铁死亡,减轻心肌缺血再灌注损伤。

生物碱类中药对心肌缺血再灌注损伤保护作用及机制研究进展

2012—2022年,新发现15种生物碱类中药对心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia reperfusion injury,MIRI)有保护作用,包括中药单体、总提取物、复方及相关制剂等。相关研究以中药单体为主,中药复方研究较少,且均为基础试验,暂未开展有效的临床研究。这些成分减轻MIRI的机制具有多靶点、多途径的特点,通过调控磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)、核转录因子红系2相关因子(Nrf2)、Janus激酶/信号转导与转录激活子(JAK/STAT)、核因子kappa-B(NF-κB)及PTEN诱导的蛋白激酶1(PINK1)/帕金蛋白(Parkin)等通路发挥抗氧化、抗炎、抗凋亡、调节自噬、改善能量代谢等作用。现将这15种生物碱类中药对MIRI的保护作用及机制作一系统综述,为开发中药治疗MIRI提供依据。

经皮冠状动脉介入治疗后心肌缺血再灌注损伤的预防

据统计,2020年我国接受经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的患者高达百万余人[1]。PCI已成为国内治疗心肌梗死的最有效手段,尽管PCI后再灌注有挽救梗死心肌的潜力,但再灌注可能会导致心肌再次损伤,这种现象被称为“再灌注损伤”,目前仍无法有效预防[2]。

中药多糖对心肌缺血再灌注损伤的保护作用研究

心肌缺血再灌注损伤(MIRI)是缺血性心脏病中常见的病理生理过程,是加重心肌损伤的重要原因,在老年人群中极为常见。它不仅危害老年人的健康,同时也给社会带来很大压力与经济负担。多糖是一种广泛存在于动物、植物和微生物中的天然大分子,是有益于人体健康的高活性物质。其中,利用现代科技手段从中药中提取出来的多糖,因其安全高效而广泛应用于医药领域,且在改善多种心血管疾病过程中扮演了重要角色。本文对中药多糖在MIRI中的作用及机制作一综述,为进一步开展老年心血管疾病的治疗提供更详尽的资料。

自噬在心肌缺血再灌注损伤中的作用及中药干预研究进展

急性心肌梗死(AMI)是临床常见的心血管急危重症,早期再灌注是治疗AMI最有效的举措,但血液供应的恢复可能造成心肌缺血再灌注损伤(MIRI),降低了临床获益。自噬是细胞利用溶酶体降解自身受损细胞器、异常蛋白等物质并为细胞提供能量维持内环境稳态的保护机制。近年来大量研究表明,中医药能通过多途径、多靶点有效调控细胞自噬水平,减轻氧化应激和血管内皮损伤,减少心肌细胞的凋亡,进而改善MIRI。文章基于自噬的发生、调控机制,综述了自噬及其相关通路与MIRI的关系;同时,对近年来靶向调控细胞自噬以治疗MIRI的单味中药及其有效成分和中药复方进行分类系统总结,旨为中医药在MIRI的临床治疗中提供新的思路及理论支持。

抗氧化纳米药物介导心肌缺血再灌注损伤的靶向治疗

背景:心肌缺血再灌注时过量活性氧会加速心肌损伤,抗氧化疗法虽有效但存在低生物利用度和靶向特异性差等局限性。纳米药物以精准靶向与延长药效的优势在心肌保护中展现出广阔应用前景。目的:总结心肌再灌注损伤过程中活性氧产生的途径以及纳米医学治疗心肌缺血性损伤的最新进展。方法:检索中国知网和PubMed数据库中关于抗氧化纳米药物介导心肌缺血再灌注损伤靶向治疗的相关文献,以“纳米,纳米药物,纳米材料,纳米技术,心肌缺血再灌注损伤,氧化应激,活性氧”为中文检索词,以“nanostructures,nanomedicine,nanomaterials,nanotechnology,myocardial ischemia reperfusion injury,oxidative stress,reactive oxygen species”为英文检索词,检索时限为2019年8月至2024年8月,通过阅读文献题目和摘要进行初步筛选,然后剔除与文章主题相关性不高的文献,最终纳入65篇文献进行分析。结果与结论:高浓度活性氧的累积是心肌缺血再灌注损伤的核心机制之一。不同来源途径的活性氧能够直接干预物质与能量的代谢过程,进而触发心肌细胞的凋亡或坏死,对心脏组织构成显著损害,因此,清除或降低活性氧水平被视为有效遏制心肌缺血再灌注损伤发展的重要治疗策略。传统药物半衰期短、生物利用度低、缺乏靶向性,再加上肝脏和脾脏的螯合作用以及心肌部位血流的持续冲刷,严重影响了临床药物的预期疗效。纳米药物在突破上述局限方面展现出非凡的潜力,为缺血性疾病的治疗开辟了新方向。通过精确设计的纳米颗粒可实现对药物的靶向递送,显著提高药物在受损心肌部位的浓度与滞留时间,从而增强治疗效果。此外,纳米药物作为抗氧化剂、生长因子或细胞疗法的载体有效减轻了氧化应激,促进了心肌细胞的修复与再生,为心肌功能的恢复带来了希望。

心肌缺血再灌注损伤中医辨证论治研究进展

改善心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia reperfusion injury, MIRI),是增加急性心肌梗死再灌注治疗获益的重要方向。本文从阳微阴弦、气虚血瘀、阳气亏虚、痰瘀互结、阳衰阴盛、浊毒内侵、热毒血瘀方面探讨MIRI中医病因病机;基于温阳活血、益气活血、行气通络、涤痰散结、解毒活血治法,总结中药复方通过调控自噬、细胞焦亡、线粒体融合与裂变动态平衡、线粒体膜电位水平及三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)含量、干细胞迁移与归巢、铁稳态、缝隙连接蛋白43磷酸化、钠钙交换蛋白1/Ca2+-ATP酶表达、心电传导速度等多种机制发挥抑制细胞凋亡、氧化应激、炎症浸润、纤维化、钙超载、心律失常及降低心肌酶学水平、改善心肌组织损伤及心梗面积等防治MIRI的保护作用;根据益气温阳,活血通脉、通窍活血,散瘀止痛、清热解毒,活血化瘀的不同功效,全面回顾中药复方在总体疗效评价、临床替代指标及主要不良心血管事件发生等方面防治MIRI的临床研究,初步显示中药复方防治MIRI具有协同优势。

清热化瘀方调控Th17对小鼠心肌缺血再灌注损伤的影响

目的 探索清热化瘀方通过调控T辅助细胞17(Th17)对小鼠心肌缺血再灌注损伤(I/R)的影响。方法 45只小鼠随机分为假手术组、模型组和清热化瘀方低、中、高剂量组(13、26、52 g/kg),各组小鼠灌胃给予不同剂量清热化瘀方或蒸馏水7 d,通过左冠状动脉结扎30 min再灌注24 h建立心肌缺血再灌注损伤模型。术后24 h采用心脏超声检测心功能,HE染色观察心脏组织病理改变,TTC染色观察心脏梗死面积,试剂盒检测血清乳酸脱氢酶(LDH)、白介素17(IL-17)和白介素6(IL-6)水平,Western blot和RT-qPCR法检测心脏组织中RORγt mRNA和蛋白表达,流式细胞术检测外周血中Th17、Treg和Th17/Treg细胞比例。结果 与模型组比较,清热化瘀方组小鼠心功能提高,梗死面积减少,Th17细胞比例降低,促炎因子IL-17和IL-6水平降低,Th17/Treg动态平衡得到恢复(P<0.05)。结论 清热化瘀方可通过调节Th17恢复Th17/Treg稳态,从而减轻心肌缺血再灌注损伤。

阿芬太尼调节SphK1/S1P信号通路保护心肌缺血再灌注损伤大鼠

[目的]探究阿芬太尼对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)大鼠的作用及在该过程中对鞘氨醇激酶1(SphK1)/鞘氨醇-1-磷酸(S1P)信号通路的调节机制。[方法]将SPF级SD雄性大鼠随机分为假手术组、模型组、阳性药物组(复方丹参组)和阿芬太尼低剂量组、阿芬太尼高剂量组、阿芬太尼高剂量+SphK1激动剂组(阿芬太尼+PMA组),每组20只。除假手术组,其余组均利用结扎左前降支冠状动脉后再灌注复制MIRI模型。全自动生物化学分析仪检测血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)和谷草转氨酶(AST)的活性;TTC检测大鼠心肌梗死面积;HE染色观察大鼠心肌组织形态学特征;TUNEL染色检测大鼠心肌细胞凋亡;ELISA检测血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1β(IL-1β)及S1P的水平;试剂盒检测心肌组织中丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)的活性;Western blot检测心肌组织SphK1蛋白表达。[结果]相较于假手术组,模型组大鼠心肌组织病理损伤严重,血清中心肌损伤标志物LDH、CK和AST的活性,心肌梗死面积和心肌细胞凋亡率,TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA、S1P水平及SphK1蛋白表达均升高,SOD活性降低(P<0.05);相较于模型组,阳性药物组和阿芬太尼低、高剂量组大鼠心肌组织损伤减轻,血清中心肌损伤标志物LDH、CK和AST的活性,心肌梗死面积和心肌细胞凋亡率,TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA、S1P水平及SphK1蛋白表达均降低,SOD活性升高(P<0.05)。SphK1激动剂可逆转高剂量阿芬太尼对上述指标的影响(P<0.05)。[结论]阿芬太尼对MIRI大鼠发挥保护作用,其机制可能与抑制SphK1/S1P信号通路有关。

白杨素通过调控SIRT1/AMPK信号通路对心肌缺血再灌注损伤老年大鼠的干预效果

目的 探讨白杨素通过调控沉默信息调节因子(SIRT)1/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路对心肌缺血再灌注损伤老年大鼠的干预效果。方法 选取SPF级SD老年雄性大鼠分为空白组(5只)、模型组(6只)、药物对照组(6只)、白杨素组(6只)。空白组、模型组只进行生理盐水灌胃,不做其他处理,白杨素组给予白杨素20 mg/kg灌胃,药物对照组给予8μg/kg前列地尔注射液进行治疗,检测肌酸激酶(CK)、CK-同工酶(MB)、肌钙蛋白(cTn)I、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、活性氧(ROS)水平、SIRT1、AMPK mRNA及蛋白表达情况。结果 白杨素组CK、CK-MB、cTnI、MDA、ROS水平高于空白组,低于模型组、药物对照组,SOD、SIRT1、AMPK mRNA及蛋白表达低于空白组,高于模型组、药物对照组,均有统计学差异(均P<0.05)。结论 白杨素通过调控SIRT1/AMPK信号通路,能显著改善心肌缺血再灌注损伤老年大鼠心肌损伤,抑制异常氧化应激状态,改善心肌细胞凋亡情况,改善病情。

苯并芘通过芳香烃受体对心肌缺血再灌注损伤作用的研究

目的:探究空气污染物苯并[a]芘[benzo(a)pyrene,BaP]对心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,IR)的影响,并进一步探索芳香烃受体(aromatic hydrocarbon receptor,Ahr)在这一过程中的关键作用。方法:本研究首先对C57BL/6J小鼠进行Bap气道给药(15mg/kg),随后构建心肌缺血再灌注损伤模型。我们通过Evans Blue/TTC染色,TUNEL染色,超声心动图和Masson染色对实验组和对照组小鼠的心肌损伤程度进行评估,并通过RT-PCR及免疫荧光共定位探究Ahr介导的潜在作用机制。结果:与对照组相比,实验组小鼠表现出更为严重的心肌损伤。RTPCR结果表明,BaP暴露后,Ahr下游靶基因及炎症相关基因mRNA表达水平明显升高。免疫荧光染色结果显示,Ahr在心脏巨噬细胞上呈现出明显的表达。结论:空气污染物BaP可通过激活Ahr,促进巨噬细胞分泌炎症因子,加重心肌缺血再灌注损伤。

灯盏花素对心肌缺血再灌注损伤大鼠的心肌保护作用

目的观察灯盏花素对心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)大鼠的心肌保护作用,并探讨其可能的机制。方法将60只SD大鼠随机分为健康组、模型组、灯盏花素低剂量和灯盏花素高剂量组,各15只;灯盏花素低剂量、灯盏花素高剂量组大鼠腹腔注射灯盏花素(50、100 mg·kg^(−1));健康组、模型组大鼠腹腔注射等体积生理盐水。每日1次,干预5 d。模型组、灯盏花素低剂量组、灯盏花素高剂量组最终均纳入10只大鼠。检测心电图指标;2,3,5-氯化三苯基四氮(2,3,5-tri⁃phenyltetrazolium chlorid,TTC)染色检测心肌梗死面积;检测血清心肌损伤指标;检测血清氧化应激指标;检测血清炎性因子水平;蛋白质印迹法(Western blotting)检测心肌组织白细胞介素-23(interleukin-23,IL-23)、白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)蛋白的表达水平。结果与模型组比较,灯盏花素低剂量组大鼠室颤(ventricular fibrillation,VF)和室性心动过速(ventricular tachycardia,VT)发生次数、血清肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme,CK-MB)活性、心肌肌钙蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、心肌组织IL-23及IL-17蛋白的表达水平降低,VF、VT持续时间缩短,血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性升高(P<0.05);灯盏花素低剂量组和灯盏花素高剂量组各指标水平变化规律相同,灯盏花素变化高剂量组变化更显著(P<0.05)。结论灯盏花素可缓解MIRI大鼠心律失常、减轻心肌损伤及氧化应激反应和炎症反应。推测其作用机制可能与抑制IL-23/IL-17轴活性有关。

茯苓多糖调节Nrf2/HO-1信号通路对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响

目的探讨茯苓多糖调节核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)信号通路对大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的影响。方法随机取130只清洁级SD大鼠中的24只作为假手术组,剩余106只通过阻断左冠状动脉前降支30 min方法建立MIRI模型。将96只成模大鼠随机分为模型组、茯苓多糖组、茯苓多糖+Nrf2激动剂组和茯苓多糖+Nrf2抑制剂组,每组24只。茯苓多糖组给予茯苓多糖口服液3 mL/kg灌胃和生理盐水腹腔注射,茯苓多糖+Nrf2激动剂组给予茯苓多糖口服液3 mL/kg灌胃和TBHQ 20 mg/kg腹腔注射,茯苓多糖+Nrf2抑制剂组给予茯苓多糖口服液3 mL/kg灌胃和ML38530 mg/kg腹腔注射,假手术组和模型组给予生理盐水灌胃和腹腔注射,均1次/d,连续干预4周。通过超声心动图考察大鼠心功能[左心室射血分数(LVEF)、左心室内压最大上升/下降速率(+dp/dtmax、-dp/dtmax)],TTC染色观察心肌梗死情况并计算梗死体积,HE染色观察心肌组织病理形态,TUNEL染色观察心肌细胞凋亡情况,ELISA法检测血清心肌酶[乳酸脱氢酶(LDH)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌红蛋白(Mb)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)]水平和心肌组织中氧化应激指标[丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)]、炎症因子[白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]含量,Western blot法检测心肌组织中Nrf2、HO-1、核因子-κB p65(NF-κB p65)和细胞凋亡相关蛋白[半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、裂解Caspase-3(cleaved Caspase-3)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)]表达情况,RT-PCR法检测心肌组织中Nrf2、HO-1 mRNA表达情况。结果与模型组比较,茯苓多糖组和茯苓多糖+Nrf2激动剂组大鼠LVEF、+dp/dtmax、-dp/dtmax均明显升高(P<0.05);心肌组织梗死体积、心肌细胞凋亡率和血清LDH、cTnI、Mb、CK-MB水平均明显降低(P均<0.05),心肌组织病理变化明显减轻;心肌组织中MDA、IL-1β、IL-6、TNF-α含量和NF-κB p65、Bax、cleaved Caspase-3蛋白相对表达量及Bax/Bcl-2、cleaved Caspase-3/Caspase-3比值均明显降低(P均<0.05),心肌组织中SOD、CAT含量及Nrf2、HO-1、Bcl-2蛋白相对表达量和Nrf2、HO-1 mRNA相对表达量均明显升高(P均<0.05)。茯苓多糖+Nrf2激动剂组对上述各指标的调控作用优于茯苓多糖组(P均<0.05),茯苓多糖组优于茯苓多糖+Nrf2抑制剂组(P均<0.05)。结论茯苓多糖可通过抑制氧化应激、炎症反应、细胞凋亡减轻大鼠MIRI,改善其心功能,作用机制可能与其激活Nrf2/HO-1信号通路有关。

重楼皂苷Ⅰ预防给药对心肌缺血再灌注损伤大鼠调节PI3K/AKT信号通路的作用研究

目的 从磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路探讨重楼皂苷I预防给药对心肌缺血再灌注损伤(MI/IR)大鼠的干预机制。方法 将购买的72只SPF级SD大鼠按照随机数字法分为假手术组、模型组、阿司匹林组、重楼皂苷I低、中和高剂量组,每组12只。分组后即给予相应药物干预2周,2周后构建MI/IR模型。模型构建成功24 h后先采用动物彩色多普勒超声仪检测心脏功能,后处死大鼠收集相关组织采用HE染色观察心肌病理学、TTC法检测心肌梗死面积,试剂盒检测心功能指标[乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)和谷草转氨酶(AST),抗氧化指标丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)],TUNNEL染色检测心肌细胞凋亡特点,Western blot检测心肌PI3K、AKT、B细胞淋巴瘤/因子2(Bcl-2)、Bcl-2相关蛋白(Bax)蛋白表达。结果 假手术组心肌纤维排列整齐、无水肿,模型组有心肌纤维断裂,重楼皂苷I低、中、高剂量组和阿司匹林组明显改善心肌纤维断裂情况。与假手术组相比,模型组大鼠心肌梗死面积、LVEDP、LDH、CK-MB、AST和MDA明显升高(P<0.05),LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmax、SOD和GSH明显降低(P<0.05);相较于模型组,阿司匹林组和重楼皂苷I低、中、高剂量组干预后,心肌梗死面积、LVEDP、LDH、CK-MB、AST和MDA明显降低(P<0.05),LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmax、SOD和GSH则明显升高(P<0.05)。Tunnel染色可见,假手术组几乎没有心肌细胞凋亡,而模型组呈现出明显的大量的细胞凋亡;与模型组相比,阿司匹林组和重楼皂苷I低、中、高剂量组凋亡情况明显好转。此外,与假手术组相比,模型组大鼠心肌PI3K、AKT和Bcl-2蛋白表达均明显降低,Bax明显升高(均P<0.05);相较于模型组,重楼皂苷I低、中、高剂量组以及阿司匹林组PI3K、AKT和Bcl-2蛋白表达均明显升高,Bax蛋白表达明显降低(均P<0.05)。结论 重楼皂苷I对心肌缺血再灌注损伤有一定的预防作用,其作用机理可能与其能够调节PI3K/AKT信号通路有关。

阿芬太尼预处理通过抑制内质网应激发挥对心肌缺血再灌注损伤的保护作用

目的探究阿芬太尼预处理对心肌缺血再灌注损伤(myocardial Ischemia reperfusion injury,MIRI)大鼠的改善作用及可能存在的分子机制。方法纳入60只雄性SD大鼠,随机将其分为假手术组(Sham组,n=15)、模型组(MIRI组)、阿芬太尼低剂量预处理组(L-alfentanil组,3 mg/kg)及阿芬太尼高剂量预处理组(H-alfentanil组,6 mg/kg),每组15只;除去假手术组,剩余各组大鼠均构建MIRI模型。统计各组大鼠心功能参数[左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)、左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)]、血清心肌损伤因子[肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)]水平差异性;双染色法观察大鼠心肌梗死面积;HE染色分析心肌组织病理损伤;TUNEL检测心肌组织凋亡;免疫荧光及Western-blot检测各组大鼠心肌组织内质网应激蛋白(GRP78、CHOP、FAM134B)表达差异性。结果与Sham组相比,MIRI模型建立可以提升LVEDD、LVESD、CK-MB、cTnI水平、心肌梗死面积占比、心肌组织细胞凋亡程度及GRP78、CHOP表达及荧光强度,下调LVEF、LVFS水平及内质网应激蛋白FAM134B表达及荧光强度(P<0.05)。与MIRI组相比,阿芬太尼预处理可以下调LVEDD、LVESD、CK-MB、cTnI水平、心肌梗死面积占比、心肌组织细胞凋亡程度及GRP78、CHOP表达及荧光强度,上调LVEF、LVFS水平及内质网应激蛋白FAM134B表达及荧光强度(P<0.05)。与阿芬太尼低剂量组相比,阿芬太尼高剂量组大鼠LVEDD、LVESD、CK-MB、cTnI水平、心肌梗死面积占比、心肌组织细胞凋亡程度及GRP78、CHOP表达及荧光强度明显降低,LVEF、LVFS水平及内质网应激蛋白FAM134B表达及荧光强度明显提升,体现出剂量依赖性(P<0.05)。结论阿芬太尼预处理具有减轻心肌缺血再灌注大鼠心肌组织病理损伤,减少心肌梗死面积占比及抑制心肌组织细胞凋亡的作用,剂量依赖性明显,其分子机制可能与抑制内质网应激性程度有关,值得临床进一步研究。

基于转录组测序探讨加味桃红四物汤缓解大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用机制

目的 基于转录组测序研究加味桃红四物汤对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响及作用机制。方法 将15只SPF级大鼠随机分为假手术组、模型组和加味桃红四物汤组,每组5只,加味桃红四物汤组予加味桃红四物汤预灌胃5 d,假手术组和模型组灌胃等体积蒸馏水,建立心肌缺血再灌注损伤大鼠模型。心脏超声检测大鼠心功能,试剂盒检测血清氧化应激和炎症因子含量,TUNEL染色检测心肌细胞凋亡,取心肌组织进行转录组测序,对差异基因进行韦恩图及热图分析,对共同差异基因进行GO功能分析和KEGG通路富集分析。RT-qPCR验证差异基因PTX3和EGR2表达。结果 与假手术组比较,模型组大鼠射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)明显降低(P<0.01),心肌组织细胞凋亡率及血清乳酸脱氢酶(LDH)、肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6含量明显升高(P<0.01),SOD活性和IL-10含量明显降低(P<0.01);与模型组比较,加味桃红四物汤组大鼠EF和FS明显升高(P<0.05),心肌组织细胞凋亡率及血清肌酸激酶同工酶、LDH、TNF-α、IL-1β、IL-6含量明显降低(P<0.01),SOD活性和IL-10含量明显升高(P<0.01)。转录组测序得到假手术组与模型组差异基因4 227个(2 259个上调、1 968个下调),假手术组与加味桃红四物汤组差异基因1 933个(1301个上调、632个下调),模型组与加味桃红四物汤组差异基因94个(46个上调、48个下调),3组共同差异基因35个,差异基因主要富集到流体剪切力和动脉粥样硬化、泛素介导的蛋白质降解、C型凝集素受体信号通路、鞘脂类信号通路、细胞周期、趋化因子信号通路、脂质和动脉粥样硬化等信号通路。RT-qPCR验证结果显示,模型组心肌组织PTX3和EGR2基因表达较假手术组明显升高(P<0.01),加味桃红四物汤组PTX3和EGR2基因表达较模型组明显降低(P<0.01)。结论 加味桃红四物汤对心肌缺血再灌注损伤具有缓解作用,表现为改善模型大鼠心功能、减少细胞凋亡和炎症因子释放及减轻氧化应激水平,其机制可能与调控PTX3和EGR2基因表达有关。

麦冬皂苷D调节SphK1/S1P/S1PR1信号通路对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌炎症的影响

目的探讨麦冬皂苷D调节鞘氨醇激酶1(SphK1)/1-磷酸鞘氨醇(S1P)/鞘氨醇1磷酸酯受体1(S1PR)通路对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)大鼠心肌炎症的影响。方法将大鼠随机分为MIRI组、麦冬皂苷D组、SphK1激活剂(K6PC-5)组、麦冬皂苷D+K6PC-5组、假手术组,每组12只。除假手术组外,其它组大鼠均通过结扎冠状动脉左前降支法构建MIRI模型。建模成功后,立即给药处理,每日1次,持续2周。超声成像系统评估大鼠左心室射血分数(LVEF)、左心室分数缩短(LVFS)变化;HE染色检测心肌组织的病理;ELISA法检测心肌组织中肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)、白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平;TUNEL染色检测心肌组织的心肌细胞凋亡;免疫组化染色心肌组织中Bim、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)阳性细胞数占比;Western Blot法检测心肌组织中S1P、SphK1、S1PR1蛋白水平。结果与假手术组比较,MIRI组大鼠心肌结构损伤、纤维排列紊乱、心肌细胞减少、细胞核固缩且有大量炎症细胞浸润;LVFS、LVEF降低(P<0.05);心肌组织中CK-MB、LDH、IL-1β、TNF-α水平,心肌细胞凋亡率,Bim、Caspase-3阳性细胞数占比及S1P、SphK1、S1PR1蛋白水平升高(P<0.05)。与MIRI组比较,麦冬皂苷D组大鼠心肌结构损伤、纤维排列紊乱、心肌细胞减少、细胞核固缩及有大量炎症细胞浸润现象有所缓解;LVFS、LVEF升高(P<0.05);心肌组织中CK-MB、LDH、IL-1β、TNF-α水平,心肌细胞凋亡率,Bim、Caspase-3阳性细胞数占比及S1P、SphK1、S1PR1蛋白水平降低(P<0.05)。K6PC-5逆转了麦冬皂苷D对MIRI大鼠心功能障碍、心肌炎症及心肌细胞凋亡的影响(P<0.05)。结论麦冬皂苷D抑制MIRI大鼠心肌炎症及心肌细胞凋亡的机制可能与抑制SphK1/S1P/S1PR1通路有关。

天麻素在心肌缺血再灌注损伤中的作用机制和研究进展

缺血性心血管疾病是一种全球范围内高发的高病死率疾病,目前对于缺血及再灌注对脏器的损伤仍缺乏有效的治疗措施。天麻素作为一种多用于头痛惊厥的重要药物近年来被应用于心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的保护治疗。MIRI的保护机制相关研究主要聚焦于细胞死亡、氧化应激、细胞自噬、炎症损伤、钙超载及微循环损伤等。以往临床研究证据表明,天麻素可通过调节细胞自噬作用影响MIRI多种损伤机制,同时,减少梗死面积及修复损伤功能。本文将近年最新有关天麻素和MIRI的文献进行高度凝练,并阐述天麻素在MIRI中发挥作用与调节自噬、恢复细胞稳态强密切相关,以期为临床应用天麻素保护MIRI提供重要的依据和方向。

基于生物信息学对心肌缺血再灌注损伤关键基因的筛选及实验验证

目的:运用生物信息学分析方法挖掘参与心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的关键基因。方法:首先,从数据库中下载大鼠MIRI相关数据集GSE122020、E-MEXP-2098和E-GEOD-4105。其次,一方面利用微阵列数据线性模型(limma)包筛选各数据集中的差异表达基因(DEGs),再用稳健排序整合(RRA)方法筛选稳健DEGs;另一方面,利用替代变量分析(SVA)包将各数据集合并为1个数据集,再利用limma包筛选合并DEGs;将2种渠道的DEGs取交集获取共同DEGs。接着,构建共同DEGs的蛋白相互作用(PPI)网络,利用最大邻域组件密度(DMNC)算法筛选关键基因,并绘制关键基因的受试者工作特征(ROC)曲线,以评价其诊断效能。然后,构建MIRI大鼠模型,检测关键基因的mRNA和蛋白表达情况;并对关键基因参与MIRI的研究开展文献回顾分析。最后,对关键基因开展基因集富集分析(GSEA),进一步揭示其介导MIRI可能的机制。结果:共鉴定出143个稳健DEGs,48个合并DEGs,两者取交集后,获得48个共同DEGs。在共同DEGs的PPI网络中,共筛选出了5个关键基因,即MYC原癌基因bHLH转录因子(MYC)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、血红素加氧酶1(HMOX1)、胱天蛋白酶3(CASP3)和尿激酶型纤溶酶原激活物受体(PLAUR)。这些关键基因的ROC曲线下面积均大于0.8。在MIRI大鼠心肌组织中MYC、PTGS2、CASP3和PLAUR的mRNA和蛋白高表达,而HMOX1的mRNA和蛋白表达无显著差异。回顾文献,5个关键基因中仅PLAUR未被报道参与MIRI。PLAUR的GSEA结果显示,PLAUR的功能富集主要集中在NOD样受体信号通路、P53信号通路、Toll样受体信号通路、细胞凋亡和脂肪酸代谢等途径。结论:MYC、PTGS2、CASP3、HMOX1和PLAUR参与了MIRI的病理过程。PLAUR为潜在的关键基因,其可能通过调控NOD样受体信号通路、P53信号通路、Toll样受体信号通路、细胞凋亡和脂肪酸代谢等途径介导MIRI,结果可为进一步探讨MIRI的分子机制和治疗靶点提供参考。