重访GIK——谈极化液心脏保护与胰岛素强化治疗

自上世纪20年代发现胰岛素以来,胰岛素一直被用作糖尿病血糖控制的基本临床用药。最近的研究发现,胰岛素信号参与正常心血管功能的维系,而胰岛素信号的缺失(如胰岛素抵抗)可导致心血管功能障碍并参与心血管疾病的发生和发展。本课题组近期结合自身长期研究工作成果,在系统回顾相关重要文献的基础上,就胰岛素心肌保护机制及极化液(glucose-insulin-potassium solution,GIK)临床应用问题撰写综述,发表于欧洲心脏学会会刊《心血管研究》(Cardiovasc Res)。该综述全面阐释了胰岛素激活心血管内源性蛋白激酶B-内皮型一氧化氮合酶(Akt-eNOS)系统,进而通过"终效应分子"一氧化氮发挥心血管保护作用的机制,以及这一信号机制在心血管健康及缺血性心脏病等心血管疾病中的作用,重点强调胰岛素生存信号障碍在胰岛素抵抗及诱发心血管疾病中的关键作用。

被动吸烟对急性睡眠剥夺大鼠行为的影响(英文)

背景:睡眠剥夺是一种在特殊职业环境中存在的特殊生理心理反应,目前不少人认为香烟烟雾能有效缓解睡眠剥夺后产生的低靡精神状态和异常情绪波动,暂时减轻睡眠剥夺对行为、情绪的不良影响。至今有关香烟烟雾对人体各方面危害的研究已较全面,但有关在急性睡眠剥夺情况下被动吸烟对行为和情绪状态的影响,目前争论颇多。目的:探讨被动吸烟对急性睡眠剥夺大鼠行为、情绪的影响。设计:完全随机分组设计,随机对照实验。单位:解放军第四军医大学基础部教学实验中心及预防医学系放射医学教研室。材料:实验于2004-04/06在第四军医大学基础部教学实验中心完成。选择成年鼠龄3个月、雄性、健康SD大鼠49只,体质量(180±15)g,随机分为5组:睡眠剥夺+被动吸烟24h组(n=8),睡眠剥夺24h组(n=8),睡眠剥夺+被动吸烟54h组(n=8),睡眠剥夺54h组(n=8),空白对照组(n=17)。方法:①睡眠剥夺+被动吸烟24h组,睡眠剥夺24h组,睡眠剥夺+被动吸烟54h组,睡眠剥夺54h组,分别采用小平台水环境法进行24h和54h睡眠剥夺,睡眠剥夺+被动吸烟24h组和睡眠剥夺+被动吸烟54h组在睡眠剥夺同时进行被动吸烟,每日12次,120min/次,每次同时点燃3支香烟(有滤嘴香烟),自燃至灰烬。②采用旷场实验测试大鼠的情绪、行为变化:用摄像仪跟踪记录大鼠在旷场中5min内的活动情况,计算并记录大鼠5min内在旷场中距旷场中心的平均距离和运动的总距离,分别考察大鼠的探索性行为及兴奋性状态。距旷场中心的平均距离越近,说明大鼠的探索性行为越多,兴奋性越高;运动总距离越长,也说明大鼠的兴奋性越高。③所有数据以x±s表示,所用方法为非参数秩和检验,以P<0.05为有统计学意义。主要观察指标:以各组大鼠旷场实验中距旷场中心的平均距离和运动总距离的比较,观察各组大鼠行为和情绪的变化。结果:纳入大鼠49只,最终进入结果分析49只,无脱失值。①大鼠情绪状态观察结果:实验结束后观察显示,睡眠剥夺+被动吸烟24h组较睡眠剥夺24h组,睡眠剥夺+被动吸烟54h组较睡眠剥夺54h组,睡眠剥夺54h组较睡眠剥夺24h组情绪低靡,蜷缩喜静,对外界刺激不敏感,反应冷漠,对其他鼠的攻击行为较少。②旷场实验测试结果:睡眠剥夺24h组距旷场中心的平均距离明显小于空白对照组及睡眠剥夺+被动吸烟24h组[(53.93±1.83,58.21±4.45,58.11±1.62)cm,(P<0.01～0.05)],睡眠剥夺54h组距旷场中心平均距离明显大于睡眠剥夺24h组[(61.53±3.02,58.11±1.62)cm,(P<0.01)],睡眠剥夺24h组的运动总距离明显大于睡眠剥夺+被动吸烟24h组及空白对照组[(3310.45±1445.97,1818.20±733.25,2338.15±694.70)cm,(P<0.01～0.05)],睡眠剥夺54h组运动总距离明显大于睡眠剥夺+被动吸烟54h组,小于睡眠剥夺24h组[(2410.70±548.64,1473.50±945.89,3310.45±1445.97)cm,(P<0.05)]。结论:大鼠的行为和情绪反应随睡眠剥夺时间的延长呈现先兴奋后抑制的趋势,而被动吸烟在整个大鼠睡眠剥夺过程中对大鼠的行为和情绪状态起抑制作用。

下调NAD(P)H氧化酶4加重缺氧复氧心肌细胞损伤:线粒体SIRT3信号的关键作用

目的:明确内源性NAD(P)H氧化酶4(Nox4)在心肌细胞缺氧/复氧(H/R)损伤中的作用并探讨其可能的机制。方法:以H9C2心肌细胞系为研究对象,建立H/R模型,将细胞分为对照组、NC-siRNA组、Nox4-siRNA组、H/R组、H/R+NC-siRNA组和H/R+Nox4-siRNA组。采用RNAi方法下调Nox4的表达,MTT比色法测定相对存活率、荧光素酶化学发光法测量ATP水平,MitoSOX荧光探针检测线粒体ROS,比色法测定NAD+/NADH的比值,Western blot法测定Nox4和SIRT3表达水平。结果:与对照组相比,H/R组H9C2心肌细胞中Nox4蛋白的水平明显增加(P<0.05),相对存活率、ATP的水平明显降低(P<0.05,P<0.01),而线粒体ROS生成明显增加(P<0.01),同时NAD+/NADH的比值明显增加、SIRT3表达量明显降低(P<0.05,P<0.01)。与H/R组相比,H/R+Nox4-siRNA组Nox4蛋白水平显著降低(P<0.05),相对存活率、ATP的水平进一步降低、线粒体ROS生成进一步增加(P<0.05),同时,NAD+/NADH的比值明显降低(P<0.01)、SIRT3蛋白水平进一步降低(P<0.05)。结论:下调Nox4可加重H/R诱导的心肌细胞损伤和氧化应激,抑制线粒体能量生成,其心肌细胞保护机制可能是通过上调NAD+/NADH的比值,增加SIRT3的表达而发挥作用。

晚期糖基化终产物对缺氧条件下内皮细胞血管生成能力的影响

目的明确晚期糖基化终产物(AGE)对缺氧条件下内皮细胞血管生成能力的影响,并探讨其可能机制。方法将酶消化法分离、培养的大鼠心肌微血管内皮细胞随机分为5组,对照组、AGE组、缺氧组、AGE+缺氧组、抑制剂组。MTT法测定细胞增殖能力;Transwell法检测细胞迁移;管样结构形成实验观察血管生成能力;Westernblot检测细胞外信号调节激酶(ERK)5磷酸化水平;ELISA检测血管内皮细胞生长因子(VEGF)分泌。结果与对照组比较,缺氧组内皮细胞的增殖、迁移、管样结构形成能力和VEGF分泌水平显著提高。与AGE+缺氧组比较,抑制剂组内皮细胞的增殖、迁移、管样结构形成能力增强,ERK5磷酸化水平明显降低,VEGF分泌水平增加。结论 AGE可抑制缺氧条件下内皮细胞的血管生成能力,其机制可能与ERK5的磷酸化抑制VEGF的表达有关。

胰岛素-一氧化氮信号与心血管疾病

2型糖尿病和肥胖人群中广泛存在的胰岛素抵抗现象已被公认为心血管疾病的重要危险因素。自上世纪20年代发现胰岛素以来，胰岛素一直被用作糖尿病血糖控制的基本临床用药。最近的研究发现，胰岛素信号参与正常心血管功能的维系，而胰岛素信号的缺失（如胰岛素抵抗）可导致心血管功能障碍并参与心血管疾病的发生和发展。

线粒体分裂抑制剂Mdivi-1对大鼠心肌微血管内皮细胞缺血再灌注损伤的保护作用

目的:探讨Mdivi-1对缺血再灌注损伤后大鼠心肌微血管内皮细胞(cardiac microvascular endothelial cells,CMECs)的保护作用。方法:分离培养大鼠CMECs,建立缺血再灌注(SI/R)模型,随机分为对照组、SI/R组、和SI/R+Mdivi-1组。采用MTT法检测细胞增殖能力;Transwell法检测细胞迁移能力;Annexin V-FITC/PI双标记流式细胞术检测CMECs凋亡率;western blot法检测各组细胞Drp1,Fis1水平;活性氧检测试剂盒测细胞ROS水平。结果:与对照组比较,SI/R组和SI/R+Mdivi-1组细胞增殖和迁移能力明显降低,凋亡明显增加,Drp1,Fis1表达增高,ROS水平明显升高,结果具有统计学意义(P<0.05);与SI/R组比较,SI/R+Mdivi-1组细胞增殖和迁移能力明显增加,凋亡明显降低,ROS水平明显降低,结果具有统计学意义(P<0.05),而Drp1,Fis1表达则无明显改变。结论:Mdivi-1可减轻CMECs的缺血再灌注损伤,这种保护作用可能是通过抗氧化应激来实现的。