生理病理状态下大鼠体内荭草花抗心肌缺血再灌注损伤活性成分筛选

目的基于生理病理状态筛选大鼠体内荭草花抗心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的潜在活性成分。方法将SD大鼠分为正常对照组、正常给药组、MIRI对照组和MIRI给药组,每组5只。经药物干预或造模、药物干预后,收集各组大鼠的血浆样品,使用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术进行色谱分离和质谱数据采集,经比对对照品图谱、各血浆样品图谱并参考相关文献后,对原型入血成分和代谢产物进行分析;同时,确定正常给药组和MIRI给药组大鼠血浆样品中的共有峰,结合主成分分析和“有监督”的正交偏最小二乘法-判别分析,以变量重要性投影(VIP)值>1为标准,筛选差异移行成分,并推测生理病理状态下荭草花抗MIRI的潜在活性成分。将SD大鼠分为对照组、MIRI组、阳性对照组(复方丹参片0.2 g/kg,每天3次)、各潜在活性成分组(各潜在活性成分均为10 mg/kg,每天2次),每组5只。各药物组大鼠灌胃相应药液,连续3 d。末次给药后,对各组大鼠血浆中超氧化物歧化酶(SOD)活性和乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)、心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)泄漏量进行检测、比较。结果从荭草花提取物总离子流图中获取主要色谱峰26个,确定了其中14个色谱峰,包括没食子酸、儿茶素、原儿茶酸等。从正常大鼠血浆样品中检测到移行成分15个,其中原型入血成分6个、代谢产物9个;从MIRI大鼠血浆样品中检测到移行成分19个,其中原型入血成分6个、代谢产物13个。两者共有移行成分8个,其中山柰酚的葡萄糖醛酸化代谢产物、槲皮素的羰基化代谢产物和N-p-香豆酰酪胺对应色谱峰的VIP值均大于1。与MIRI组比较,各潜在活性成分组大鼠血浆SOD活性均显著升高(P<0.01),LDH、CK-MB、cTnⅠ泄漏量均显著降低(P<0.01)。结论N-p-香豆酰酪胺、槲皮素、山柰酚和山柰素-3-O-β-D-葡萄糖苷可能是荭草花提取物抗MIRI的潜在活性成分。

基于网络药理学研究龙血竭总黄酮治疗心肌缺血再灌注损伤的作用机制

目的:通过网络药理学和分子对接的方法预测龙血竭总黄酮(SDF)防治心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的作用机制。方法:利用文献检索收集SDF的主要化学成分,通过SwissTargetPrediction和TargetNet数据库进行关键成分靶点筛选。通过GeneCards、OMIM、TTD和PharmGkb数据库进行疾病靶点筛选,将靶点交集并通过Cytoscape构建“药物-关键成分-靶点”网络关系图,通过Cytoscape软件进行可视化并分析得到核心靶点。通过Metascape平台进行GO功能和KEGG通路富集分析。依据AutoDock Vina软件和PyMol对核心化合物与核心靶点进行分子对接。动物实验进一步探索SDF的药效机制。结果:SDF的活性成分有龙血素A和龙血素B等,映射391个靶点。从数据库共获得MIRI疾病靶点3096个,进行交集后获得172个交集靶点,分析得到核心靶点56个。核心的关联途径包含肿瘤途径以及细胞死亡信号途径等。分子对接证明了关键构成部分与关键靶点的结合活力强。动物实验发现SDF能够有效防治MIRI,显著抑制花生四烯酸15-脂氧合酶的mRNA和蛋白表达,减少MIRI后的心肌梗死面积。结论:SDF可能对MIRI治疗有一定的积极意义,其机制可能与ALOX15因子的调控有关。

天香丹改善心肌缺血再灌注损伤作用机制的网络药理学和分子对接技术研究

目的通过网络药理学和分子对接技术研究天香丹改善心肌缺血再灌注损伤的药效物质基础和分子作用机制。方法借助中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)并查阅文献获得天香丹中4味中药的主要活性成分,并将与活性成分相联系的靶基因借助UniProt数据库翻译成相应基因。于PubChem数据库得到红景天、新塔花活性成分的详细信息,可以在TCMSP平台上找到该活性物质的靶基因,就使用TCMSP的结果,否则使用SwissTargetPrediction平台得到预测靶基因;利用GeneCards、OMIM、DISGENET和TTD数据库得到疾病相关靶点,对活性成分靶点与疾病靶点取交集后采用DAVID数据库进行基因本体(GO)功能以及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析;选择与本课题相关的通路cAMP、mTOR、核转录因子-κB(NF-κB)使用mapper工具构建KEGG通路图。最后通过AutoDock Vina软件对关键靶点和化合物进行分子对接。结果筛选出新塔花、红景天、丹参、降香针对心肌缺血再灌注损伤的128个活性成分和386个潜在作用靶点。蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络拓扑分析发现白细胞介素-6(IL-6)、蛋白激酶B1(Akt1)、肿瘤坏死因子(TNF)的含量、白细胞介素-1β(IL-1β)等是天香丹治疗心肌缺血再灌注损伤的关键靶点。GO功能分析发现天香丹生物过程主要集中在RNA聚合酶Ⅱ启动子的转录正调控、基因表达的正向调控、凋亡过程的负调控、对外源刺激的反应等多个方面;KEGG信号富集分析结果显示主要涉及血脂与动脉粥样硬化、糖尿病并发症中的AGERAGE信号通路、TNF信号通路、细胞凋亡、IL-17信号通路、前列腺癌、HIF-1信号通路、cAMP信号通路、NF-κB信号通路、mTOR信号通路等。分子对接结果显示活性物质与靶点蛋白之间存在较强的结合力,其中槲皮素与TNF的结合力最强。结论天香丹治疗心肌缺血再灌注损伤具有多成分、多靶点、多通路相互协同的特点,为今后天香丹的临床应用提供了理论基础和参考。

基于网络药理学、分子对接和体外实验探讨人参皂苷Rg1对心肌缺血再灌注损伤的作用机制

目的 利用网络药理学、分子对接技术与体外实验的方法研究人参皂苷Rg1治疗心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury, MIRI)的潜在作用机制。方法 借助Swiss Target Prediction、Drug Bank、Pharm Mapper数据库查找人参皂苷Rg1潜在作用靶点,借助Disgenet、Genecard、OMIM查找MIRI的疾病靶点,借助韦恩图获取共同靶点;借助STRING数据库和Cytoscape v.3.7.0软件构建可视化的蛋白互作网络模型并筛选出核心靶点,将核心靶点导入DAVID数据库进行GO功能和KEEG通路富集分析,预测人参皂苷Rg1治疗MIRI的潜在作用机制;借助AutoDock vina软件将核心靶点进行分子对接;利用H9c2细胞进行糖氧剥夺6小时后复氧18小时模拟体内MIRI过程;Annexin V-FITC/PI双染法检测细胞凋亡率;蛋白免疫印迹法检测丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白激酶(serine/threonine-protein kinase, Akt)、热休克蛋白90α(heat shock protein HSP 90-alpha, HSP90AA1)、淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白的表达。结果 人参皂苷Rg1的潜在作用靶点有147个,MIRI的疾病靶点有2357个,共同靶点有38个;PPI结果筛选出的核心靶点有信号转导及转录激活蛋白3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、Akt1、HSP90AA1、Akt2、一氧化氮诱导合成酶(nitric oxide synthase, inducible, NOS2)、成纤维细胞生长因子2、细胞因子信号传导抑制剂3、凋亡调节因子、72 kDa IV型胶原酶;GO分析富集条目183条,分子功能30条,生物学过程130条,细胞组份23条;KEEG通路富集分析涉及磷脂酰肌醇3-激酶/Akt信号通路、肿瘤信号通路、Rap1信号通路、肿瘤相关病毒感染通路、化学致癌受体活化通路、Relaxin信号通路、化学致癌受体活化通路机制;分子对接结果显示人参皂苷Rg1与核心靶蛋白STAT3、Akt1、HSP90AA1、Akt2、NOS2均能稳定对接;体外实验结果显示,与模型组相比较,人参皂苷Rg1组的细胞凋亡率显著下降(P<0.05);蛋白免疫印迹法结果显示,与模型组相比较,人参皂苷Rg1组的Akt、抗凋亡蛋白Bcl-2增加,HSP90AA1下降(P<0.05)。结论 人参皂苷Rg1治疗MIRI的作用机制主要与激活PI3K/Akt信号通路,调节Akt、HSP90AA1、Bcl-2蛋白表达量有关。

基于网络药理学及实验验证探讨芎芪方治疗心肌缺血再灌注损伤的作用机制

目的基于网络药理学初步预测芎芪方治疗心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)的活性成分、作用靶点及信号通路,通过动物实验验证其可能的作用机制。方法通过TCMSP、UniProt数据库获取芎芪方药理作用的活性成分及相关靶点;通过GeneCards、OMIM以及DRUGBANK数据库获取MIRI相关靶点;通过STRING平台进行PPI分析,构建PPI网络。通过DAVID数据库分析“芎芪方成分-靶点”及其参与的生物学过程及信号通路,采用Cytoscape 3.9.1软件构建“芎芪方-MIRI靶点-通路”网络。36只SD雄性大鼠随机均分为假手术组、模型组及芎芪方组,芎芪方组预防性灌胃给药(3.6 g·kg^(-1)),假手术组、模型组灌胃给予等量生理盐水,均灌胃14 d。通过结扎大鼠冠状动脉左前降支的方法建立实验性MIRI大鼠模型。造模结束后,腹主动脉取血,ELISA法检测大鼠血清肌酸激酶同工酶MB(creatine kinase-MB,CK-MB)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD);HE染色观察心肌病理改变;Western blot法检测心肌组织原癌基因(Jun proto-oncogene,JUN)蛋白表达。结果初步筛选获得芎芪方活性成分22个,药物疾病交集基因125个,其中蛋白激酶B1(akt serine/threonine kinase 1,AKT1)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、环氧合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)等靶点可能与芎芪方预防MIRI密切相关,富集分析预测芎芪方预防MIRI主要涉及低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor,HIF-1)信号通路、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)信号通路、晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end product,AGE)-糖基化终末产物受体(receptor of advanced glycosylation end product,RAGE)信号通路及丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路等。动物模型验证结果提示,芎芪方可有效减轻MIRI大鼠心肌细胞损伤程度,降低MIRI大鼠血清CK-MB、LDH、MDA、TNF-α、IL-6水平(P<0.01),提高SOD水平(P<0.01),降低MIRI大鼠心肌组织JUN蛋白表达(P<0.01)。结论芎芪方可能通过抑制TNF-α、IL-6、JUN等靶点,减轻MIRI大鼠心肌炎性反应,发挥治疗MIRI的作用。

基于网络药理学与分子对接技术探究炙甘草汤抗心肌缺血再灌注损伤的作用机制

目的:运用网络药理学方法和分子对接技术探讨炙甘草汤减轻心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的作用机制。方法:利用中医药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)与中药分子机制生物信息学分析工具(BATMAN-TCM)获取炙甘草汤有效成分并预测其作用靶点,然后应用人类基因综合(GeneCards)与人类疾病相关基因和突变信息的综合平台(DisGeNET)数据库预测MIRI靶点,通过Venny在线绘图软件获取炙甘草汤抗MIRI潜在作用靶点。利用蛋白质相互作用分析数据库(STRING数据库)平台构建蛋白互作(PPI)网络,并通过Cytoscope 3.9.1软件可视化、筛选出核心靶点,利用Metascape基因功能分析平台对筛选出的核心靶点进行基因本体(GO)富集分析与京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析,探究炙甘草汤抗MIRI机制,再次利用Cytoscape 3.9.1软件构建活性成分-疾病-核心靶点-通路网络。最后利用分子对接程序AutoDock vina对炙甘草汤主要活性成分与其核心靶点结合活性进行验证。结果:经筛选获得炙甘草汤147个活性成分、865个基因靶点,MIRI 144个靶标,通过Venny数据库获取炙甘草汤抗MIRI潜在作用靶点79个;经PPI网络分析并筛选出40个关键靶点,其中肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-6(IL-6)、蛋白激酶B(AKT1)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、一氧化氮合酶3(NOS3)、过氧化氢酶(CAT)、CC趋化因子配体2(CCL2)、髓过氧化物酶(MPO)均与炎症反应或氧化应激有关。经GO富集分析发现氧化应激、炎症反应与此生物学过程密切相关;经KEGG分析探究炙甘草汤抗MIRI的通路,共映射出178条信号通路。将炙甘草汤活性成分-疾病-核心靶点-通路网络中排名居前3位的成分及其关键靶点进行验证,结果显示炙甘草汤主要活性成分与关键作用靶点结合活性很强,能形成稳定的化合物。结论:甘草查尔酮A、人参皂苷Rh2、6-醛基异麦冬黄酮B、山柰酚、芒柄花黄素、麦冬皂苷C等为炙甘草汤抗MIRI的主要成分,通过TNF、IL-6、AKT1、VEGFA、NOS3、CAT、CCL2、MPO等核心靶点调控丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)、TNF、Toll样受体-4(TLR4)、缺氧诱导因子-1(HIF-1)、磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、转化生长因子-β(TGF-β)、核转录因子-κB(NF-κB)等信号通路,减轻改善MIRI,体现出炙甘草汤多成分-多靶点-多途径的作用优势,为进一步深入动物学实验与临床试验提供了数据与理论支持。

基于网络药理学及计算机辅助药物设计方法分析雷诺嗪治疗心肌缺血再灌注损伤致心律失常的潜在靶点及机制

目的利用网络药理学方法和计算机辅助药物设计策略,分析雷诺嗪对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)致心律失常的潜在治疗靶点及机制。方法采用Swiss Target Prediction数据库和DrugBank数据库预测雷诺嗪潜在的作用靶点。采用GeneCards数据库搜集MIRI和心律失常疾病的靶点,检索时间为建库至2023年1月26日,将雷诺嗪、MIRI和心律失常相关靶点进行交集比对以获取雷诺嗪治疗MIRI致心律失常的关键靶点。利用STRING数据库和Cytoscape软件绘制靶点蛋白互相作用网络。利用DAVID数据库对靶点进行信号通路富集分析。利用Cy-toscape软件构建药物-靶点-信号通路网络。利用分子对接软件验证雷诺嗪与交集靶点结合能力。最后通过分子相似性分析及分子动力学模拟研究,验证预测靶点的准确性。结果筛选获得雷诺嗪治疗MIRI致心律失常的潜在作用靶点30个。通过蛋白互相作用分析共获得8个核心靶点,包括SRC、PIK3CA、MAPK8、MAPK14、JAK1、MAP2K1、JAK2和PIK3CG。GO生物分析共筛选出177个生物学过程,其中包括123个细胞生物过程,23个细胞组成和31个分子功能。KEGG分析发现119条相关信号通路。分子对接分析结果显示,雷诺嗪与8个核心靶蛋白均具有较好的亲和力。分子相似性分析结果显示,雷诺嗪与8个核心靶蛋白原配体都存在一定相似性。分子动力学模拟了相关性最高的3个靶点(SCR、PIK3CA和MAPK8),结果显示雷诺嗪表现出MAPK8和SCR抑制剂潜力,而对PIK3CA的抑制剂位点结合潜力相对较差,结合文献复习,推测出雷诺嗪对MIRI致心律失常治疗作用的最相关分子机制。结论雷诺嗪可通过多靶点、多途径治疗MIRI致心律失常,这对促进治疗MIRI致心律失常靶向药物的研发及临床应用具有重要意义。

基于网络药理学和分子对接法分析5种中药活性成分治疗心肌缺血再灌注损伤的机制

目的利用网络药理学和分子对接法的分析技术,预测大黄素、木香烃内酯、水甘草碱、表儿茶素没食子酸酯、冬凌草甲素等中药活性成分治疗心肌缺血再灌注损伤的作用机制。方法使用中药系统药理数据库和分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)、HERB和SwissTargetPrediction数据库寻找5种药物活性成分的作用靶点,并通过Genecards数据库寻找心肌缺血再灌注损伤的疾病靶点,两组靶点相交得到5种活性成分针对于心肌缺血再灌注损伤的潜在治疗靶点组合。接着对上述靶点合集进行功能富集(采用R语言程序,“ClusterProfiler”包),并进一步分析,随后构建活性成分、靶点、通路、疾病和富集结果间的多种关系网络,使用Cytoscape进行美化。使用String数据库和Cytoscape软件构建靶点蛋白互作网络(protein-protein interaction networks,PPI)集合,并利用Cytoscape的CytoHubba功能筛选关键(hub)靶基因。使用PyMOL和Autodock软件进行分子对接和结果可视化及美化。结果5种活性成分治疗心肌缺血再灌注损伤的潜在作用靶点共有51个,我们发现在整体的蛋白互作网络中排名前5位的关键基因分别为编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt serine/threonine kinase 1,AKT1)、白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、半胱天冬酶3(Caspase 3,CASP3)、血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)、信号转导子和转录激活子3(signal transolucer and activator of transcription 3,STAT3),它们涉及基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)相关富集通路74条、基因本体论(gene ontology,GO)生物过程富集条目1007条、GO细胞功能富集条目39条。随后的分子对接结果发现,这5种活性成分各自与关键基因中的一种或多种结合较好。结论大黄素、木香烃内酯、水甘草碱、表儿茶素没食子酸酯、冬凌草甲素5种中草药药物活性成分可能主要通过AKT1、IL-1β、CASP3、VEGFA、STAT3等靶点作用于多种通路来发挥治疗心肌缺血再灌注损伤的作用。

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。

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。

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。

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。

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。

依托咪酯通过PI3K/AKT/eNOS信号通路抑制大鼠脑缺血再灌注后心肌损伤的研究

目的观察依托咪酯对大鼠脑缺血再灌注后心肌损伤的影响,及其作用机制。方法将SD大鼠随机分为假手术组、模型组和低、中、高剂量实验组,每组10只。模型组和低、中、高剂量实验组均用大脑中动脉阻塞(MCAO)方法建立脑缺血再灌注模型大鼠;假手术组仅暴露大脑中动脉,但不阻塞。在建模同时,低、中、高剂量实验组分别腹腔注射5、15、25 mg·kg^(-1)依托咪酯,假手术组与模型组均腹腔注射等体积0.9%NaCl。5组大鼠每天给药1次,连续给药14 d。用酶联免疫吸附试验法检测血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平,用原位末端转移酶标记法检测心肌细胞凋亡率,用蛋白质印迹法检测心肌组织中蛋白激酶B(AKT)和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)蛋白的表达水平。结果假手术组、模型组和低、中、高剂量实验组的血清LDH水平分别为(186.67±24.89)、(289.91±56.26)、(257.64±45.13)、(226.74±39.82)和(196.43±28.82)U·L^(-1),CK-MB水平分别为(17.81±3.41)、(36.89±7.75)、(31.18±6.31)、(25.21±5.88)和(19.94±4.38)U·L^(-1),心肌细胞凋亡率分别为(2.99±0.56)%、(13.51±2.37)%、(9.85±1.58)%、(5.92±0.84)%和(3.15±0.81)%,磷酸化AKT/AKT比值分别为0.12±0.02、0.24±0.04、0.39±0.06、0.52±0.07和0.97±0.08,磷酸化eNOS/eNOS比值分别为0.09±0.01、0.17±0.04、0.46±0.09、0.77±0.09和0.83±0.07。低、中、高剂量实验组和假手术组的上述指标与模型组比较,在统计学上差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论依托咪酯通过激活PI3K/AKT/eNOS信号通路,减轻大鼠脑缺血再灌注后心肌损伤,从而发挥保护心功能的作用。

右美托咪定通过下调Dectin-1表达抑制免疫细胞浸润保护缺血/再灌注损伤的心肌

目的:探索右美托咪定(Dex)保护缺血/再灌注(I/R)诱导的心肌损伤的分子机制。方法:小鼠在体实验分组如下:野生型小鼠对照(Control)组、假手术(Sham)组、野生型小鼠缺血/再灌注模型(WT I/R)组和Dex预处理(WT Dex)组,Dectin-1基因敲除小鼠缺血/再灌注模型(KO I/R)组和Dex预处理(KO Dex)组,每组6只。TTC染色并测定小鼠心脏梗死区域(%),HE染色和病理学分析小鼠心肌损伤情况,ELISA测定小鼠血清TNF-α、IL-6和IL-10的水平,流式细胞术(FCM)计数和分选小鼠心肌浸润M2巨噬细胞和中性粒细胞,qPCR测定上述分选细胞中Dectin-1 mRNA表达情况。结果:TTC结果显示Control组和Sham组小鼠心肌未发生梗死;与WT I/R组相比,WT Dex组、KO I/R组和KO Dex组小鼠心肌梗死体积显著减少(P<0.05)。与KO I/R组相比,KO Dex组小鼠心肌梗死体积也明显减小(P<0.05)。HE染色结果显示WT I/R组小鼠心肌排列杂乱,出现大量断裂心肌纤维,WT Dex组、KO I/R组和KO Dex组小鼠心肌纤维存在少许断裂的情况,结构破坏不显著,心肌排列较为整齐;KO Dex组小鼠心肌损伤程度小于KO I/R组。ELISA结果显示,与Sham组相比,WT I/R组小鼠血清TNF-α和IL-6水平显著升高,IL-10水平显著降低;与WT I/R组相比,WT Dex组和KO I/R组小鼠血清TNF-α和IL-6水平显著降低,IL-10水平显著升高;与KO I/R组相比,KO Dex组小鼠血清TNF-α和IL-6水平显著降低,IL-10水平显著升高(P<0.05)。FCM结果显示,与Sham组相比,WT I/R组小鼠心肌浸润大量M2巨噬细胞和中性粒细胞(P<0.05);与WT I/R组相比,WT Dex组、KO I/R组和KO Dex组小鼠心肌浸润的M2巨噬细胞和中性粒细胞显著降低(P<0.05);KO I/R组和KO Dex组之间差异无统计学意义(P>0.05)。qPCR结果显示,与Sham组相比,WT I/R组小鼠心肌浸润的M2巨噬细胞和中性粒细胞中Dectin-1 mRNA表达量显著上调(P<0.05);与WT I/R组相比,Dex组则显著降低(P<0.05);KO I/R组和KO Dex组小鼠不表达Dectin-1。结论:Dex预处理对I/R损伤心肌的保护机制涉及降低I/R后小鼠心肌浸润的M2巨噬细胞和中性粒细胞数量,这一过程可能是通过抑制Dectin-1的表达来实现的。

N-乙酰半胱氨酸联合缺血后处理减轻糖尿病小鼠心肌缺血再灌注后肺损伤的作用研究

目的研究N-乙酰半胱氨酸(NAC)联合缺血后处理(IPostC)对糖尿病小鼠心肌缺血再灌注后肺损伤的作用。方法选择15周龄雄性db/db糖尿病小鼠30只,分为假手术组(D-SO组,n=10)、心肌缺血/再灌注组(D-I/R组,n=10)和NAC联合缺血后处理组(D-NAC+IPostC组,n=10)。D-SO组小鼠开胸后不做任何处理;D-I/R组小鼠干预为冠状动脉左前降支结扎60 min,后复灌15 min。D-NAC+IPostC组在结扎冠状动脉左前降支前30 min腹腔注射NAC150 mg/kg,缺血后处理的干预方式为小鼠缺血60 min后即刻进行3个周期再灌注/缺血,然后再灌注15 min。于再灌注结束后颈动脉取血,检测血清C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)水平,处死小鼠,取肺组织,检测湿干重(W/D)比值,光镜下观察肺组织病理形态学变化,计算肺损伤评分,测定肺组织氧化应激相关标志物谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)水平,采用Western Blot法检测肺组织缺氧诱导因子1α(HIF-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达水平。结果与D-SO组比较,D-I/R组小鼠光镜下病理学损伤严重(P<0.05),肺W/D比值增加(P<0.05),血清TNF-α、CRP水平降低(P<0.05),MCP-1水平升高(P<0.05),肺组织MDA含量增加(P<0.05),SOD及GSH活性降低(P<0.05),肺组织HIF-1α及VEGF表达上调(P<0.05)。与D-I/R组比较,D-NAC+IPostC组肺组织镜下病理学损伤明显减轻(P<0.05),肺W/D比值降低(P<0.05),血清TNF-α、MCP-1水平降低(P<0.05),CRP水平升高(P<0.05),肺组织氧化应激因子MDA含量降低(P<0.05),抗氧化应激因子SOD及GSH活性升高(P<0.05),肺组织HIF-1α、血管内皮生长因子(VEGF)水平表达增高(P<0.05)。结论NAC联合IPostC可减轻糖尿病心肌缺血再灌注小鼠肺损伤,其机制可能与HIF-1α/VEGF信号通路相关。

上调缺氧诱导因子对老龄小鼠心肌缺血再灌注损伤保护作用的实验研究

目的:分析上调缺氧诱导因子(HIF)对老龄大鼠心肌缺血再灌注(I/R)损伤的保护机制。方法:选择40只SPF级健康老年雄性C57小鼠为研究对象,适应性饲养1周后将其随机分为A、B、C、D四组,每组各10只。A组不做任何处理,B、C、D组均构建小鼠心肌I/R损伤模型,C组于缺血前2 h腹腔注射100 mg/kg HIF-1α激活剂[二甲基乙二酰基甘氨酸(DMOG)],D组于缺血前2 h腹腔注射15 mg/kg HIF-1α抑制剂[2-甲氧基雌二醇(2-ME2)]。比较四组小鼠给药前、给药1、2 h的心率、心肌收缩张力、左室内压最大上升/下降速率、心肌梗死面积情况,以免疫荧光技术、Western blot检测心肌细胞HIF-1α及α-微管蛋白表达。结果:给药后1、2 h,B组、C组和D组小鼠的心率、心肌收缩张力、左室内压最大上升/下降速率较给药前均降低,且D组低于B组、C组,B组低于C组,差异有统计学意义(均P<0.05)。给药后2 h,B组、D组小鼠心肌梗死面积的危险区/左心室、梗死区/左心室、梗死区/危险区水平均低于C组,且D组低于B组(均P<0.05);B组、C组、D组小鼠的HIF-1α蛋白表达水平均高于A组,且D组低于B组、C组,B组低于C组;C组小鼠的α-微管蛋白表达水平高于A组、B组、D组(均P<0.05),但A组、B组、D组小鼠的α-微管蛋白表达水平比较差异无统计学意义(均P>0.05)。结论:上调HIF可改善心肌I/R损伤小鼠的心脏功能,减少心肌梗死面积,改善HIF-1α及α-微管蛋白表达。

miR-155-5p通过调控心肌细胞焦亡对大鼠心肌缺血-再灌注损伤的影响及机制研究

目的探讨微小RNA(miR)-155-5p对心肌缺血-再灌注损伤(IRI)大鼠心肌细胞焦亡的影响及机制。方法60只SD大鼠随机分为假手术(sham)组、IRI组、agomir-NC组、miR-155-5p agomir组、antagomir-NC组和miR-155-5p antagomir组,每组10只。采用超声心动图仪测定大鼠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)和左心室短轴缩短率(LVFS)。酶联免疫吸附试验检测大鼠血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)和心肌肌钙蛋白T(cTnT)水平,心肌组织白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-18和肿瘤坏死因子(TNF)-α水平;苏木素-伊红染色观察大鼠心肌组织病理学变化;实时荧光定量聚合酶链反应检测大鼠心肌组织miR-155-5p和沉默信息调节因子1(SIRT1)信使RNA(mRNA)表达水平;双荧光素酶报告基因实验验证miR-155-5p与SIRT1的靶向关系;蛋白质印迹法检测大鼠心肌组织SIRT1、NOD样受体蛋白3(NLRP3)、剪切型半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-1(Cleaved Caspase-1)和GSDMD蛋白表达水平。结果与sham组比较,IRI组大鼠LVEDD和LVESD升高,LVEF和LVFS降低,血清CK-MB、LDH和cTnT水平升高,心肌组织IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α水平升高,心肌组织结构破坏严重,心肌纤维排列紊乱,NLRP3、Cleaved Caspase-1和GSDMD蛋白相对表达量升高,SIRT1蛋白相对表达量降低(均为P<0.05/5)。与IRI组比较,miR-155-5p agomir组大鼠LVEDD和LVESD升高,LVEF和LVFS降低,血清CK-MB、LDH和cTnT水平升高,心肌组织中IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α水平升高,心肌组织病变程度加重,NLRP3、Cleaved Caspase-1和GSDMD蛋白相对表达量升高,SIRT1蛋白相对表达量降低;miR-155-5pantagomir组大鼠LVEDD和LVESD降低,LVEF和LVFS升高,血清CK-MB、LDH和cTnT水平降低,心肌组织中IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α水平降低,心肌组织病变程度减轻,NLRP3、Cleaved Caspase-1和GSDMD蛋白相对表达量下降,SIRT1蛋白相对表达量升高(均为P<0.05/5)。miR-155-5p与SIRT1在大鼠心肌组织中的表达水平呈负相关,且SIRT1是miR-155-5p的靶基因。结论miR-155-5p可能通过靶向下调SIRT1促进NLRP3介导的心肌细胞焦亡参与调节大鼠心肌IRI。

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。

罗沙司他通过抑制凋亡和炎症反应改善小鼠心肌缺血再灌注损伤

目的探讨罗沙司他对小鼠心肌缺血-再灌注(I/R)损伤的改善作用及相关机制。方法24只雄性C57BL/6N小鼠随机分为假手术组、对照组和罗沙司他组,每组8只。对照组灌胃含5%二甲基亚砜的生理盐水100μL,罗沙司他组灌胃25 mg/kg罗沙司他100μL,将2组小鼠左冠状动脉前降支结扎40 min,再灌注24 h,建立小鼠心肌I/R模型;假手术组仅对冠状动脉左前穿针,不结扎。氯化三苯基四氮唑(TTC)染色检测小鼠心肌梗死面积,原位末端标记法(TUNEL)染色检测小鼠心肌细胞的凋亡情况,免疫组化染色检测凋亡相关蛋白bcl-2相关X蛋白质(Bax)、胱天蛋白酶3(Caspase3)表达及炎性细胞标志物F4/80、髓过氧化物酶(MPO)浸润情况,苏木精-伊红(HE)染色观察小鼠心肌细胞损伤情况。结果罗沙司他组小鼠心肌梗死面积小于假手术组和对照组(P<0.05)。对照组和罗沙司他组细胞凋亡数量多于假手术组,罗沙司他组细胞凋亡数量少于对照组(P<0.05)。对照组和罗沙司他组心肌组织中Bax、Caspase3蛋白表达水平高于假手术组,罗沙司他组低于对照组(P<0.05)。罗沙司他组心肌组织中F4/80和MPO蛋白表达水平低于对照组(P<0.05)。对照组小鼠心肌组织排列紊乱、组织间隙空泡增多;与对照组相比,罗沙司他组心肌细胞排列较整齐,组织间隙空泡减少。结论罗沙司他可缩小I/R损伤后心肌梗死面积,抑制心肌细胞凋亡,减轻心肌损伤,减少心肌巨噬细胞和中性粒细胞浸润,降低炎症损伤。