褪黑素通过抑制挛缩减轻大鼠离体心脏的缺血再灌注损伤

目的探讨褪黑素(Mel)抑制挛缩改善大鼠离体心脏缺血再灌注(IR)损伤的作用及机制。方法采用Langendorff离体心脏灌流方法模拟缺血再灌注模型,40只SD大鼠按随机数字表法分为4组(10只/组)。正常对照组(Control):正常灌注175 min;IR组:全心缺血45 min,再灌注120 min;Mel+IR组:用Mel(5μmol/L)灌注1 min,全心缺血45 min,用Mel(5μmol/L)再灌注5 min,Krebs-Henseleit液再灌注115 min;挛缩抑制剂2,3-丁二酮单肟(BDM)干预缺血再灌注组(BDM+IR):用BDM(20 mmol/L)灌注1 min,全心缺血45 min,用BDM(20 mmol/L)再灌注5 min,KH液再灌注115 min。以心肌死亡面积、caspase-3活性、细胞色素c(cytochrome c)和cleaved caspase-3蛋白表达检测各组心肌损伤程度;以HE染色、冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)活性、肌钙蛋白I(cTnI)含量、左心室舒张末压(LVEDP)和电镜观察肌原纤维收缩带的形成评价各组心脏挛缩程度;检测心肌组织中ATP含量的变化。结果与Control组相比,IR组心肌死亡面积、caspase-3活性、cytochrome c和cleaved caspase-3蛋白表达显著增加(P<0.01);同时,冠脉流出液中LDH活性和cTnI含量明显增加,再灌注末LVEDP显著抬升,HE染色显示心肌纤维发生明显断裂,ELISA检测发现ATP含量显著降低(P<0.01);另外,透射电镜结果表明IR组肌节过度收缩,形成明显的肌原纤维收缩带;而给予Mel和BDM处理后,可显著减小心肌死亡面积、caspase-3活性、cytochrome c和cleaved caspase-3蛋白表达,还可明显抑制LDH活性、cTnI含量和LVEDP,减少心肌纤维断裂,并增加胞内ATP含量;更为重要地是,Mel和BDM能减轻IR引起的肌节过度收缩,并抑制收缩带的形成。结论Mel可通过抑制挛缩明显改善心肌缺血再灌注损伤,其机制可能与增加心肌细胞内ATP含量,减轻心肌机械性损伤引起的肌膜撕裂,减少细胞内容物的漏出有关。