本文首先研究了一氧化氮在心肌缺血/再灌注不同时期的作用。心肌缺血后尽早对缺血区进行血液再灌注是阻止心肌细胞死亡的唯一有效途径，然而，再灌注本身会加重并扩大缺血后心肌细胞损伤，即发生再灌注损伤。心肌缺血/再灌注后心肌细胞死亡的主要形式有凋亡和坏死两种。由于细胞凋亡是一种由基因调控的、高度有序的细胞死亡过程，所以减少由心肌再灌注损伤中凋亡性细胞死亡比减少坏死性细胞死亡，更具有可控制性和特异性。 一氧化氮(NitricOxide，NO)是许多组织、细胞均可合成的一种易扩散、可穿过细胞膜、性质活泼的自由基，由一氧化氮合酶(NitricOxideSynthase，NOS)催化L-精氨酸生成。生理状态时的NO浓度(约0.1～100nM)很低，其作用是通过与可溶性鸟苷酸环化酶亚铁血红素中的Fe2+结合，促进cGMP产生。大量研究发现，心肌缺血/再灌注早期使用L-精氨酸能减轻缺血/再灌注后心肌梗塞；但也有研究指出，外源性高浓度NO能导致某些离体培养细胞发生凋亡。我们的前期研究发现，心肌缺血/再灌注早期给予L-精氨酸，可以减少再灌注诱导的心肌细胞凋亡；然而，在再灌注晚期则可加重心肌细胞的凋亡。但是，L-精氨酸的这种双重效应是否可以对再灌注后心功能的恢复也表现出相应的影响，却不得而知。另外，临床研究表明，作为治疗急性缺血性心脏病非常有效的硝酸酯类药物(NO为其效应因子)，在持续使用时对再灌注心脏缺乏原有的保护作用，甚至会加重心肌缺血/再灌注损伤。目前，有关硝酸酯类药物的这种双重作用的确切机制尚不清楚。 在心肌缺血/再灌注损伤过程中，再灌注启动了一个典型的炎症反应，其中多形核白细胞(PMNs)是介导该炎症反应的主要媒介。近年来，诸多学者对心肌缺血/再灌注时PMNs浸润的过程进行了广泛研究，结果表明，在再灌注早期(即＜1小时)，大多PMNs粘附于血管内皮细胞并引起内皮损伤，间接导致心肌损伤；随着再灌注时间的延长，更多PMNs移动到血管外并粘附在心肌细胞上，参与心肌细胞损伤。有研究表明，人和大鼠的PMNs激活后都可以表达iNOS，而活化的PMNs又可以同时产生大量NO和超氧阴离子(Superoxide，O2-)，这为NO和O2-结合生成其毒性产物—过氧亚硝基(Peroxynitrite，ONOO-)提供了必要的时空条件。ONOO-是一种具有高反应性的活性氮代谢物(ReactiveNitrogenSpecies，RNS)，可以通过硝基化作用修饰许多功能蛋白质、脂质和DNA等大分子，引起这些大分子物质的损伤，即发生硝基化应激。但是，在心肌缺血/再灌注后，由PMNs产生的iNOS和RNS引起的硝基化应激在PMNs致心肌细胞凋亡中的作用仍不清楚。 综上所述，设计了本实验，其主要目的是：1)在心肌缺血/再灌注的不同时期给予L-精氨酸，观察其对心功能恢复的影响；2)证实我们的假设，即：在再灌注晚期给予L-精氨酸，是否可以增加ONOO-的生成，进而增加心肌细胞的凋亡?3)明确PMNs是否是L-精氨酸加重心肌缺血/再灌注损伤过程中ONOO-的重要细胞来源；4)观察PMNs源性的iNOS和RNS是否参与缺血后硝基化应激和心肌细胞凋亡。 本文还研究了抗β1-肾上腺素受体自身抗体的致凋亡作用对在体大鼠心功能的影响。肾上腺素受体(AdrenergicReceptor,AR)属于鸟苷酸调节蛋白(GuanineNucleotideRegulatoryProtein，G蛋白)偶联膜表面受体家族，人类心脏中以β1-AR分布为主，约占3/4，在介导机体对心脏泵血功能的神经—体液调节中占主导地位。近年来，多种心血管疾病患者血清中先后发现了抗β1-AR的自身抗体，针对β1-AR发生的自身免疫反应在心血管疾病发生发展中的作用引起了许多研究人员的关注，并日益受到重视。 2001年本室用培养的乳鼠心肌细胞进行的研究，以及2003年Staudt等用培养的成年大鼠心肌细胞进行的研究结果分别表明，抗β1-AR自身抗体可导致离体心肌细胞发生凋亡。2004年我们通过在体实验证明，用人工合成的人β1-AR细胞外第二环(β1-AR-ECⅡ)肽段对大鼠进行主动免疫，可诱导大鼠心肌细胞发生凋亡。由于细胞凋亡可以造成心肌细胞数量减少、心脏质量减轻，进而有可能导致心脏泵血功能下降。因此，如果能够证实这一推测，即：抗β1-AR自身抗体的长期存在，有可能通过引起心肌细胞凋亡，进而导致心功能下降，那么对于临床上治疗原因不明的心功能障碍，将会提供新的思路和治疗靶点。 在本实验中，将使用人工合成的β1-AR-ECⅡ肽段主动免疫正常大鼠，以制备与临床心功能不全患者同水平的抗β1-AR的自身抗体，并联合使用Z-VAD-FMK(一种广谱caspases抑制剂)，观察该抗体长期作用下引起心肌细胞凋亡和大鼠心功能变化的情况。 本研究通过在体实验证实，抗β1-AR自身抗体的长期作用可以导致正常大鼠的心肌细胞发生凋亡，最终引起心功能的下降。