EPO对窒息新生鼠内质网应激相关蛋白GRP78、CHOP及其介导的心肌细胞凋亡的影响

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目的:1.采用窒息新生鼠模型,观察新生鼠窒息后心肌损伤及心肌细胞凋亡情况。2.研究新生鼠缺氧缺血性心肌损伤过程中是否存在ERS和CHOP凋亡通路的激活及其与心肌细胞凋亡的关系。3.研究EPO对窒息新生鼠缺氧缺血性心肌损伤以及心肌组织GRP78、CHOP蛋白表达的影响,探讨其可能的作用机制。方法:1.实验分组及新生鼠常压窒息模型制作:120只新生7日龄SD大鼠按完全随机分组分为以下3组(每组n=40):假手术组、窒息组、EPO组;每组再分为2h、6h、12h、24h、48h五个时间点(每时间点8只)。窒息组和EPO组制备新生鼠常压窒息模型,假手术组仅进行模拟常压窒息过程,不塞瓶塞、复氧,EPO组于造模完成后立即给予rhEPO10ml/kg(500U/ml)腹腔注射,其余两组接受同剂量的生理盐水(0.9%)。各组在造模完成后分别于各时间点取血及心肌组织,进行各项指标的检测。2.观察指标:血清心肌酶CK、LDH水平;HE染色观察心肌组织病理形态学改变;TUNEL法定性和定量检测心肌细胞凋亡;免疫组织化学染色法测定心肌组织GRP78、CHOP蛋白表达。3.数据分析:采用SPSS19.0软件进行统计分析,实验数据以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA),两两比较采用SNK-q检验,P<0.05表示差异有统计学意义,P<0.01表示差异显著。心肌组织CHOP表达与心肌细胞凋亡指数的相关分析,采用Pearson相关分析。结果:1.血清心肌酶CK水平:与假手术组比较,窒息组、EPO组各时间点CK值均显著升高(P<0.01),2h开始升高,6h、12h、24h、48h逐渐增加;与窒息组比较,EPO组各时间点CK值均显著下降(P<0.01)。2.血清心肌酶LDH水平:与假手术组比较,窒息组、EPO组各时间点LDH值均显著升高(P<0.01),2h开始升高,6h、12h、24h、48h逐渐增加;与窒息组比较,EPO组各时间点LDH值均显著下降(P<0.01)。3.心肌组织病理改变:与假手术组比较,窒息组各时间点心肌细胞排列紊乱,细胞核不规则,呈浓缩状,心肌间质充血水肿,有炎性细胞浸润;EPO组心肌细胞排列紊乱、间质充血水肿、炎性细胞浸润均比同时间点窒息组减轻。4.心肌细胞凋亡荧光显色:假手术组仅见少量凋亡细胞荧光显色;窒息组凋亡细胞明显增多;EPO组凋亡细胞较窒息组减少,但多于假手术组。5.心肌细胞凋亡指数(apoptotic index,AI)结果分析:与假手术组比较,窒息组、EPO组各时间点AI均显著升高(P<0.01),2h开始升高,6h、12h、24h、48h逐渐增加;与窒息组比较,EPO组各时间点AI均显著下降(P<0.01)。6.心肌组织GRP78蛋白表达:与假手术组比较,窒息组、EPO组各时间点GRP78蛋白表达均显著升高(P<0.01),2h开始升高,12h达高峰,48h仍高于正常;与窒息组比较,EPO组各时间点GRP78蛋白表达均显著下降(P<0.01)。7.心肌组织CHOP蛋白表达:与假手术组比较,窒息组、EPO组各时间点CHOP蛋白表达均显著升高(P<0.01),2h开始升高,24h达高峰,48h仍高于正常;与窒息组比较,EPO组各时间点CHOP蛋白表达均显著下降(P<0.01)。8.心肌组织CHOP表达与AI之间进行相关性分析:心肌组织CHOP表达与心肌细胞凋亡指数于窒息后2h、6h、12h、24h四个时间点分别成正相关,于48h无直线相关关系。结论:1.新生大鼠窒息后早期心肌细胞即可出现一定程度的损伤及凋亡,且在48h内持续升高。2.新生鼠窒息所致缺氧缺血性心肌损伤过程中存在ERS及CHOP凋亡信号通路的激活。3.窒息新生鼠心肌细胞凋亡与CHOP凋亡信号通路的激活有关。4.EPO通过减轻ERS、干扰CHOP凋亡信号通路、减少心肌细胞凋亡,从而发挥对新生鼠缺氧缺血性心肌损伤的保护作用。
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