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目的:考察不同浓度葡萄糖对H9c2心肌细胞增殖活性和氧化应激的影响,构建体外高糖微环境。研究罗格列酮(RSG)对高糖微环境下H9c2细胞氧化应激、能量代谢和细胞凋亡的影响。方法:(1)构建体外高糖微环境:将含有不同浓度葡萄糖培养基处理的心肌细胞分别培养24 h、48 h和72 h,利用倒置显微镜观察心肌细胞形态学变化,噻唑蓝(MTT)法检测心肌细胞活性,酶标法检测还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量,四唑盐(WST-1)法检测超氧化物歧化酶(SOD)活力,流式细胞法检测活性氧(ROS)水平,酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测肿瘤坏死因子(TNF-α)和转化生长因子(TGF-β1)。(2)筛选RSG浓度及时间:采用MTT法测定不同浓度RSG作用24 h、48 h和72 h对高糖微环境下H9c2心肌细胞活性的影响,倒置显微镜观察细胞形态变化,确定RSG体外心肌实验的低、中、高浓度及最佳作用时间。(3)RSG对细胞的影响:RSG低、中、高浓度作用高糖微环境下H9c2心肌细胞48 h后,检测GSH、MDA含量和SOD活力,流式细胞法检测ROS水平,Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术检测心肌细胞凋亡率,罗丹明123(Rh-123)检测心肌细胞线粒体膜电位(MMP),反相高效液相色谱法(RP-HPLC)检测心肌细胞中ATP、ADP和AMP含量。结果:(1)33.30 mmol·L-1葡萄糖组作用心肌细胞24 h后,与正常葡萄糖组(25 mmol·L-1)比较,细胞活性、SOD活性和GSH含量均明显降低(P<0.05),而ROS水平明显升高(P<0.05),MDA含量升高,炎症因子TNF-a、TGF-β1的浓度均显著增加(P<0.05)。33.30 mmol·L-1葡萄糖、24 h是抑制细胞增殖形成氧化应激的浓度和时间折点。(2)MTT实验结果,RSG处理心肌细胞48 h能获得良好的抑制规律曲线(R2=0.9861,IC50为456.31μmol·L-1),因此确定48 h为处理时间。筛选得到RSG作用48 h的低、中、高浓度分别为340.00μmol·L-1、450.00μmol·L-1和560.00μmol·L-1。与对照组(5.56 mmol·L-1)比较,RSG使细胞GSH含量减少、SOD活力降低,MDA含量增加,ROS水平升高;MMP和线粒体内5’-三磷酸腺苷(ATP)含量显著降低,5’-二磷酸腺苷(ADP)和5’-磷酸腺苷(AMP)含量显著升高,心肌细胞凋亡率明显增加,具有统计学意义(P<0.05)。(3)ATP、ADP和AMP的RP-HPLC分析方法:Agilent ZORB-AX SB-C18柱(4.6mm×150 mm,5μm),流动相为0.2 mol·L-1磷酸盐缓冲液(含0.805 g四丁基溴化铵)∶甲醇=95∶5,柱温35°C,流速1 mL·min-1,紫外检测波长258 nm。ATP、ADP和AMP的保留时间分别为11.8 min、7.5 min和4.3 min。ATP、ADP和AMP分别在0.7548μg·mL-1、0.5032.00μg·mL-1、0.2516.00μg·mL-1范围内线性关系良好。ATP、ADP和AMP的最低定量限(LLOQ)分别为0.75μg·mL-1、0.50μg·mL-1和0.25μg·mL-1(S/N=10);平均提取回收率在65.28%81.08%范围内,日内相对标准偏差(RSD)、日间RSD和稳定性RSD均<15%。结论:(1)高糖微环境是抑制心肌细胞增殖,诱导细胞氧化应激的重要因素。33.30 mmol·L-1葡萄糖作用H9c2心肌细胞24 h是构建体外高糖微环境的最佳浓度与时间。(2)研究建立了能同时测定ATP、ADP和AMP含量的RP-HPLC分析方法,精密度、准确度符合要求且稳定性良好。(3)RSG浓度大于340.00μmol·L-1可能通过影响心肌细胞氧化应激、能量代谢,诱导细胞凋亡产生心肌损害作用。