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心肌缺血是心肌重构和心力衰竭的主要原因，减轻心肌缺血损伤是防治心力衰竭的关键，尽早恢复缺血心肌血流是减轻心肌缺血损伤的根本措施。但是，经过一定时间缺血的组织器官在恢复血液灌注后，会出现不可逆性再灌注损伤。探索激发机体内源性保护机制，减轻缺血再灌注(ischemia/reperfusion, I/R)损伤是防治心肌缺血的关键。缺血预处理(ischemic preconditioning, IPC)及缺血后处理(ischemic postconditioning, I-postC)是近年发现的重要内源性保护机制，可明显缩小缺血心肌的梗死面积，减轻I／R损伤。探讨IPC和I-postC心脏保护的共同及不同机制具有重要的科学意义，并将为其临床应用提供新的思路。内质网(endoplasmic reticulum, ER)是真核细胞中重要细胞器，I／R过程中的多种刺激因素，包括缺氧、酸中毒、ATP耗竭、氧化应激、钙超载等均可导致内质网功能失调，即内质网应激(ER stress, ERS)。一定程度的ERS可诱导葡萄糖调节蛋白类(glucose-regulated proteins, GRPs)、钙网蛋白(calreticulin, CRT)、折叠酶等ER伴侣分子表达上调，增强ER处理未折叠蛋白的能力，促进ER功能恢复；ERS持续存在或过强时将诱导caspase-12、CHOP／GADD153等促凋亡因子的表达／活化，触发ER相关性凋亡信号途径，诱导细胞凋亡。持续而严重的ERS是由I／R诱导并导致组织细胞损伤的重要机制。IPC、I-postC是否可通过调节ERS反应，增强细胞对应激因素的耐受能力，缓解ER应激程度，从而减轻I／R损伤?本工作采用乳鼠心肌细胞缺氧／复氧(hypoxia／reoxygenation, H／R)模型模拟在体I／R损伤，观察缺氧预处理(hypoxic preconditioning, HPC)和缺氧后处理(hypoxic postconditioning, H-postC)对于ER应激分子GRP78、CRT表达及caspase-12活化的影响及其与心肌细胞保护的关系，并探讨HPC和H-postC调节ERS、介导心肌细胞保护的细胞信号转导机制。主要方法与结果如下：原代培养的Sprague-Dawley乳鼠心肌细胞缺氧2 h复氧14 h复制H／R模型，HPC组细胞缺氧20 min复氧24 h后进行H／R操作；H-postC组细胞缺氧2h后先进行3轮5 min复氧／5 min缺氧的缺氧后处理，再进行持续复氧14 h结束实验。1．HPC和H-postC对于心肌细胞H／R损伤的影响采用台盼蓝排斥实验检测细胞存活率；采用LDH活性测试盒检测细胞培养液中LDH漏出情况；采用Annexin V-FITC细胞凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡率。结果显示：HPC、H-postC可明显提高H／R心肌细胞的存活率，减轻细胞凋亡和LDH漏出。2．HPC、H-postC对ERS分子表达／活化的影响采用逆转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)方法检测细胞GRP 78 mRNA水平；Western blot分析检测CRT表达和caspase-12活化水平。结果表明：H／R诱导细胞GRP 78 mRNA、CRT表达和caspase-12活化上调，HPC及H-postC使H／R细胞GRP 78 mRNA上调程度增加，减轻H／R后CRT过表达程度及caspase-12活化水平，但H-postC对H／R心肌细胞caspase-12活化的抑制效果较HPC差。3．HPC、H-postC调节ERS的信号途径研究于HPC、H-postC前应用p38 MAPK特异性抑制剂SB203580及JNK特异性抑制剂SP600125，分别在HPC及H-postC处理前加入细胞培养液(终浓度分别为5μmol／L、25μmol／L，37℃预孵育5-10 min)。结果显示：(1)HPC前应用SB203580可明显抑制CRT表达上调并明显减弱HPC抑制caspase-12活化、减轻心肌细胞H／R损伤的作用；而应用SP600125对CRT表达和caspase-12活化水平和HPC的心肌细胞保护作用均无明显影响。(2)H-postC前应用SB203580可明显抑制CRT表达上调，并降低H-postC对细胞H／R损伤的保护，但仅轻度减弱H-postC对caspase-12活化的抑制作用；H-postC前应用SP600125对CRT表达及H-postC细胞保护作用未产生明显影响，但可进一步降低caspase-12的活化水平。结论：HPC及H-postC均可减轻H／R心肌细胞的损伤及凋亡，二者对细胞的保护水平相当；其细胞保护机制均涉及p38 MAPK介导的ERS调节及ERS相关细胞凋亡途径的抑制。但HPC对H／R诱导caspase-12活化的抑制效果较H-postC为强。JNK活化可促进caspase-12激活，可能参与H／R诱导的过度ERS反应及ERS介导的细胞凋亡。