【摘 要】
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目的：细胞凋亡是多种心血管疾病发生与演变的细胞学基础。近红外线(NIR)光源照射在各种疾病和损伤模型中发挥保护作用。NIR对心血管系统的保护作用及机制研究较少,其可显著促
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目的：细胞凋亡是多种心血管疾病发生与演变的细胞学基础。近红外线(NIR)光源照射在各种疾病和损伤模型中发挥保护作用。NIR对心血管系统的保护作用及机制研究较少,其可显著促进心肌缺血损伤后的修复,但在细胞和分子水平的探讨处于空白。通过建立缺氧再灌注(Hypoxia-reoxygenation,HR)损伤的心肌细胞模型,利用发光二极管产生NIR光源作为缺血后处理手段,旨在研究其对心肌细胞凋亡的保护作用及其细胞和分子机制。
方法：原代培养新生幼鼠心肌细胞和HL-1细胞系,建立HR损伤的细胞模型,在缺氧后再灌注前给予NIR光源照射,进行乳酸脱氢酶释放(LDH)和MTT细胞生存分析及Caspase 3活性、Annexin V结合和细胞色素C释放三个凋亡早期和晚期指标检测。采用一氧化氮(NO)浓度测定、线粒体功能即氧气消耗和ATP合成来探讨NIR保护作用的机制。
结果:NIR光源照射减少了HR所诱导的新生幼鼠心肌细胞和HL-1细胞的死亡,通过凋亡早、晚期指标的检测进一步证明其具有抗细胞凋亡的保护作用。NIR光源照射可增加心肌细胞内NO水平,其保护作用可被NO清除剂c-PTIO和氧合血红蛋白(OxyHb)完全阻断,但只部分被一氧化氮合成酶(NOS)抑制剂L-NMMA阻断。NIR光源照射可增加线粒体ATP合成,并在复合物I和复合物Ⅳ底物存在的条件下可逆转NO对线粒体氧气消耗功能的抑制作用。
结论：本研究成功建立了两个种系(大鼠和小鼠)HR损伤的细胞模型,发现NIR光源照射作为缺血后处理(post-conditioning)可防止心肌细胞缺血再灌注损伤。这一保护作用是通过释放适当浓度的NO介导的,此NO部分来源于NOS途径,部分来源于线粒体内独立于NOS的其他途径,很可能是与细胞色素C氧化酶结合的NO。NO通过增加线粒体ATP合成和触发已知的NO抗凋亡信号通路发挥保护作用。
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