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前言 Na+/H+交换体(NHE)是一种将H+排出细胞的同时转入Na+的离子通道,在缺血-再灌注(I/R)损伤中,尤其在心肌缺血期和再灌注早期,NHE的活性对导致细胞内钙超载,进而导致细胞的进一步损伤负有重要的责任。 据一些文献报告,应用NHE阻滞剂抑制NHE的活性,能有效地减轻I/R损伤,发挥强大的心肌保护作用,诸如减少梗塞面积,抗心律失常,改善内皮功能以及减少细胞凋亡等作用。但是NHE阻滞剂的心肌保护作用机制尚不十分清楚;尤其是在再灌注期应用NHE阻滞剂能否发挥心肌保护作用还存在争议,故本研究利用培养的乳鼠心肌细胞进行缺氧/复氧处理,模拟心肌I/R损伤,通过观察单个心肌细胞在缺氧/复氧时细胞胞浆Ca2+浓度(即[Ca2+]i)的动态变化,以及EIPA在不同的时相用药对Ca2+浓度的影响,同时观察细胞面积的变化及细胞存活率,以期阐明EIPA保护心肌细胞,减轻I/R损伤的作用机制。 材料与方法 1.材料 1.1 动物 出生1-2d的Wistar大鼠乳鼠 1.2 药物 5-(N-ethyl-N-isopropyl)-amiloride(EI-PA) 2.方法 2.1 I/R损伤模型的制备 用混合氮气p5%氮气十5%二氧化碳)饱和 30min的台氏(Tyrode’s)液(不含糖)置换瓶中的培养液,达到缺氧的目的,该期观察 180 min。复氧期则换用混合空气”5%空气十5%二氧化碳)饱和的含乃%胎牛血清的DMEM,达到I/R损伤的目的。该期观察70 min。 2.2 实验分组 门)对照组*ontrol组人在缺就复氧期不予任何药物处理。p)缺氧时给药组(EIPA-I组人除缺氧期的台氏液和复氧期的DMEM中匀含有 14moUL的 EIPA外,余同对照组。c)复氧前给药1组oIPA-R;组X在缺氧开始时不予药物处理,而在缺氧末复氧开始前5 min加人 EIPA(提前5 min加药以便药物能充分发挥其药效作用人使其终浓度为 lpmoUL,复氧时应用的 DMEM中亦含有 lpmoUL的 EIPA。K)复氧前给药 2组(EIPA-R。组人将EIPA-R;组中的EIPA的浓度加大到4pmoVL目可。 3.观察指标 3.l 心肌细胞【Ca卜」;的测定:将已负载 Fur-2的心肌细胞置于倒置荧光显微镜上检测。钙离子荧光的激发波长为340nln/380nm,发射波长为490-slonm。荧光图像由高灵敏度冷CCD数码摄像机采集。荧光信号经Meta-luo专用图像数据分析软件来处理。*az*根据 Gynkiewicz提供的公式计算。 3.2 单细胞面积的测定:在应用Meta—flllo分析软件进行图像处理时,采用套锁的方式选取细胞时即可求得细胞的面积。 3.3 心肌细胞存活率 统计学处理:所有测试数据以 X t S表示。经 SPSS.0计算机软件系统进行基本量计算,行方差分析、直线回归分析等。以Pd.05为统计学有意义。 ·2· 实验结果 1.在缺就复氧过程中 EIPA对心肌细胞Ka卜」;的影响:l;I-PAJ组在180mh的缺氧期间里*/习;上升的幅度很小,与对照组J-R;及担PA-R。组均有显著的差异性。在复氧期间,EIPAJ组和EIPA-Rz组的【Caz*;上升的幅度明显小于对照组,其间差异有统计学意义,而EIPA-R;与对照组无明显差异。 2.在缺就复氧过程中心肌细胞面积的变化及EIPA对其的影响:对照组的心肌细胞在缺氧30 min后即开始挛缩,面积明显缩小,与EIPAJ组比较有显著差异。EIPAJ组细胞的面积则延迟到90min后才明显缩小。各组心肌细胞在缺就复氧全过程中细胞挛缩程度的比较,EIPAJ组在复氧末细胞缩小K7.63 f12.98)呢,EIPA-R;组为(57,63 S 8.16)%,EIPA-R。组为(5(.皿d.27)%,与对照组门。78。11.38)%比较有显著差异。 3.EIPA对细胞存活率的影响:EIPA-I组的存活率”4.44%)与对照组及mPA-R;组(M.44%和50.00%八比较明显提高,而与EIPA-R。组u1石2%)无显著差异。 讨 论 心肌细胞缺血/再灌注损伤是一系列复杂的反应过程,究其损伤机制目前大多数学者认为是由于细胞内的钙离子超载,氧自由基的产生及细胞粘附分子的参与所引起。其中细胞内钙离子超载又被认为是细胞损伤不可逆发展的共同通路。在细胞缺血/再灌注损伤过程中,电压依赖性地“通道的开放,Na* Caz”交换体(NBS)及NHE等的活性共同参与了细胞内钙离子超载。 据部分动物实验研究显示JHE阻滞剂具有许多心肌保护作 ·3·用,如减少梗塞面积、抗心肌顿抑、减少细胞凋亡等等作用,但其保护机制尚不明确;尤其是NHE阻滞剂用于缺血后再灌注时能否达到保护心肌的目的,成为众多学者关注的焦点。 本研究通过培养乳鼠心肌细胞的缺血再灌注损伤实验模型,在心肌细胞缺氧及复氧前行EIPA干预,研究结果表明,在缺氧/复氧全程予以m 厂 厂能显著降低缺氧末及整个复氧期各个时间点的Ca卜的浓度,以及在缺氧期和复氧期Ca*浓度上升的幅度,有效防止细胞内的钙超