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目的研究线粒体ATP敏感性钾离子通道(mitoKATP通道)开放剂对持续高儿茶酚胺所致心肌损伤线粒体呼吸链(细胞色素C和细胞色素C氧化酶)的影响,探讨高儿茶酚所致心肌损伤的机制及mitoKATP通道开放剂的心肌保护机制,并为临床应用mitoKATP通道开放剂保护心肌提供理论依据。方法1.取生后1-3天的乳Wistar大鼠心室肌,采用酶消化法分离单个心肌细胞,结合差速贴壁法和5-溴脱氧尿苷(5-bromodeoxyuridine,BrdU)化学抑制法纯化心肌细胞。经倒置相差显微镜观察、HE染色、免疫组织化学染色、台盼蓝排斥实验等鉴定心肌细胞及心肌细胞的存活率和纯度。2.将培养72小时的心肌细胞随机分为5组:正常对照组(CON组);NIC组:培养基中加入终浓度为1mmol/L的尼可地尔培养48小时;ISO组:在培养基中加入终浓度为10μmol/L的ISO,培养48小时;ISO+NIC组:在加入ISO前20分钟加入尼可地尔(1mmol/L),培养48小时;ISO+NIC+5-HD(mito KATP通道阻滞剂)组:在加入NIC和ISO前10分钟加入终浓度为500μmol/L的5-HD,培养48小时。3.匀浆、差速离心法分离心肌细胞线粒体,分光光度法测定培养基中、心肌细胞胞浆、线粒体细胞色素C含量及线粒体细胞色素C氧化酶活性,台盼蓝排斥实验测定心肌细胞存活率。结果1.心肌细胞线粒体细胞色素C氧化酶(COX)活性与CON组比较,NIC组线粒体COX活性无明显变化(13.249±2.217 vs 14.023±2.604μmolCyt-C·min-1·mg-1,P>0.05);与CON组比较,ISO组COX活性明显降低(6.818±1.191vs 14.023±2.604μmolCyt-C·min-1·mg-1,P<0.05);ISO+NIC组与CON组比较COX活性有所下降,但差异无统计学意义(11.965±1.641 vs 14.023±2.604μmolCyt-C·min-1·mg-1,P>0.05);与ISO组比较,ISO+NIC组COX活性则明显升高(11.965±1.641 vs 6.818±1.191μmolCyt-C·min-1·mg-1,P<0.05);与ISO+NIC组比较,ISO+NIC+5-HD组COX活性明显降低(11.965±1.641vs 9.176±0.949μmolCyt-C·min-1·mg-1,P<0.05)2.细胞外细胞色素C含量与CON组比较,NIC组细胞外细胞色素C含量无明显变化(5.421±1.329 vs 4.855±0.912μmol·L-1,P>0.05):ISO组(9.756±2.027μmol·L-1)、ISO+NIC细(7.841±1.799μmol·L-1)、ISO+NIC+5-HD组(10.364±1.629μmol·L-1)均有不同程度升高(P<0.05);与ISO组比较,ISO+NIC组细胞浆细胞色素C含量明显下降(7.841±1.799 vs 9.756±2.027μmol·L-1,P<0.05)。3.细胞浆细胞色素C含量与CON组相比,NIC组细胞浆细胞色素C含量无明显变化(167.515±14.827 vs 164.1 73±21.644μmol·L-1,P>0.05);ISO组(275.895±25.391μmol·L-1)、ISO+NIC组(202.725±33.427μmol·L-1)、ISO+NIC+5-HD组(232.617±19.451μmol·L-1)均有不同程度的升高(P<0.05);ISO+NIC组与ISO组比较细胞浆Cyt-C含量明显下降(202.725±33.427 vs275.895±25.391μmol·L-1,P<0.05)。4.线粒体细胞色素C含量与CON组比较,NIC组线粒体细胞色素C含量无明显变化(15.672±2.809 vs 16.558±2.051μmol·L-1,P>0.05));ISO组(8.513±1.772μmol·L-1)和ISO+NIC+5-HD组(11.142±1.088 mol·L-1)比较明显降低(P<0.05);ISO+NIC组与ISO组比较明显升高(13.770±1.822 vs 8.513±1.772μmol·L-1,P<0.05)。5.心肌细胞存活率与CON组比较,ISO组心肌细胞存活率明显降低(75.3vs 96.2%,P<0.005);与ISO组比较,ISO+NIC组心肌细胞存活率明显升高(83.9vs 75.3%,P<0.005);ISO+NIC+5HD组心肌细胞存活率显示较ISO+NIC组下降,但差异无统计学意义(78.7 vs 83.9%,P>0.005);CON组与NIC组比较无明显差异(96.2 vs 93.2%,P>0.005)。结论1.高儿茶酚胺作用下,心肌细胞线粒体关键酶细胞色素C氧化酶活性降低,细胞色素C从线粒体释放到细胞浆和细胞外;2.高儿茶酚胺致线粒体功能障碍,心肌细胞存活率降低。3.KATP通道开放剂尼可地尔可以拮抗高儿茶酚胺的心肌毒性使mitoKATP通道开放,可以减少高儿茶酚胺引起的Cyt-C从线粒体释放和COX活性降低。提高心肌细胞存活率。mitoKATP通道在维持线粒体呼吸链完整性方面起作用。