氫氣通過P13K-Akt信號通路抑制糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷引起的細胞凋亡.pdf

1、隨著近年來臨床手術(shù)中冠脈溶栓術(shù)、經(jīng)皮冠狀動脈腔內(nèi)成形術(shù)等微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)展，術(shù)后早期并發(fā)癥的防治成為時下研究的熱點，而其中最常見、最嚴重的并發(fā)癥—心肌缺血再灌注(ischemic reperfusion，I/R)損傷越來越受到人們的關(guān)注。糖尿病(diabetic mellitus DM)是一種臨床常見的慢性疾病，流行病學和臨床研究顯示，糖尿病人群中缺血性心臟病的發(fā)生率及嚴重程度遠高于非糖尿病人群。目前，人們將更多得將目光放在糖尿病對心肌缺血

2、再灌注損傷的影響上。近年來大量研究表明，氫氣是一種重要的生理性調(diào)節(jié)因子，在細胞和器官水平上，具有明確的選擇性抗氧化、抗炎癥和抗細胞凋亡等臟器保護作用，本研究復制糖尿病大鼠模型，觀察氫氣腹腔注射對糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷心肌細胞凋亡及凋亡相關(guān)蛋白表達的影響，為糖尿病患者圍術(shù)期處理提供理論依據(jù)。
　　第一部分:氫氣對糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷心肌細胞凋亡的影響
　　目的:觀察氫氣對糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷心肌細胞凋亡及

3、凋亡相關(guān)蛋白表達的影響。
　　方法:以鏈脲佐菌素復制糖尿病模型，造模成功后繼續(xù)高糖喂養(yǎng)4周作心肌I/R損傷模型。60只成年雄性SD大鼠，體質(zhì)量300-350克，隨機數(shù)字表法分非糖尿病假手術(shù)對照組(NS)，非糖尿病I/R組(NI/R)，非糖尿病氫氣治療組(NH)，糖尿病假手術(shù)對照組(DS)，糖尿病I/R組(DI/R)，糖尿病氫氣治療組(DH)，每組10只。假手術(shù)組只穿線包繞冠狀動脈左前降支不接扎，I/R組結(jié)扎冠狀動脈左前降支30mi

4、n后松開行再灌注120min制備心肌I/R損傷模型。氫氣治療組于再灌注同時腹腔注射99.6％濃度5ml/kg的氫氣。再灌注120min后，采集動脈血利用分光光度計法測血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)和乳酸脫氫酶(LDH)活性，同時采用免疫組化法測定各組心肌細胞Bcl-2、Bax、Caspase3表達水平。原位末端標記(TUNEL)法檢測心肌凋亡細胞并計算凋亡指數(shù)。
　　結(jié)果:糖尿病大鼠心肌I/R后血漿LDH、CK-MB水平明顯高于

5、非糖尿病大鼠(P＜0.01)，同時Bcl-2、Bax、Caspase3蛋白的表達水平及凋亡細胞指數(shù)均明顯增高(P＜0.01)，與I/R組相比，氫氣治療各組血漿LDH、CK-MB和凋亡細胞指數(shù)水平明顯降低，Bcl-2蛋白表達的陽性細胞百分率明顯升高(P＜0.01)，Bax、Caspase3蛋白陽性細胞百分率及凋亡細胞指數(shù)均明顯降低(P＜0.01)。
　　結(jié)論:氫氣腹腔注射對糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護作用可能通過上調(diào)Bcl-2

6、蛋白表達和下調(diào)Bax、Caspase-3蛋白表達進而抑制心肌細胞凋亡有關(guān)。
　　第二部分:PI3K/Akt信號通路在氫氣抑制糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷心肌細胞凋亡中的作用
　　目的:研究PI3K/Akt信號通路與氫氣抑制糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷心肌細胞凋亡的關(guān)系。方法:以鏈脲佐菌素復制糖尿病模型，造模成功后繼續(xù)高糖喂養(yǎng)4周作心肌班瀕傷模型。50只SD大鼠進行糖尿病造模，造模成功40只，再根據(jù)“隨機數(shù)字表法”分成4組，分

7、別為糖尿病假手術(shù)組(DS組)、糖尿病心肌缺血再灌注組（DI/R組）、糖尿病心肌缺血再灌注氫氣治療組（DH組）、糖尿病心肌缺血再灌注氫氣治療+LY294002組（DH+LY294002組），每組各10只。采用結(jié)扎大鼠心臟冠狀動脈左前降支建造大鼠心肌缺血再灌注損傷模型，再灌注同時給予腹腔注射氫氣，LY294002于注射氫氣前經(jīng)鼠尾靜脈注入。免疫組化技術(shù)檢測各組心肌細胞Bad表達水平，反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(reverse transcript

8、ion PCR，RT-PCR)檢測心肌細胞pAktmRNA表達。
　　結(jié)果:與DS組比較，DI/R組、DH組、DH+LY294002組的心肌組織Bad蛋白水平均升高(P＜0.01);與DI/R組相比較，DH組心肌組織Bad蛋白水平降低(P＜0.01)，而DH+LY294002組心肌組織Bad蛋白水平差異無顯著性(P＞0.05);與DH組相比較，DH+LY294002組心肌組織Bad蛋白水平升高(P＜0.01)。與DS組比較，DI/

9、R組、DH組、DH+LY294002組心肌組織pAktmRNA表達水平均增高(P＜0.01);與DI/R組相比較，DH組心肌組織pAktmRNA表達水平增高(P＜0.01)，而DH+LY294002組心肌組織Bad蛋白水平差異無顯著性(P＞0.05);與DH組相比較，DH+LY294002組心肌組織pAktmRNA表達水平降低(P＜0.01)。
　　結(jié)論:氫氣有效抑制糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷細胞凋亡的機制可能是通過激活PI3K