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目的:通过观察UrocortinⅠ预处理对缺血/缺氧大鼠心功能、线粒体结构与功能、心肌ATP含量等的影响,以探索UrocortinⅠ预处理产生心肌保护作用的线粒体机制。 方法:1.利用Langendorff离体心脏灌注装置建立大鼠心肌缺血再灌注损伤模型,将健康雄性 SD大鼠随机分为正常组(Nor组)、缺血组(I/R组)、UrocortinⅠ预处理组(UcnⅠ组)、5-羟葵酸拮抗UrocortinⅠ组(5-HD+UcnⅠ组),每组12例。Nor组:持续灌注Kerbs-Henseleit缓冲液(K-H液)155min。I/R组:缺血前灌注4℃的ST.Thomas停跳液,32℃下全心缺血40min,复灌60min。 UcnⅠ组:缺血前给予含 UcnⅠ的K-H液30min后,余处理同I/R组。5-HD+UcnⅠ组:UcnⅠ预处理前先给予含5-HD的K-H液5min,其余处理同UcnⅠ组。对比观察平衡末、缺血前、复灌末各组不同时间点:(1)心功能指标:心率(HR)、左室发展压(LVDP)、左室舒张末压力(LVDEP)及最大 dp/dt(dp/dtmax)的变化;(2)取心室肌组织并提取线粒体,用氧电极分析各组线粒体呼吸功能及呼吸酶活性的变化;(3)透射电镜观察心肌超微结构。2.利用MPA离体心脏灌注装置分离成年大鼠心肌细胞,将分离培养24h后同批次的心肌细胞随机分为正常组(Nor组)、缺氧组(I/R组)、UrocortinⅠ预处理组(UcnⅠ组)、5-羟葵酸拮抗UrocortinⅠ组(5-HD+UcnⅠ组)。除Nor组持续培养155min外,余各组均缺氧40min,复氧60min。UcnⅠ组在缺氧前给予 UcnⅠ30min;5-HD+UcnⅠ组在给予UcnⅠ前先给予5-HD5min,余处理同UcnⅠ组。于复氧末对比观察(1)激光共聚焦显微镜(LSCM)下线粒体高膜电位比例变化;(2)高效液相色谱(HPLC)分析心肌ATP含量的变化。 结果:1.心功能指标的变化:缺血前UcnⅠ组复灌注末HR、LVDP、LVEDP、dp/dtmax不及Nor组(P<0.05),但优于I/R组和5-HD+UcnⅠ组(P<0.05);5-HD+UcnⅠ组与I/R组比差异有统计学意义(P<0.05);复灌注末Nor组心功能各项指标优于其余各组(P<0.05);UcnⅠ组分别与I/R组和5-HD+UcnⅠ组比差异有统计学意义(P<0.05);5-HD+UcnⅠ组与I/R组比差异仍有统计学意义(P<0.05);2.线粒体呼吸功能及呼吸酶的变化:UcnⅠ组复灌注末3态呼吸、呼吸控制率、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶、琥珀酸氧化酶、细胞色素C氧化酶活性均不及Nor组(P<0.05),但优于I/R组和5-HD+UcnⅠ组(P<0.05);5-HD+UcnⅠ组与I/R组比较3态呼吸、呼吸控制率、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶、琥珀酸氧化酶差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01),而细胞色素C氧化酶活性无统计学意义(P>0.05);3.线粒体高膜电位比例的变化:Nor组心肌细胞线粒体高膜电位比例较其余组高(P<0.01),而I/R组和5-HD+UcnⅠ组低于UcnⅠ组(P<0.05),I/R组与5-HD+UcnⅠ组比较差异无统计学意义(P>0.05);4.心肌ATP含量的变化:Nor组心肌细胞ATP含量较其余组高(P<0.01);UcnⅠ组心肌细胞ATP含量高于I/R组和5-HD+UcnⅠ组(P<0.05);5-HD+UcnⅠ组与I/R组比差异有统计学意义(P<0.05)。 结论1. UcnⅠ预处理可增加缺血前正常鼠心心肌收缩力、降低舒张末压,并改善缺血再灌注后心脏功能;2.UcnⅠ预处理主要通过开放 mito-KATP通道,改善线粒体呼吸功能及呼吸酶活性,保护线粒体结构和功能的完整,稳定线粒体膜电位,维持呼吸链电子的传递及氧化磷酸化的正常进行,保存心肌细胞内 ATP含量,保证再灌注时受损心肌复苏的能量供给。