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基于皮瓣移植术后的坏死一直是临床上的一个难题,而缺血再灌注(Ischemia/Reperfusion,I/R)损伤是皮瓣术后移植的坏死的主要原因之一。基质细胞衍生因子1(SDF-1α)通过激活SDF-1α/CXCR4生物轴对缺血性皮瓣的血管新生的有重要作用。钙敏感受体(Ca SR)的激活与缺血再灌注损伤(I/R)引起的心肌组织凋亡相关。本实验主要研究SDF-1α拮抗Ca SR活化介导的轴型皮瓣缺血再灌注损伤的可行性。研究内容分为以下三个方面:第一部分构建SD大鼠缺血再灌注模型及筛选合适缺血时间目的:构建一个SD大鼠的缺血再灌注模型,并实验选择一个合适的缺血时间。方法:以右侧腹部腹壁浅支内侧和外侧分支供应区域的轴型皮瓣为模型。12只大鼠随机分为4组,缺血时间分别为1 h、2 h、3h、4 h,在再灌注后2 h收集皮瓣组织,WB检测各组皮瓣组织中Ca SR。结果:缺血3 h时皮瓣中Ca SR的表达量最高,低于3 h和高于3 h,Ca SR的表达量均有所下降。结论:选取3 h作为下一步实验的缺血时间。第二部分Ca SR、SDF-1α对皮瓣的坏死、细胞凋亡以及血管生成的影响目的:研究Ca SR的表达对皮瓣坏死、细胞凋亡和血管生成的影响及SDF-1α对Ca SR的拮抗做用。方法:30只大鼠随机分为5组,分别从股静脉给予Ca Cl2(Ca SR激动剂),NPS2143(Ca SR抑制剂)+Ca Cl2,SDF-1α(CXCR4激动剂)+Ca Cl2,AMD3100(CXCR4拮抗剂)+SDF-1α+Ca Cl2和生理盐水,然后进行三小时的缺血。再灌注2小时或7天后,收集皮瓣组织进行检测。结果:Ca Cl2组皮瓣具有较高的坏死率、较高细胞凋亡率和较低的血管生成率。而NPS2143+Ca Cl2组对以上结果有明显的抑制作用。SDF-1α+Ca Cl2组片皮瓣坏死率和细胞凋亡率减少,血管生成率增加。结论:Ca SR与皮瓣的缺血再灌注损伤密切相关,而SDF-1α同样对Ca SR的损伤作用有一定的拮抗作用。第三部分PCR、WB、IHC检测皮瓣的坏死与成活机制目的:应用PCR、WB、IHC方法检测皮瓣中Ca SR、CXCR4表达变化及对凋亡相关基因和蛋白表达的影响。方法:对第二部分收集的皮瓣组织,采用免疫组织化学、免疫印迹、实时定量PCR检测。结果:Ca SR高表达促凋亡蛋白(FSA、Cyt-c、Cleaved Casepase-3、Casepase-9、Bax)高表达及抗凋亡蛋白(Bcl-2)微表达。而NPS2143+Ca Cl2组的结果完全相反,即Ca SR低表达,促凋亡蛋白表达减弱而抗凋亡蛋白表达增加。SDF-1α/CXCR4生物轴激活与NPS2143有相同的作用,即Caspase-3/9、FAS、Cyt-c、Bax表达降低和Bcl-2蛋白增加。结论:SDF-1α/CXCR4轴的激活可以通过抑制皮瓣的细胞凋亡和增强皮瓣的血管新生微血来减轻Ca SR介导的缺血再灌注损伤。