线粒体与内质网氧化应激介导的凋亡信号通路在右美托咪定心肌保护中的作用及机制研究

来源 :西南医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:darklbueyz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,右美托咪定(Dexmedetomidine,DEX)作为一种高选择性的α2肾上腺素能受体激动剂,因具有抑制交感神经兴奋性、可唤醒镇静、镇痛、抗焦虑但又不影响呼吸的优势而广泛应用于临床麻醉和重症监护病房(intensive care unit,ICU)。随着研究的深入,不少研究者证实右美托咪定可以通过激动中枢或外周的α2受体来抑制机体的炎症反应或调节免疫功能,对心、脑、肝、肾、肺等诸多器官产生保护作用。目前关于右美托咪定用于心肌保护方面的报道有很多,但同时也有少许的研究认为右美托咪定不但不能保护受损心肌,反而会使其损伤加重[1]。因此右美托咪定对受损的心肌细胞是否具有保护作用且又是通过什么样的机制去发挥作用的,目前还尚有争议。在心肌的缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤过程中,细胞凋亡是再灌注期心肌细胞死亡的主要方式之一。现在研究得比较清楚的细胞凋亡途径包括死亡受体途径和线粒体途径,两者均通过激活级联反应导致细胞调亡。而近年的研究还显示,内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)也与细胞凋亡密切相关。作为细胞维持生命活动的两个重要结构,线粒体和内质网在心肌细胞发生氧化损伤时会产生应激反应。线粒体是许多药物通过缺血预处理发挥心肌保护作用的重要位点之一,有研究报道提示,右美托咪定减少心肌I/R损伤可能与其调控心肌细胞线粒体渗透性转换孔(m-PTP)的开放及其上游的线粒体ATP敏感性钾通道(mito-KATP)的活性有关[2],但有关线粒体与内质网氧化应激介导的凋亡信号通路在右美托咪定心肌保护中的作用未见系统的研究报道。目的:研究线粒体与内质网氧化应激介导的凋亡信号通路在右美托咪定保护乳鼠心肌细胞中的作用及其相关机制。方法:以原代培养的Sprague-Dawley(SD)新生大鼠心肌细胞(neonatal rat Cardio-myocytes,NRCMs)为研究对象,采用H2O2建立心肌细胞的氧化损伤模型。NRCMs正常培养48h后加药处理,根据处理因素的不同将细胞分为以下四组:对照组(C组):NRCMs用正常培养基培养6h;右美托咪定组(D组):NRCMs用右美托咪定(培养基中的终浓度为5μmol/L)作用6h;H2O2组(H组):NRCMs用H2O2(培养基中的终浓度500μmol/L)作用6h;右美托咪定+H2O2组(DH组):NRCMs先用右美托咪定(培养基中的终浓度为5μmol/L)预处理2h后再加入H2O2(培养基中的终浓度为500μmol/L)作用6h。各组细胞经药物处理后进行以下检测:a.荧光显微镜观察NRCMs的形态学变化;b.测定培养基上清液中乳酸脱氢酶(LDH)活性及胞浆中还原型谷胱甘肽(GSH)、细胞凋亡蛋白酶Caspase-3,8,9及Caspase-12活性;c.流式细胞术检测细胞内活性氧(ROS)水平、细胞凋亡率及线粒体膜电位(ΔΨm)的变化;d.Western Blot检测胞浆中促凋亡蛋白Bax、抗凋亡蛋白Bcl-2及内质网应激相关蛋白GRP78、IRE1α的表达变化情况。结果:1.NRCMs的形态学变化:药物处理后,与C组相比,D组细胞结构变化不明显;而H组及DH组的细胞肌横纹及细胞骨架排列紊乱但DH组的结构紊乱程度较H组轻。2.LDH、ROS、GSH活性(n=6):与C组相比,H组的LDH及ROS活性显著升高(P<0.05),GSH的活性下降(P<0.05);D组的LDH及ROS活性有所下降,GSH活性有所升高,但差异无统计学意义;与H组相比,DH组的LDH及ROS活性下降,而GSH活性升高(P<0.05)。3.Caspase-3,8,9及Caspase-12活性(n=6):与C组比较,D组的Caspase-3,8,9及Caspase-12活性有所下降但差异无统计学意义;而H组的Caspase-3,8,9及Caspase-12活性明显升高(P<0.01);与H组相比,DH组的Caspase-3,8,9及Caspase-12活性明显降低(P<0.05)。4.细胞凋亡率(n=5):与C组相比,D组的细胞凋亡率变化不明显;H组的细胞凋亡率从正常的19.36?6.38%上升到57.49?10.52%(P<0.01);而与H组相比,DH组的细胞凋亡率下降到39.86±9.35%(P<0.05)。5.线粒体膜电位(ΔΨm)(n=5):与C组比较,D组的线粒体膜电位变化不明显;H组的线粒体膜电位明显降低(P<0.01);与H组比较,DH组的线粒体膜电位明显升高(P<0.05)。6.蛋白Bax、Bcl-2的表达(n=5):与C组比较,H组的促凋亡蛋白Bax与抗凋亡蛋白Bcl-2的比值Bax/Bcl-2升高(P<0.05);与H组相比,DH组的Bax/Bcl-2降低(P<0.05)。7.GRP78、IRE1α的表达(n=5):与C组比较,H组的内质网应激相关蛋白GRP78、IRE1α的表达明显增加(P<0.05);与H组相比,DH组的GRP78、IRE1α的表达明显减少(P<0.05)。结论:1.右美托咪定可以减轻由H2O2损伤引起的NRCMs内线粒体膜电位的降低、GSH活性的下降以及LDH、ROS、Caspase-3,8,9活性的升高以及Bax/Bcl-2比值的升高,减轻细胞凋亡;2.右美托咪定可以减轻由H2O2损伤引起的NRCMs内Caspase-12活性的增加及内质网应激相关蛋白GRP78、IRE1α的表达增加;3.右美托咪定通过抑制线粒体与内质网氧化应激介导的凋亡信号通路来减轻H2O2损伤引起的NRCMs的氧化应激反应及细胞凋亡。
其他文献
模块化多电平变换器(MMC)是极具发展前景的变换器拓扑结构,适用于包括柔性直流输电在内的多种高压大功率应用场合。本文对MMC的基本原理、数学模型、控制策略及其应用进行了
目的:探讨高级别宫颈上皮内瘤变及宫颈癌子宫切除术后发生阴道上皮内瘤变(VaIN)的临床特征、诊断方法等。方法:回顾性分析2012年1月1日-2018年9月1日于中国医科大学附属盛京
本文在总结石墨烯的结构、性能、制备方法、三维化构筑以及功能化修饰改性等基础上,从分子设计的思路出发,以具有特殊化学结构和化学活性的漆酚作为氧化石墨烯的还原剂和修饰
快速发展的锂离子电池对正负极的比容量提出更高的需求。金属有机框架(MOFs,或称为配位聚合物,CPs)种类丰富、结构可调,在电化学领域表现出较大的潜力。本论文探究了CPs/MOFs作
目的:观察督脉腧穴透刺为主治疗肾精亏虚型血管性痴呆的临床疗效,为临床治疗血管性痴呆提供新的思路和依据。方法:选择60例符合纳入标准的肾精亏虚型VD患者,按照随机数字表法
目的:探讨MRI测量腰椎矢状位及横轴位参数在退变性腰椎不稳患者中的临床价值及相关性。方法:回顾性分析2018年5月至2019年7月中国医科大学附属盛京医院符合及不符合影像学退
管道结构在日常社会中随处可见,对工业生产、人们生活、军事国防都是必不可缺的战略性工程结构,远到到地下石油天然气、海洋石油天然气等重要能源的开采与运输,近到居民家用
环境污染物、偶然的化学接触以及电离和紫外线辐射都可以直接或间接增加细胞内活性氧(ROS)的水平,作为气体交换的重要器官,肺常常受到ROS的攻击。ROS会加速肺的纤维化进程,也
随着大中跨径钢-混凝土组合连续梁的逐渐推广,中支座负弯矩增大导致混凝土面板更容易开裂,裂缝扩展引起主梁刚度退化的问题也越来越凸显,因此有必要对负弯矩区混凝土面板裂缝扩展引起的主梁刚度退化问题进行研究。本文从裂缝产生与扩展的角度出发,采用文献查阅、理论分析、有限元模拟等方法,研究负弯矩区混凝土面板受力开裂的主要规律,提出负弯矩区混凝土面板受力开裂的裂缝模型,分析混凝土面板开裂过程中主梁刚度退化规律,
超导腔是超导直线加速器的重要部件,低温下腔体运行频率的稳定性影响了粒子加速的效果。调谐器与低电平组成的自动调谐系统可消除由于氦压波动,洛伦兹失谐,束流负载效应,麦克