磷酸肌酸對(duì)大鼠缺血再灌注損傷心肌線粒體mda、sod和ca2+表達(dá)的影響

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1、磷酸肌酸對(duì)大鼠缺血再灌注損傷心肌線粒體MDA、SOD和Ca2+表達(dá)的影響作者：孟祥雁包曉群羅媛媛高長(zhǎng)斌【摘要】　　目的探討磷酸肌酸(PCr)對(duì)缺血再灌注(I/R)損傷心肌線粒體的影響。方法采用大鼠左冠狀動(dòng)脈前降支結(jié)扎法建立大鼠I/R模型。60只雄性大鼠隨機(jī)分為缺血再灌注(I／R)損傷組、假手術(shù)組、PCr組，假手術(shù)組只剖胸不結(jié)扎冠狀動(dòng)脈，余兩組制作I／R模型，PCr組結(jié)扎前45min經(jīng)股靜脈注射PCr4mg／kg，假手術(shù)組和I/R組分別靜脈注射相應(yīng)體積的生理鹽水，在缺血45min及2h時(shí)測(cè)定I／R區(qū)心肌丙二醛(MDA)、超氧化物歧化物(SOD)及總Ca2+濃度

2、。結(jié)果與假手術(shù)組比較I/R損傷組MDA、總鈣顯著增高(P＜0.05)，SOD顯著降低(P＜0.01)；與I/R損傷組比較，PCr組MDA含量及總鈣水平顯著降低(P<0.05)，SOD顯著增高（P＜0.01）。結(jié)論P(yáng)Cr對(duì)心肌I/R損傷有保護(hù)作用?！娟P(guān)鍵詞】磷酸肌酸；缺血再灌注損傷；線粒體　　心肌缺血時(shí)磷酸肌酸(PCr)是一種最主要最直接的功能物質(zhì)，而內(nèi)源性PCr極其有限的，所以提供外源性PCr參與細(xì)胞能量的供應(yīng)可解決心肌保護(hù)的根本問題——能源。國(guó)外學(xué)者對(duì)于外源性PCr能否補(bǔ)充恢復(fù)耗盡的能量?jī)?chǔ)備，作了大量研究，并證明PCr是一種極易被心肌細(xì)胞使用的能量形

3、式〔1〕。通過PCr的標(biāo)記實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)心肌中有放射性分布，證明外源性PCr可以增加細(xì)胞內(nèi)PCr的總體水平，而且當(dāng)心肌缺血時(shí)，這種穿透力增強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)觀察了PCr對(duì)體外大鼠心肌線粒體中丙二醛(MDA)水平、超氧化物歧化酶(SOD)活力和Ca2+濃度的影響，并探討其作用機(jī)制?！　?材料與方法　　1.1材料　　成年雄性DA、SOD、ATP酶檢測(cè)試劑盒均為南京建成生物工程研究所提供。臺(tái)式高速離心機(jī)MC滬0000193（上海手術(shù)器械廠），LMZ－Z二道描記式記錄儀（成都儀器廠），微型動(dòng)物呼吸機(jī)（吉林大學(xué)第二醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室提供）。PCr由?？谄媪χ扑幱邢薰咎峁?hào)2005

4、0503。　　1.2模型制作及分組　　60只大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組(Sham)，缺血再灌注(I/R)損傷組，PCr組，每組20只。DA含量的測(cè)定　　取各組線粒體混懸液，采用硫代巴比妥酸法〔3〕，按照MDA測(cè)定試劑盒說明書的步驟進(jìn)行，SOD檢測(cè)采用黃嘌呤氧化酶法?！　?.5大鼠心肌細(xì)胞線粒體Na+K+ATP、Ca2+Mg2+ATP酶活性測(cè)定　　取各自線粒體混懸液，按　　2.2PCr對(duì)I/R損傷大鼠線粒體Na+K+ATP、Ca2+Mg2+ATP活力的影響　　與假手術(shù)組比較，I/R損傷組大鼠血清Na+K+ATP、Ca2+Mg2+ATP活性明顯降低（P＜0

5、.01），與I/R損傷組相比PCr組血清Na+K+ATP、Ca2+Mg2+ATP的活性明顯升高（P＜0.01），見表2。表2PCr對(duì)大鼠心肌細(xì)胞線粒體ATP酶活力的影響(略)　　3討論P(yáng)Cr是參與細(xì)胞能量代謝重要的物質(zhì)之一，也是細(xì)胞重要的能量供應(yīng)源ATP的補(bǔ)充，而ATP是任何細(xì)胞代謝過程中最重要的能量源〔5〕。線粒體在心臟的主要功能是合成ATP并維持Ca2+平衡，這兩個(gè)過程有賴于線粒體膜內(nèi)的電子轉(zhuǎn)運(yùn)所產(chǎn)生的H+化學(xué)梯度，在有氧的生理?xiàng)l件下，線粒體內(nèi)的Ca2+濃度增加，刺激三羧酸循環(huán)和輔酶I〔NADH〕的氧化還原產(chǎn)生ATP〔6〕。而在心肌缺血缺氧條件下，有

6、氧氧化受抑制，ATP產(chǎn)生不足，Na+K+ATP酶活性受抑制，細(xì)胞內(nèi)Na+增多，無(wú)氧酵解增強(qiáng)，乳酸堆積，造成H+蓄積，細(xì)胞內(nèi)酸中毒，Na+H+交換被激活，也使細(xì)胞內(nèi)Na+濃度增多，進(jìn)而激活Na+Ca2+泵，造成Ca2+超載，線粒體內(nèi)Ca2+聚集可引起膜通透性改變，導(dǎo)致線粒體腫脹，造成不可逆損傷。當(dāng)再灌注時(shí)，大量氧供雖能使線粒體呼吸鏈功能有所恢復(fù)，但也可引起大量氧自由基產(chǎn)生和細(xì)胞內(nèi)Ca2+聚集，鈣超載可激活磷脂酶，進(jìn)一步加重膜損傷。本實(shí)驗(yàn)觀察到心肌I/R損傷后，I/R組線粒體的Ca2+水平顯著高于假手術(shù)組，而PCr組的Ca2+水平顯著低于I/R組，說明心

7、肌I/R損傷可導(dǎo)致線粒體內(nèi)鈣聚集，PCr可減輕線粒體內(nèi)Ca2+聚集，其作用機(jī)制可能是影響L型鈣離子通道（IcaL）。因?yàn)槿毖?、酸中毒、缺氧可以明顯抑制IcaL通道，缺血以及酸中毒可以降低肌漿網(wǎng)Ca2+泵，Na+K+ATP酶功能，通過Na+/H+交換、Na+/Ca+交換造成細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載，從而抑制IcaL通道，酸中毒可以降低通道的電導(dǎo)以及開放數(shù)量和開放時(shí)間，IcaL通道aIC亞基的半胱氨酸殘基對(duì)缺氧十分敏感，低氧分壓可直接對(duì)通道產(chǎn)生抑制。PCr可明顯增加缺血時(shí)受抑制的IcaL通道。PCr的作用機(jī)制可能不單純是ATP合成的底物，它主要是通過保護(hù)和維持腺嘌

8、呤核苷酸池，保護(hù)線粒體，促進(jìn)ADP的再磷酸化，加快A