腺苷对缺氧复氧心肌细胞的保护作用_图文(精)
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·综 述·文章编号 1672-5301(2004)08-0658-04腺苷与心脏保护的研究进展100037 北京市,中国医学科学院 中国协和医科大学心血管病研究所阜外心血管病医院心内科 赵京林 杨跃进(审校)关键词 腺苷;心肌缺血;心肌保护中图分类号 R-33 文献标识码 A 恢复冠状动脉(冠脉)血流和心肌再灌注对于缺血缺氧的心肌复苏是十分必要的。
然而缺血心肌在再灌注时也可导致心肌损伤。
腺苷是组织缺血时所释放的一种内源性因子,自从1985年Ely等[1]研究发现它对心肌细胞亦有直接保护作用以来,对腺苷的心肌保护作用的研究不断深入,近年来取得了重要进展。
本文就腺苷的代谢、心肌保护作用及其临床应用进展作一综述。
1 腺苷的代谢腺苷(Adenosine)是一种嘌呤核苷,由糖苷键连接腺嘌呤和核糖而成。
它是腺苷酸的前体,又是其代谢产物,广泛分布于体内各种组织中。
在氧含量正常时,腺苷保持低水平持续释放。
通过S-腺苷同型半胱氨酸经S-腺苷同型半胱氨酸酶水解,和腺苷一磷酸经胞质中或细胞外的5′-核苷酸酶脱磷酸2种方式而生成腺苷。
细胞内腺苷有3种转移途径:在腺苷激酶的作用下使一磷酸腺苷(AM P)重新磷酸化、在腺苷脱氨酶的作用下使次黄嘌呤脱氨基、自细胞内向外释放[2]。
这些转移途径可以在有氧的条件下使游离的腺苷保持较低的水平。
心肌在缺血/缺氧时,由于氧供需失衡最终导致ATP分解,腺苷的释放量可增加50倍。
心肌细胞、血管内皮细胞和血管平滑肌细胞均可生成腺苷。
AMP可以在外源和内源性5′-核苷酸酶的作用下脱磷酸而生成腺苷。
腺苷经自由扩散透过心肌细胞,并在组织间液中蓄积。
经胞旁清除作用进入血管腔内(较慢,在生理条件下为10%);或经核苷酸载体摄入内皮细胞,在细胞内代谢为肌苷和次黄嘌呤,还可以进一步分解为黄嘌呤和尿酸[2](图1)。
因此,入血之后,腺苷可被内皮细胞快速摄取并降解。
血中腺苷的半衰期较短,不超过10s。
缺氧诱导因子-1在缺氧预处理心肌保护中的作用及其机制研究刘秀华;武旭东;蔡莉蓉;刘凤英【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2004(020)003【摘要】目的:研究缺氧诱导因子-1(HIF-1)在缺氧预处理(HPC)心肌细胞保护中的作用及其机制.方法:在培养的SD乳鼠心肌细胞缺氧/复氧(H/R)模型上,观察HPC 对于24 h后心肌细胞H/R损伤的影响,以MTT法测定心肌细胞存活率,试剂盒测定培养液中乳酸脱氢酶(LDH)活性.制备心肌细胞蛋白提取物,以磷酸化的细胞外信号调节激酶(ERK1/2)抗体测定HPC后不同时间ERK1/2活性,以聚丙烯酰胺电泳迁移实验观察HIF-1α磷酸化,并观察蛋白磷酸酶激动剂BDM和ERKs的上游激酶(MEK1/2)抑制剂PD98059对于HPC诱导的HIF-1α磷酸化以及心肌细胞保护作用的影响.结果:HPC可以提高心肌细胞H/R后存活率、减少LDH漏出,并激活ERK1/2,使HIF-1α发生磷酸化;蛋白磷酸酶激动剂BDM和ERKs的上游激酶MEK 抑制剂PD98059可以消除HPC诱导的HIF-1α磷酸化和心肌细胞保护作用.结论:HPC可以提高乳鼠心肌细胞对于H/R的耐受性,其机制涉及ERKs介导的HIF-1α磷酸化.【总页数】4页(P343-346)【作者】刘秀华;武旭东;蔡莉蓉;刘凤英【作者单位】解放军总医院,病理生理学研究室,北京,100853;解放军总医院,南八科,北京,100853;解放军总医院,病理生理学研究室,北京,100853;解放军总医院,病理生理学研究室,北京,100853【正文语种】中文【中图分类】R541.4【相关文献】1.缺氧预处理在心肌保护中的作用机制 [J], 黄杰;郑宏2.缺氧诱导因子-2α在小鼠DSS结肠炎中的作用及其机制研究 [J], 张顺;杜涛;蒋小华;宋纯3.大鼠离体心脏模型中雷帕霉素调节HIf1α干预缺氧预处理心肌保护作用的机制[J], 伊利亚尔·买买提力;俞瑾;郭海;郑宏4.缺氧诱导因子在胃癌中的作用及机制研究进展 [J], 赵乙锾;徐洪雨5.缺氧诱导因子-1α在缺氧预处理预防心肌细胞损伤中的作用 [J], 徐菲菲;刘秀华;蔡莉蓉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
缺氧复氧致心肌AC16细胞损伤途径的研究DAI Wen-zhi;YE Wen-feng;HE Yuan;CHEN Can;HUANG Shi-an;LEI Wei;GUO Jun【摘要】目的:探讨缺氧复氧条件下不同复氧时间致心肌细胞损伤的途径.方法:培养人心肌AC16细胞,先置入1%O2、无糖无血清条件下培养24 h,再更换含10%胎牛血清的低糖DMEM联合21%O2进行不同时间的复氧培养,采用CCK-8法检测细胞活力,并通过Western blot法检测不同细胞损伤途径标记分子的蛋白水平,如细胞自噬相关蛋白LC3-II/-I、细胞焦亡相关蛋白caspase-1和gasdermin D 及凋亡相关蛋白caspase-3、Bax和Bcl2.结果:与空白对照组相比,各缺氧复氧组细胞活力降低,且随复氧时间延长,细胞活力相应持续降低(P<0.05),同时缺氧组LC3-II/-I上调(P<0.05),而复氧后LC3-II/-I较缺氧组下降,但仍高于对照组;此外,cleaved caspase-1和cleaved gasdermin D蛋白在复氧6 h组和复氧12 h 组表达水平上调(P<0.05);cleaved caspase-3水平和Bax/Bcl2在复氧12 h组上调(P<0.05).结论:缺氧致心肌AC16细胞的自噬上调,并随复氧时间增加自噬水平减弱,且在复氧过程中细胞焦亡的激活早于细胞凋亡.【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2019(035)007【总页数】4页(P1232-1235)【关键词】缺氧复氧;心肌细胞;细胞自噬;细胞焦亡;细胞凋亡【作者】DAI Wen-zhi;YE Wen-feng;HE Yuan;CHEN Can;HUANG Shi-an;LEI Wei;GUO Jun【作者单位】;;;;;;【正文语种】中文【中图分类】R363.2;R541.4缺血性心脏病是心血管系统中致死率和致残率最高的疾病之一,临床使用经皮冠状动脉介入术疏通狭窄甚至闭塞的冠状动脉管腔,从而改善心肌血流灌注和阻止梗死面积扩大,是治疗缺血性心脏病的基本原则和有效方法[1]。
缺氧时腺苷的变化
当人体缺氧时,腺苷水平会增加。
缺氧导致细胞能量供应不足,细胞开始通过一系列途径来产生额外的能量。
一种重要的途径是通过腺苷酸的代谢来产生能量。
腺苷酸在细胞内转化为腺苷,腺苷可以通过特定的受体进入细胞内,然后被转化为腺苷酸。
腺苷和腺苷酸之间的循环途径被称为腺苷循环。
在缺氧的条件下,腺苷循环的速度增加,导致腺苷水平增加。
腺苷的产生可以通过两个主要途径:核苷酸酶的磷酸化和核苷酸酶的去乙酰化。
这些途径可以产生腺苷来提供额外的细胞能量。
在缺氧时,腺苷的增加有助于维持细胞的能量供应和生存。
腺苷可以通过活化细胞内的能量生成途径来提供额外的能量。
此外,腺苷还具有调节细胞代谢和保护细胞的作用。
腺苷可以通过与特定的受体相结合来调节细胞内的信号转导,从而调节细胞的代谢和生理功能。
此外,腺苷还可以通过抗氧化和抗炎作用来保护细胞,减轻缺氧引起的损伤。
因此,腺苷的增加在缺氧条件下可能起到一定的保护作用。
腺苷药物预适应对缺血心肌的保护作用摘要】目的:分析腺苷药物预适应对缺血心肌的保护作用及Mn-SOD、ICAM-1﹑iNOS的含量变化。
方法:试验用Wistar 大鼠140只,随机分为:对照组﹑心肌梗塞组﹑IP组﹑腺苷PP1个循环组﹑腺苷PP 2个循环组﹑腺苷PP 3个循环组﹑腺苷PP 4个循环组。
通过TTC(Triphenyl tetrazolium chloride)染色方法来测定心肌梗塞的面积;通过氧化还原酶法测定血清中的Mn-SOD、ICAM-1﹑iNOS的含量变化。
结果:⑴心肌梗塞面积在心肌梗塞组中最大,IP后心肌梗塞面积有明显的下降,两者之间有明显的统计学差异。
在PP三个循环组,心肌梗塞面积达到最小,在PP四个循环组,心肌梗塞面积较PP三个循环组稍有升高,两者之间没有统计学差异(p>0.05)。
⑵心肌梗塞以后Mn-SOD含量与对照组相比明显升高(p<0.05)。
PP以后血清中的Mn-SOD含量亦有明显的升高,从第一个循环到第三个循环,随着循环次数的增加而增加,高峰在PP三个循环的时间,与心肌梗塞组相比较两者之间有明显的统计学差异(p<0.01);第四个循环Mn-SOD的含量较三个循环组反而稍有下降,两者之间没有统计学差异(p>0.05)。
⑶心肌梗塞以后血清中的ICAM-1含量表达较对照组有明显的升高,两者之间有统计学差异(p<0.05)。
ICAM-1的含量随PP循环次数的增加而增加,其含量在PP四个循环的时间达到最高峰,其同心肌梗塞组之间有明显的统计学差异(p<0.01)。
⑷心肌梗塞以后血清中的iNOS含量表达较对照组有明显的升高,两者之间有统计学差异(p<0.05)。
iNOS的含量随PP循环次数的增加减少, PP四个循环最低,同心肌梗塞组之间有明显的统计学差异(p<0.01)。
结论:PP对梗塞心肌具有保护作用,Mn-SOD、ICAM-1﹑iNOS在PP过程中有明显的变化,可能参与了心肌PP 的过程。
缺氧兔心肌血流量的变化及一氧化氮和腺苷的调节作用
黄庆愿
【期刊名称】《中国应用生理学杂志》
【年(卷),期】1996(000)002
【摘要】观察了急性缺氧和慢性间断性缺氧兔心肌血流量,心肌组织中腺苷和GMP含量的变化及Nω-NO3-L精氨酸(L-NA)阻断一氧化氮(NO)生成后的影响。
结果表明,急性缺氧兔心肌血流量增加,心肌组织中腺苷和cGMP含量
增高,静脉输入L-NA后,心肌血流量减少,同时心肌组织中cGMP含量降低,腺苷含量进一步增高,慢性缺氧兔心肌血流量无明显变化,红细胞压和(Hct)增高,抑制O合成后,右室心肌血流量减少,左室心肌血流量无明显变化,说明NO和
腺苷均参与急性缺氧时冠状血管扩张机制;NO参与慢性缺氧兔心肌血管基础张力调节。
【总页数】1页(P170)
【作者】黄庆愿
【作者单位】第三军医大学病理生理学教研室,重庆630038;第三军医大学病理
生理学教研室,重庆63003
【正文语种】中文
【中图分类】R594.302
【相关文献】
1.慢性缺氧时心肌血流量的变化及一氧化氮和内皮素-1的调节作用 [J], 周玉峰;万强;谢增柱;刘福玉;廖为公
2.缺氧时ET-1、NO、TXA2、PGI2的变化及对心肌血流量的调节作用 [J], 周玉峰;黄梅;邓聪颖;汤立新
3.环磷酸腺苷和一氧化氮在后适应保护缺氧/复氧损伤心肌细胞中的作用 [J], 王茜;刘革修;宾娟;徐江平
4.缺氧时TXA2和PGI2对心肌血流量变化的调节作用 [J], 周玉峰;黄梅;邓聪颖;汤立新
5.N~ω─硝基─L─精氨酸对兔慢性缺氧心肌区域血流量的影响 [J], 黄庆愿;刘福玉;谢增柱;张国斌
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研究论文腺苷对缺氧/复氧心肌细胞的保护作用王兴祥1,3,周利龙1,丁家望2,冯义柏1,程龙献11华中科技大学同济医学院附属协和医院心内科,武汉430022;2宜昌市中心人民医院,宜昌443000摘要:本研究旨在探讨腺苷(adenosine,ADO对缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R心肌细胞的保护作用及其分子机制。
将原代培养的新生大鼠心肌细胞分成H/R对照组和ADO(110μmol/L保护组。
用倒置相差显微镜观察心肌细胞的生长状态。
检测两组培养基质乳酸脱氢酶(LDH活性和心肌细胞Ca2+和丙二醛(MDA浓度。
用EL ISA法检测肿瘤坏死因子(TNF2α的表达,并用凝胶电泳迁移率改变法(EMSA测定核因子(NF2κB结合活性。
所得结果如下:(1心肌细胞H/R培养后皱缩、变圆,伪足减少,ADO组心肌细胞的形态变化小于对照组;(2 ADO减少缺氧和复氧期间心肌细胞LDH的漏出(bothP<0101;(3ADO降低缺氧和复氧期间心肌细胞内的Ca2+浓度(both P<0101;(4ADO降低缺氧和复氧期间心肌细胞MDA浓度(both P<0101;(5ADO抑制缺氧和复氧期间TNF2α的表达(both P<0101;(6ADO抑制缺氧和复氧期间心肌细胞NF2κB结合活性(both P<0101。
以上结果提示:(1外源性ADO可减轻心肌细胞的H/R损伤;(2外源性ADO抑制H/R期间心肌细胞TNF2α的表达;(3外源性ADO可能通过抑制心肌细胞NF2κB结合活性下调TNF2α的表达。
关键词:腺苷;缺氧/复氧损伤;心肌细胞中图分类号:Q463;R540Adenosine protects cardiomyocytes from hypoxia/reoxygenation injuryWAN G Xing2Xiang1,3,ZHOU Li2Long1,DIN G Jia2Wang2,FEN G Yi2Bai1,CHEN G Long2Xian1 1Depart ment of Cardiology,U nion Hospital A f f iliated to Tongji Medical College,Huaz hong U niver2 sity ofScience and Technology,W uhan430022;2Yichang People Hospital,Yichang443000Abstract:The aim of this study was to investigate the protective effect of adenosine(ADOon car2 diomyocytes following hypoxia/reoxygenation(H/Rand its molecular mechanism.Primary cultured cardiomyocytes of neonatal rats were dividedin to two groups,namely H/R(controland ADO(110μmol/Lgroups.The morphologic changes in cardiomyocytes were observed under an inverted phase2 contrast microscope.The following parameters of the two groups were determined:lactate dehydroge2 nase(LDHactivity,intracellular calcium concentration and malondialdehyde(MDAcontent.Tumor necrotic factor(TN F2αassay was performed using an EL ISA kit and N F2κB in the nucleus was analyzed by electrophoretic mobility shift assay(EMSA.The results are as follows:(1after H/R injury,car2 diomyocytes contracted,tending to get round in shape and its pseudopods decreased,while marked mor2 phological changes were not observed in ADO group;(2LDH leakage maintained at a lower level in ADO group than that in the control group during H/R(bothP<0101;(3ADO significantly reduced the concentration of calcium in cells and prevented calcium overload during H/R(both P<0101;(4 ADO markedly reduced the content of MDA during H/R(both P<0101;(5ADO inhibited the pro2 duction of TN F2αduringH/R(both P<0101;and(6ADO down2regulated N F2κB binding activity of cardiomyocytes during H/R(both P<0101。
The results suggest that(1exogenous ADO attenuatesReceived2002205207Accepted20022082263Corresponding author.Present address:Cardiovascular Disease Department,First Affiliated Hospital,Medical School of Zhejiang University,Hangzhou310003,China.Tel:+86257528061397;E2mail:wangxx19730312@yahoo1com1 cnH/R injury of cultured cardiomyocytes;(2exogenous ADO inhibits the production of TN F2αafter H/R injury;(3exogenous ADO prevents the activation of N F2κB,which may be the molecular mechanism of down2regulation of TN F2αexpression.K ey w ords:adenosine;hypoxia/reoxygenation injury;cardiomyocytes腺苷(adenosine,ADO作为心肌细胞的能量代谢产物,在缺血预处理的心脏保护中具有重要作用。
近来研究发现,ADO可下调人和大鼠缺血心肌组织肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor2α,TN F2α的表达,而TN F2α是中性粒细胞介导缺血/再灌注损伤的主要细胞因子[1]。
目前对ADO下调TN F2α表达的分子机制尚不清楚。
有作者报道,心肌组织缺血/再灌注时,核因子κB(nuclear factorκB, N F2κB活性持续增高[2~4],且最近有研究表明ADO可抑制离体心脏缺血/再灌注时的N F2κB活性[5]。
而后者参与了一系列炎症因子的表达调控,包括TN F2α。
本文通过观察外源性ADO对缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R心肌细胞的形态结构、损伤指标、TN F2α表达及N F2κB活性的影响,进一步从细胞水平明确ADO的心脏保护作用及其机制,并初步探讨心肌细胞缺氧/复氧损伤时TN F2α与N F2κB活性的关系,为其临床应用提供理论依据。
1材料和方法111主要试剂和仪器胎牛血清和DM EM合成培养基购自G ibco公司。
胰蛋白酶(trypsin购自Difco公司。
乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH试剂盒购自上海申能生物技术有限公司。
丙二醛(malondialdehyde,MDA和TN F2αEL ISA试剂盒购自北京邦定泰克生物技术有限公司。
N F2κB寡核苷酸序列、T4多核苷酸激酶、T4激酶缓冲液均购自Promega公司。
[γ232P]A TP购自北京福瑞公司。
ADO 购自Sigma公司。
其余试剂为国产分析纯级。
二氧化碳培养箱购自德国Heraeus公司;倒置相差显微镜购自日本Olympus公司。
112新生大鼠心肌细胞的原代培养取新生1~4 d SD大鼠(华中科技大学同济医学院实验动物学部提供的心室肌组织并剪碎,用011%胰蛋白酶分次消化,分离心肌细胞。
用含10%胎牛血清、100U/ ml青霉素、100μg/ml链霉素的DM EM培养基制备细胞悬液,以差速贴壁法纯化心肌细胞,使纯度达到90%以上。
以115×106/ml 接种于预先用50 mg/L多聚赖氨酸涂布过的培养瓶中,瓶中置盖玻片供细胞贴附生长,在37℃、95%O2+5%CO2的二氧化碳孵箱内进行培养。
每2d更换一次培养基,取培养4d的单层细胞进行实验。
113H/R损伤模型的建立将心肌细胞用缺氧缺糖培养基培养后,培养瓶内立即充入215%O2+ 9215%N2+5%CO2(1L/min持续90s,以驱除瓶内氧气,37℃密闭培养2h。
将缺氧的心肌细胞换用饱含95%O2+5%CO2的含糖培养基,在正常培养条件下培养1h,建立缺氧/复氧损伤模型。
114实验分组将培养的单层心肌细胞分为2组: (1对照组:按照上述方法,制备缺氧/复氧损伤模型;(2ADO处理组:在培养基中加入ADO(110μmol/L后,立即按对照组程序处理。
各组均缺氧培养2h后再给氧1h。
收集缺氧前、缺氧后2h、再给氧1h后的培养基和心肌细胞用于后续实验指标测定。
各组均在上述心肌细胞培养条件下培养3批细胞并做6份重复测试。
115心肌细胞的鉴定心肌细胞的鉴定采用免疫组织化学方法。
116心肌细胞生长状态的检测心肌细胞复氧1 h后,利用倒置相差显微镜观察心肌细胞的形态学改变,用台盼蓝排斥试验检测心肌细胞的存活率。