肾缺血预处理研究论文

【关键词】缺血预处理EffectsofrenalischemicpreconditioningontheexpressionsofBcl2,Bax,Fasproteinsinimmaturemyocardialcellsinrabbits【Abstract】AIM:Toinvestigatetheeffectsofrenalischemicpreconditioning(RIP)onapoptosisandexpressionsofBcl2,BaxandFasproteinsinimmaturemyocardialcellsinrabbits.METHODS:Isolatedworkingrabbitheartmodelwasusedinthisstudyand24immaturerabbitswererandomlydividedintocontrolgroup,ischemia/reperfusion(I/R)groupandRIPgroup.TheTUNEL,nucleosomalladderofDNAfragmentsandtheexpressionofBcl2,BaxandFasproteinsweredetected.RESULTS:ComparedwiththatinI/Rgroup,TUNELcellapoptosiswaslower［(4.19±1.13)%vs(12.30±2.10)%,P<0.01］,ladderofDNAfragmentswaslower(57350±1765vs135200±3370,P<0.01),Bcl2expressionwashigher(33525±1026vs12385±860,P<0.01),Baxexpressionwaslower(8640±768vs32472±1128,P<0.01)andFasexpressionwaslower(8936±912vs32100±1260,P<0.01)inRIPgroup.CONCLUSION:RIPdecreasesimmaturemyocardialcellapoptosisandaffectstheexpressionsofBcl2,BaxandFasproteins.【Keywords】kidney;ischemicpreconditioning;apoptosis;Bcl2;Bax;Fas【摘要】目的：探讨肾缺血预处理(RIP)对兔未成熟心肌细胞凋亡和Bcl2,Bax,Fas蛋白表达的影响.方法：24只幼兔采用Langendorff离体心脏灌注模型，随机分为正常对照组（C）、心脏缺血/再灌注组(I/R)和肾缺血预处理组(RIP)，每组8只，测定各组未成熟心肌细胞凋亡和Bcl2,Bax,Fas蛋白表达.结果：RIP组与I/R组比较，心肌细胞凋亡率明显减少［(4.19±1.13)%vs（12.30±2.10）%,P<0.01］，DN段梯光密度明显减少(57350±1765vs135200±3370,P<0.01),Bcl2表达增多(33525±1026vs12385±860,P<0.01),Bax(8640±768vs32472±1128,P<0.01)和Fas(8936±912vs32100±1260,P<0.01)表达明显减少.结论：RIP可减少缺血再灌注后兔未成熟心肌细胞凋亡和影响Bcl2,Bax,Fas蛋白的表达.【关键词】肾；缺血预处理；细胞凋亡；Bcl2；Bax；Fas0引言实验表明，成熟心肌和心肌外的组织器官缺血预处理可减少心肌细胞凋亡的发生，其中Bcl2,Bax,Fas等基因蛋白的表达在细胞凋亡中起重要作用.肾缺血预处理(renalischemicpreconditioning,RIP)对未成熟心肌细胞凋亡是否有影响的报道甚少.本实验目的是观察RIP对兔未成熟心肌细胞凋亡和Bcl2,Bax,Fas等基因蛋白表达的影响.1材料和方法1.1材料出生14～21d的健康长耳大白兔24只(华中科技大学同济医学院动物室提供)，雌雄不拘.MPIAS1000型多媒体病理图像分析系统（华中科技大学同济医学院清平影像工程公司生产）进行光密度测定.细胞凋亡试剂盒购自南京建成生物技术有限公司.1.2方法1.2.1模型建立及分组按处理方式不同将动物随机分为3组,每组8只.开胸，右心耳注入肝素(300U/kg)，切开主动脉插入灌注管，即行KH液Langendorff灌流，灌注压为6kPa(45.0mmHg).切取心脏，结扎肺静脉，剪开左心耳将内径3mm左房灌注管插入左房，内径1mm测压管插入左心室.左房灌注压为1kPa(7.5mmHg)，左心后负荷为3.0kPa(22.5mmHg).KH缓冲液成分(mmol/L):NaCl118.50,KCl4.70,CaCl22.50,MgSO41.20,NaHCO325.00,KH2PO41.20,Glucose11.10,Na2EDTA0.50.使用时新鲜配制，经0.45μm滤器过滤，灌流前给予体积分数为950mL/LO2和50mL/LCO2混合气体按1.5L/min向储液瓶内的灌流液中通气30min，灌流液维持在37℃，pH为7.4，渗透压为824~850kPa/L［320~330mosm/L,1mosm=2.5787kPa(37℃)］.①正常对照组（C）:仅灌注KH液180min，然后取心肌标本.②缺血/再灌注组(I/R)：灌注20min后，停灌45min，复灌120min.③肾缺血预处理组(RIP)：反复2次阻断肾血流5min/放开5min，建立Langendorff模型，然后重复I/R组缺血/再灌注方法.1.2.2观察指标①凋亡细胞原位标记与半定量分析：左心室心肌组织常规石蜡包埋，采用末端脱氧核苷酸转移酶(TdT酶)介导带荧光的deuridinetriphosphate(dUTP)缺口末端标记法(terminaltransferaseUTPnickendlabeling,TUNEL)［1］，标记凋亡细胞核中DNA3′OH末端，经脱蜡，洗脱，消化，孵育，洗脱，二氨基联苯胺(DAB)显色，镜下观察.根据凋亡阳性细胞分布情况，每张切片拍摄5个阳性视野，每视野计数300个心肌细胞中阳性细胞数，以平均计算阳性细胞所占的百分比作为凋亡细胞阳性指数(AI).②琼脂糖凝胶电泳检测DN段梯：采用快速法检测DN段梯［2］.③Bcl2,Bax,Fas基因蛋白的表达：采用WesternBlot法.用2×SDS样品缓冲液裂解细胞，收集细胞蛋白质，经SDSPAGE分离后迅速转移至尼龙膜，按文献［3］法加入单抗(1∶1000)及碱性磷酸酶偶联的抗小鼠IgG(1∶1000)用BCIP/NBT显色.应用MPIAS1000型多媒体彩色病理图像分析系统进行定量测定A值.统计学处理：数据以x±s表示，采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义.2结果2.1凋亡细胞原位标记与半定量分析RIP组的细胞凋亡率为(4.19±1.13)%，与I/R组的(12.30±2.10)%比较P<0.01(Fig1).2.2琼脂糖凝胶电泳检测DN段梯DN段梯光密度测定RIP组(57350±1765)与I/R组(135200±3370)比较差异有统计学意义(P<0.01).2.3Bcl2,Bax,Fas蛋白的表达密度测定Bcl2蛋白RIP组(33525±1026)与I/R组(12385±860)比较差异有统计学意义(P<0.01)；Bax蛋白RIP组(8640±768)与I/R组(32472±1128)比较差异有统计学意义(P<0.01)；Fas蛋白RIP组(8936±912)与I/R组(32100±1260)比较差异有统计学意义(P<0.01).3讨论缺血再灌注损伤可诱发细胞凋亡的发生［4］，细胞凋亡已成为再灌注损伤发病机制中一个重要环节.通过干预凋亡基因的表达阻断细胞凋亡以减轻再灌注损伤的研究是近年来细胞分子生物学研究的重点之一.近年来研究认为心肌缺血预处理可减少细胞凋亡的发生［5］.心肌缺血预处理是通过PKC的信号传递来保护心肌的，PKC和mitoKATP与凋亡信号转导途径相关连，从而影响心肌的细胞凋亡［6］，而RIP的心肌保护作用亦与PKC和mitoKATP相关.Bcl2主要表达于线粒体外膜、核膜和内质网膜上，其表达可抑制细胞凋亡，Bax表达则促进细胞凋亡.细胞凋亡是一种受促凋亡基因如fas和抗凋亡基因如bcl2调控的主动性细胞死亡过程.Fas属于TNF受体家族.由Fas介导的细胞凋亡存在于多种细胞系中.心肌细胞膜表达功能性的Fas和FasL，但是在正常情况下Fas和FasL并不介导心肌细胞发生凋亡.我们通过建立Langendorff灌注模型检验了RIP对兔未成熟心肌细胞凋亡及Bcl2,Bax,Fas基因蛋白表达的影响,发现RIP使缺血再灌注后兔未成熟心肌细胞凋亡明显减少，Bcl2基因蛋白的表达明显增多，而Bax,Fas基因蛋白的表达明显减少，说明在兔未成熟心肌，RIP可通过影响Bcl2,Bax,Fas基因蛋白的表达而减少心肌细胞凋亡.【参考文献】［1］GavrieliY,ShermanY,BenSassonSA.IndentificationofprogrammedcelldeathinsituviaspecificlabelingofnuclearDNAfragmentation［J］.JCellBiol,1992;1[1][2]19:493-501.［2］姜泊.分子生物学常用实验方法［M］.北京：人民军医出版社，1996：177.［3］SambrookJ,FritschEF,ManiatisT.Molecularcloning:Alaboratorymanual［M］.2nded.NewYork:ColdSpringHarborLaboratory.1989:1860-1874.［4］GottliebRA,BurlesonKO,KlonerRA,etal.Reperfusioninjuryinducesapoptosisinrabbitcardiomyocytes［J］.JClinInvest,1994;94:1621-1628.［5］WangNP,BufkinBL,NakamuraM,etal.Ischemicpreconditioningreducesneutrophilaccumulationandmyocardialapoptosis［J］.AnnThoracSurg,1999;67:1689-1695.［6］AkaoM,OhlerA,ORourkeB,etal.MitochondrialATPsensitivepotassiumchannelsinhibitapoptosisinducedbyoxidativestressincardiaccells［J］.CircRes,2001;88:1267-1275