右美托咪定对大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用及其机制研究_冷志伟.pdf

广西医科大学学报JOURNAL OF GUANGXI MEDICAL UNIVERSITY2022 Dec；39（12）右美托咪定对大鼠心肌缺血再灌注损伤的作用及其机制研究*冷志伟，马文俊，张璐，黎杏梅，梁蓓薇，陈燕桦（广西医科大学第一附属医院，南宁530021）摘要目的：探讨右美托咪定对大鼠心肌缺血再灌注（I/R）损伤的作用及其机制。方法：将48只SPF级雄性SD大鼠随机分为4组：假手术组（Sham组）、I/R组、I/R+右美托咪定组（D组）、I/R+右美托咪定+PPAR抑制剂GW9662组（DG组）。I/R组、D组和DG组通过线栓法（缺血0.5 h，再灌注3 h）制备心肌I/R模型，Sham组仅开胸不结扎。D组从模型制备前5 min至再灌注结束经股静脉泵注5 g/kgh-1右美托咪定，DG组在模型制备前2 h腹腔注射1 mg/kg GW9622，并泵注与D组等剂量右美托咪定。监测大鼠心率和平均动脉压。采用TTC染色检测心肌损伤面积，苏木精伊红（HE）染色观察心肌组织病理形态变化。用western blotting法检测心肌组织PPAR、磷酸化（p-）PPAR、NF-B p65、Caspase 3、Bcl-2、Bax蛋白表达，实时荧光定量PCR（RT-qPCR）法检测PPAR、NF-B基因表达。结果：与I/R组比较，D组缺血期和再灌注期的心率和平均动脉压稳定，心肌损伤面积缩小，心肌组织病理损伤减轻，心肌组织中Bax、Caspase 3蛋白表达量降低，Bcl-2蛋白表达量升高，PPAR和p-PPAR基因及蛋白表达量升高，NF-B p65基因及蛋白表达量降低（均P0.05）；与D组比较，DG组Bcl-2蛋白表达量降低，NF-B p65、Bax、Caspase 3蛋白表达量升高（均P0.05），心肌损伤面积增加，心肌组织病理损伤加重。结论：右美托咪定对大鼠心肌I/R损伤具有保护作用，其机制可能与激活PPAR/NF-B信号通路有关。关键词心肌缺血再灌注；右美托咪定；PPAR；NF-B中图分类号：R614.1文献标志码：A文章编号：1005-930X（2022）12-1964-06DOI：10.16190/ki.45-1211/r.2022.12.015Effects and mechanism of dexmedetomidine on myocardial ischemia-reperfusion injury inratsLeng Zhiwei,Ma Wenjun,Zhang Lu,Li Xingmei,Liang Beiwei,ChenYanhua.(The First Affiliated Hospital ofGuangxi Medical University,Nanning 530021,China)AbstractObjective:To investigate the effects and mechanism of dexmedetomidine on myocardial ischemia-re-perfusion(I/R)injury in rats.Methods:Forty-eight SPF male SD rats were randomly divided into four groups:Sham group,I/R group,I/R+dexmedetomidine group(D group),and I/R+dexmedetomidine+PPAR inhibitorGW9662 group(DG group).The Myocardial I/R model was established in I/R group,D group and DG group bythread embolism method(0.5 h ischemia,3 h reperfusion),while the Sham group only underwent thoracotomywithout ligation.D group was injected with 5 g/kg.H-1dexmedetomidine via femoral vein pump from 5 min be-fore model preparation to the end of reperfusion;DG group was intraperitoneally injected with 1 mg/kg GW96222 h before model preparation and pumped with the same dose of dexmedetomidine as D group.Heart rate andmean arterial pressure were monitored.TTC staining was used to detect the area of myocardial injury,and hema-toxylin-eosin(HE)staining was used to observe the pathological changes in myocardial tissues.The protein ex-pressions of PPAR,phosphorylated(p-)PPAR,NF-B p65,Caspase 3,Bcl-2 and Bax in myocardial tissueswere detected by western blotting.The expressions of PPAR and NF-B genes were detected by Real-time fluo-rescence quantitative polymerase chain reaction(RT-qPCR).Results:Compared with I/R group,heart rate andmean arterial pressure in D group during ischemia and reperfusion were stable,the area of myocardial injury andthe pathological injury of myocardial tissues were re-duced,the protein expressions of Bax and Caspase 3in myocardial tissues decreased,the protein expres-sion of Bcl-2 as well as the gene and protein expres-*基金项目：广西自然科学基金资助项目（No.2018GXNSFAA294007）通信作者，E-mail：收稿日期：2022-09-30 1964sions of PPAR and p-PPAR increased,and NF-B p65 gene and protein expression decreased(all P0.05);compared with D group,the protein expression of Bcl-2 in DG group decreased while the protein expressions ofNF-B p65,Bax and Caspase 3 increased(all P0.05)with the area of myocardial injury increasing and the path-ological injury of myocardial tissues aggravated.Conclusion:Dexmedetomidine has a protective effect on myo-cardial I/R injury in rats,and its mechanism may be related to the activation of PPAR/NF-B signaling pathway.Keywordsmyocardial ischemia-reperfusion;dexmedetomidine;PPAR;NF-B心肌梗死是许多国家心脏病发病率和病死率升高的最常见原因1，尽早实现再灌注治疗有利于预防心肌细胞死亡和收缩功能障碍2。经皮冠状动脉介入治疗和冠状动脉旁路移植术是目前临床上有效的冠心病治疗方法3。然而，研究表明，再灌注本身可能加重损伤，诱发心肌细胞死亡，导致缺血后梗死范围扩大，即缺血再灌注（I/R）损伤4。目前，心肌I/R对心肌所造成的损伤还没有更好的治疗措施。因此，有必要开发新的策略来预防心肌I/R损伤，以改善冠心病患者的临床预后。过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）作为细胞内重要的配体激活受体和细胞转录分化因子，在哺乳动物多种组织中均有分布，如脂肪组织、平滑肌组织、心肌组织等5。核因子 B（NF-B）作为一种重要的炎症因子，广泛参与机体对外界刺激（如病毒、高温、辐射、重金属）的反应6；且在各类炎症细胞和细胞免疫中发挥作用。研究发现，PPAR/NF-B通路在心肌I/R损伤过程中起到重要的作用7。多项研究表明，右美托咪定作为围术期常用的镇静镇痛药，在I/R及其他因素所致的心脏损伤中具有一定的保护作用8-10，包括预防心律失常、稳定血压、减轻心肌I/R损伤等11。本研究旨在观察右美托咪定对大鼠心肌I/R损伤的作用及其对PPAR/NF-B信号通路的影响。1材料与方法1.1实验动物成年雄性SD大鼠，体重300350 g，购于广西医科大学实验动物中心，动物生产许可证号：SCXK桂2020-0004，动物使用许可证号：SYXK-桂2020-0004。对大鼠进行分笼饲养，水和食物充足，温度2025，12 h/12明暗交替。本研究经广西医科大学实验动物伦理委员会批准（审批号：202101014）。1.2主要试剂与仪器右美托咪定（江苏恒瑞医药股份有限公司）；PPAR抑制剂GW9662（碧云天科技有限公司）；Bax单克隆抗体（万类生物）；Caspase 3单克隆抗体（万类生物）；Bcl-2 单克隆抗体（abcam）；磷酸化（p-）PPAR 单克隆抗体（Abcam）；PPAR 单克隆抗体（Gene Tex）；NF-B p65单克隆抗体（Cell signalingTechnology）；GAPDH（Proteintech）；荧光二抗（Ther-mofisher Scientific）；BCA试剂盒（南宁市博达实验耗材经营部）；实时荧光定量PCR（RT-qPCR）试剂盒（南宁市美仑实验器材经营部）；快速RNA提取试剂盒（南宁市基诺生物技术有限公司）。1.3实验方法1.3.1动物分组将48只SD大鼠随机分为4组：假手术组（Sham组）、I/R组、I/R右美托咪定组（D组）、I/R右美托咪定GW9662组（DG组），每组12只。1.3.2I/R模型制备及给药采用改良线栓法12制备大鼠心肌I/R模型。建模前8 h禁食不禁水，腹腔注射1%戊巴比妥钠（30 mg/kg）麻醉大鼠，行气管插管，连接小动物呼吸机。在胸骨左侧逐层钝性分离肌肉组织，剪断第34肋，暴露心脏；撕开心包膜，在左心耳与主动脉根部之间、下缘26 mm处，用眼科缝合针将6-0丝线穿过心肌层，收紧结扎线。以左心室变白、心电图ST段抬高为结扎成功标志。缺血0.5 h后松开结扎线，再灌注3 h。Sham组仅开胸不结扎。各组大鼠均行股静脉穿刺，放置穿刺针，连接泵注管。D组从建模前5 min至再灌注结束，通过微量泵经股静脉泵注5 g/kgh-1右美托咪定；DG组建模前2 h腹腔注射1 mg/kg的GW9662，并经股静脉泵注与D组等剂量的右美托咪定。Sham组和I/R组泵注等量生理盐水。1.3.3大鼠血流动力学监测分别在缺血期、