宋春华,丁 续,王保叶,付嘉明,徐红飞,公维志,董勤建,李晓艳,郭丹丹,金艳红,闫 珺,亢连茹
(1.黑龙江中医药大学, 哈尔滨 150040 ;2.仪陇县人民医院,四川 南充 637600 )
目前,心血管病发病率呈逐年上升趋势,约有1 700万人每年死于该病[1],成为危害健康三大杀手之一[2]。减少其发生、降低患者病死率、提高生存质量是目前本病研究的方向[3-4]。MIRI发生时线粒体膜结构和功能发生改变,与mPTP等关系密切。本文为针刺心俞预处理调节mPTP开放的相关研究。
1.1 材料 动物 :Wistar雄性大鼠96只(青岛派特福德白鼠养殖专业合作社)。体质量210 g。试剂:上海华蓝化科公司 1%伊文思蓝及2,3,5-氯化三苯基四氮唑、上海宝曼科公mPTP荧光检测试剂盒。中生北控公司DAB显色试剂盒、鼠抗多克隆一抗、PV6002。仪器:北京众实迪创科技Kent ScientificA03-003型小动物呼吸机 、日本OLYMPUS公司激光共聚焦显微镜LSM510、美国Media Cybernetic公司Image-Pro Plus图像分析软件、中国尤尼柯公司紫外分光光度计。
1.2 方法
1.2.1 动物分组 禁食12 h,自由饮水。随机分空白、模型、实验、对照组,每组分即刻、24 h、48 h组。除空白组,其他组各时间组结扎法 MIRI造模后取材。空白组:造模前固定30 min不处理;1次/d,连续15 d,不造模。模型组:造模前同空白组;MIRI造模。实验组:造膜前15 d针刺;1次/d,30 min/次,共15 d。对照组:造模前同空白组;造模时,冠脉结扎前先阻断血流5 min,再灌流5 min;连续重复3次,缺血预处理30 min。
1.2.2 穴位定位及针刺预处理方法 心俞定位根据《实验针灸学》穴位图谱。操作:1)心俞:T5棘突下旁开约7 mm;直刺0.3~0.4 cm接G6805-Ⅱ电针;2)参数:频率20 Hz,电压3 V,连续波;3)强度:大鼠出现与电针同频率轻微颤抖为宜。连续15 d针刺(电针)。
1.2.3 MIRI/缺血预处理动物模型的制作 参照文献[5-10]传统方法进行。
1.2.4 激光共聚焦检测
1.2.4.1 mPTP检测原理 采用活体细胞mPTP荧光检测盒,观察线粒体通透孔:线粒体内荧光的强度高为线粒体完好,膜通透孔呈关闭状态,反之表明线粒体破坏,膜通透孔开放状态。
1.2.4.2 mPTP检测步骤 1)把心肌细胞悬浮液移到离心管,放置离心机,速度为2 000 r/min,离心5 min。2)取出离心管之上清液,加100 μL 清理液Reagent A(37 ℃),充分反应之完全分离细胞;把液体再离心,方式同1)。3)取上清液,分别加进100 μL染色液Reagent B和中和液Reagent C,把离心管内细胞充分染色,放至37 ℃细胞培养箱20 min充分染色,避光,离心同1)。4)抽弃上清液,加进100 μL Reagent A清理液(37 ℃),清洗细胞;离心同1);弃上清液。5)重复实验步骤同4)。6)加进100 μL清理液Reagent A(37 ℃),清洗细胞。7) LSCM观察:移液枪取10 μL离心管内液体,均匀涂至载波片,盖盖玻片,放至LSCM下。启动LSCM,参数激发波长488 nm,散发波长505 nm观察心肌细胞mPTP开放。
1.2.5 凋亡相关蛋白表达 空白组及模型组每日不处理,对照组处理同1.2.1,实验组每日电针心俞,连续15 d,第15天治疗后 30 min 造模,6 h后取心肌组织,免疫组化法观察C凋亡相关蛋白Caspase-3、Bcl-2 表达。每只大鼠取 2 张切片,每张切片取 5 个连续不重复视野。以10 个视野阳性C数平均值记数。200 倍光镜下统计Caspase-3、Bcl-2阳性C数。
1.3 统计学方法 用SPSS 19.0 统计软件处理,实验数据用均数±标准差()表示。正态性检验数据,多组组间比较用单因素方差。组间比较方差齐用LSD法检验,方差不齐用Tamhane’s T2法检验。
2.1 不同时间组mPTP荧光强度比较 见表1。
表1 不同时间组mPTP荧光强度比较( ,n = 24)
表1 不同时间组mPTP荧光强度比较( ,n = 24)
注:与空白组比较,# P<0.05;与模型组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与实验组比较,▲P<0.05,▲▲P<0.01
组 别 即刻组 24 h组 48 h组空白组 51.19±2.13 52.29±1.98 50.12±1.68模型组 21.36±1.82# 22.23±1.78# 23.01±1.84#实验组 31.16±1.30△ 43.35±2.02△△ 37.68±2.01△对照组 31.13±1.40 30.46±1.54▲▲ 29.85±1.15▲
2.2 Caspase-3及Bcl-2表达的阳性细胞数 见表2。
表2 Caspase-3及Bcl-2蛋白表达的阳性细胞数( ,n = 24) ‰
表2 Caspase-3及Bcl-2蛋白表达的阳性细胞数( ,n = 24) ‰
注:与模型组比较,## P<0.01; 与对照组比较,△△P<0.01
组 别 bcl-2 caspase-3空白组 153.83±19.21 116.82±8.74模型组 46.78±16.34 354.45±22.32△△实验组 298.37±49.18##△△ 154.28±21.03##△△对照组 189.93±45.24## 227.24±17.32##
研究表明,4组不同时间对mPTP均有影响。实验不同时相MIRI心肌C mPTP开放程度不同。从表1可看出:1)荧光强度比较,模型组最弱,缺血程度相对最重(P<0.05);2)与模型组比较实验各组荧光强度均升高(P<0.01,P<0.05);3)实验组即刻较对照组荧光强度无统计学意义(P>0.05),实验组24、48 h较对照组差异显著(P<0.01,P<0.05)。
实验表明,对照组与实验组均抑制mPTP开放,且调控作用24 h最好,48 h相对良好。实验组下调 Caspase-3 及上调Bcl-2 表达明显优于对照组。说明电针心俞预处理可能通过调整mPTP开放,下调Caspase-3 、上调Bcl-2 表达而保护缺血心肌的。
mPTP被称为最重要抑制细胞凋亡孔道[11]。mPTP存在于线粒体膜上,确保线粒体内外理化因子和生物活性物通过;C失活后,各种凋亡因子刺激其失活性开放,使得线粒体肿胀变形等,心肌功能障碍,最终心肌坏死。LSCM[12]是当前研究mPTP最有效方法之一。本研究用LSCM分析mPTP开闭程度,观察电针心俞预处理防控缺血心脏病机制[13]。
中医学认为,心俞为心之背俞,为治疗心脏疾病要穴。针刺可调心脉气血,通调阴阳,心脏得到精气濡养,气血充盛,邪不可干。从解剖学看,心脏相关神经布于心俞处,电针及预处理心俞可一定程度改善急性心肌缺血[14-15];减轻心肌损伤,抑制线粒体凋亡,控制mPTP开放[16],对心肌有保护作用。
本研究结果证实,实验组对缺血不同时间心肌保护作用有差异,且随时间改变呈增强-峰值-减弱趋势;实验24 h组可能为最佳治疗时间;实验组下调 Caspase-3及上调Bcl-2 蛋白表达明显优于对照组。电针预处理心俞保护MIRI损伤心肌作用,其机制可能通过调控相关基因蛋白及mPTP开放,减少凋亡实现的。
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