磷酸肌酸对大鼠缺血再灌注损伤心肌线粒体mda、sod和ca2+表达的影响

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1、磷酸肌酸对大鼠缺血再灌注损伤心肌线粒体MDA、SOD和Ca2+表达的影响作者：孟祥雁包晓群罗媛媛高长斌【摘要】　　目的探讨磷酸肌酸(PCr)对缺血再灌注(I/R)损伤心肌线粒体的影响。方法采用大鼠左冠状动脉前降支结扎法建立大鼠I/R模型。60只雄性大鼠随机分为缺血再灌注(I／R)损伤组、假手术组、PCr组，假手术组只剖胸不结扎冠状动脉，余两组制作I／R模型，PCr组结扎前45min经股静脉注射PCr4mg／kg，假手术组和I/R组分别静脉注射相应体积的生理盐水，在缺血45min及2h时测定I／R区心肌丙二醛(MDA)、超氧化物歧化物(SOD)及总Ca2+浓度

2、。结果与假手术组比较I/R损伤组MDA、总钙显著增高(P＜0.05)，SOD显著降低(P＜0.01)；与I/R损伤组比较，PCr组MDA含量及总钙水平显著降低(P<0.05)，SOD显著增高（P＜0.01）。结论PCr对心肌I/R损伤有保护作用。【关键词】磷酸肌酸；缺血再灌注损伤；线粒体　　心肌缺血时磷酸肌酸(PCr)是一种最主要最直接的功能物质，而内源性PCr极其有限的，所以提供外源性PCr参与细胞能量的供应可解决心肌保护的根本问题——能源。国外学者对于外源性PCr能否补充恢复耗尽的能量储备，作了大量研究，并证明PCr是一种极易被心肌细胞使用的能量形

3、式〔1〕。通过PCr的标记实验发现心肌中有放射性分布，证明外源性PCr可以增加细胞内PCr的总体水平，而且当心肌缺血时，这种穿透力增强。本实验观察了PCr对体外大鼠心肌线粒体中丙二醛(MDA)水平、超氧化物歧化酶(SOD)活力和Ca2+浓度的影响，并探讨其作用机制。　　1材料与方法　　1.1材料　　成年雄性DA、SOD、ATP酶检测试剂盒均为南京建成生物工程研究所提供。台式高速离心机MC沪0000193（上海手术器械厂），LMZ－Z二道描记式记录仪（成都仪器厂），微型动物呼吸机（吉林大学第二医院中心实验室提供）。PCr由海口奇力制药有限公司提供，批号2005

4、0503。　　1.2模型制作及分组　　60只大鼠随机分为假手术组(Sham)，缺血再灌注(I/R)损伤组，PCr组，每组20只。DA含量的测定　　取各组线粒体混悬液，采用硫代巴比妥酸法〔3〕，按照MDA测定试剂盒说明书的步骤进行，SOD检测采用黄嘌呤氧化酶法。　　1.5大鼠心肌细胞线粒体Na+K+ATP、Ca2+Mg2+ATP酶活性测定　　取各自线粒体混悬液，按　　2.2PCr对I/R损伤大鼠线粒体Na+K+ATP、Ca2+Mg2+ATP活力的影响　　与假手术组比较，I/R损伤组大鼠血清Na+K+ATP、Ca2+Mg2+ATP活性明显降低（P＜0

5、.01），与I/R损伤组相比PCr组血清Na+K+ATP、Ca2+Mg2+ATP的活性明显升高（P＜0.01），见表2。表2PCr对大鼠心肌细胞线粒体ATP酶活力的影响(略)　　3讨论PCr是参与细胞能量代谢重要的物质之一，也是细胞重要的能量供应源ATP的补充，而ATP是任何细胞代谢过程中最重要的能量源〔5〕。线粒体在心脏的主要功能是合成ATP并维持Ca2+平衡，这两个过程有赖于线粒体膜内的电子转运所产生的H+化学梯度，在有氧的生理条件下，线粒体内的Ca2+浓度增加，刺激三羧酸循环和辅酶I〔NADH〕的氧化还原产生ATP〔6〕。而在心肌缺血缺氧条件下，有

6、氧氧化受抑制，ATP产生不足，Na+K+ATP酶活性受抑制，细胞内Na+增多，无氧酵解增强，乳酸堆积，造成H+蓄积，细胞内酸中毒，Na+H+交换被激活，也使细胞内Na+浓度增多，进而激活Na+Ca2+泵，造成Ca2+超载，线粒体内Ca2+聚集可引起膜通透性改变，导致线粒体肿胀，造成不可逆损伤。当再灌注时，大量氧供虽能使线粒体呼吸链功能有所恢复，但也可引起大量氧自由基产生和细胞内Ca2+聚集，钙超载可激活磷脂酶，进一步加重膜损伤。本实验观察到心肌I/R损伤后，I/R组线粒体的Ca2+水平显著高于假手术组，而PCr组的Ca2+水平显著低于I/R组，说明心

7、肌I/R损伤可导致线粒体内钙聚集，PCr可减轻线粒体内Ca2+聚集，其作用机制可能是影响L型钙离子通道（IcaL）。因为缺血、酸中毒、缺氧可以明显抑制IcaL通道，缺血以及酸中毒可以降低肌浆网Ca2+泵，Na+K+ATP酶功能，通过Na+/H+交换、Na+/Ca+交换造成细胞内Ca2+超载，从而抑制IcaL通道，酸中毒可以降低通道的电导以及开放数量和开放时间，IcaL通道aIC亚基的半胱氨酸残基对缺氧十分敏感，低氧分压可直接对通道产生抑制。PCr可明显增加缺血时受抑制的IcaL通道。PCr的作用机制可能不单纯是ATP合成的底物，它主要是通过保护和维持腺嘌

8、呤核苷酸池，保护线粒体，促进ADP的再磷酸化，加快A