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目的:观察二氮嗪后处理对大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤的保护效应,并探讨HIF-1/HRE通路在二氮嗪后处理心肌保护中的作用及其激活机制。方法:1.采用成年SD雄性大鼠(250300g),通过MAP离体灌注装置,分离培养成年大鼠心肌细胞,所得的心肌细胞随机分为6组:正常组(N)、缺氧复氧组(H/R)、二氮嗪后处理组(D)、五羟葵酸(mitoKATP阻断剂)+二氮嗪后处理组(5-HD+D)、N-(2-巯基丙酰)-甘氨酸(活性氧清除剂)+二氮嗪后处理组(MPG+D)和活性氧清除剂+二甲基草酰甘氨酸(HIF1稳定剂)+二氮嗪后处理组(MPG+DMOG+D)。2.各组干预方案如下:N组:在常氧条件(95%空气+5%CO2)持续培养165min;H/R组:先经历缺氧(5%CO2+1%O2+94%N2)45min,再复氧(95%CO2+5%O2)120min;D组:在H/R组模型的基础上,于复氧前即刻给予Diazoxid[50μmol/L]处理细胞3min,再复氧117min;5-HD+D组:在D组模型的基础上,于复氧前即刻给予5-HD[100μmol/L]处理10min,Diazoxid[50μmol/L]处理3min,再复氧107min;MPG+D组:在D组模型的基础上,于复氧前即刻给予MPG[2mmol/L]处理10min,Diazoxid[50μmol/L]处理3min,再复氧107min;MPG+DMOG+D组:在D组模型基础上,于复氧前即刻给与MPG[2mmol/L]处理10min,再予以DMOG[100μmol/L]处理10min,Diazoxid[50μmol/L]处理3min,再复氧97min;3.记录和检测指标:3.1心肌细胞超微结构:于复氧末通过透射电镜观察心肌细胞超微结构、线粒体超微结构的变化以及进行线粒体损伤Flameng评分;3.2线粒体膜电位:于复氧末使用JC-1法通过共聚焦显微镜观察心肌细胞的线粒体膜电位水平;3.3 ROS浓度:于复氧25min和120min通过ELISA法检测心肌细胞中ROS浓度;3.4 HIF-1α及下游基因表达:于复氧末利用qRT-PCR和Western blotting方法检测心肌细胞中HIF-1α、VEGF、Bcl-2和Bax的mRNA及蛋白质的表达量。结果:1.细胞电镜结构:1.1心肌细胞超微结构:N组心肌细胞超微结构正常,H/R组超微结构严重受损;与H/R组相比,D组、MPG+DMOG+D组明显好转(P<0.05);与D组相比,5-HD+D组和MPG+D组损伤加重(P<0.05);5-HD+D组差于MPG+D组(P<0.05)。1.2线粒体损伤Flameng评分:N组评分最低,H/R组最高(P<0.05);与H/R组相比,D组评分显著降低(P<0.05);与D组比较,5-HD+D组、MPG+D组评分均明显升高(P<0.05),与MPG+D组相比,MPG+DMOG+D组评分降低(P<0.05)。2.ELISA法检测心肌细胞中ROS浓度:复氧25min时ROS浓度:N组浓度最低,与N组比较,MPG+D组和MPG+DMOG+D组无明显差异(P>0.05),D组、5-HD+D组、H/R组细胞内ROS浓度逐渐增加(P<0.05);复氧120min时ROS浓度:N组浓度最低,与N组比较,MPG+DMOG+D组、D组、MPG+D组、5-HD+D组、H/R组ROS浓度依次增加(P<0.05)。3.JC-1法检测线粒体膜电位:N组最高,H/R组最低(P<0.05);D组明显高于H/R组(P<0.05);5-HD+D和MPG+D组低于D组(P<0.05),5-HD+D组低于MPG+D组(P<0.05);MPG+DMOG+D组高于MPG+D组(P<0.05)。4.HIF-1α及下游VEGF、Bcl-2和Bax mRNA和蛋白表达量:各组间HIF-1αmRNA表达量无明显差异(P>0.05);目的基因在N组表达量最低;Diazoxide后处理能使得下游VEGF、Bcl-2 mRNA表达量增加(P<0.05),Bax mRNA表达量减少(P<0.05);也使得HIF-1α及下游VEGF、Bcl-2蛋白表达量增加(P<0.05),Bax蛋白表达量降低(P<0.05);而Diazoxide激活HIF-1/HRE通路的保护作用能被mitoKATP通道阻滞剂(5-HD)或ROS清除剂(MPG)消除(P<0.05);MPG后加用HIF-1α稳定剂(DMOG),Diazoxide激活HIF-1/HRE的作用可恢复。结论:1.HIF-1/HRE通路参与了Diazoxide后处理对心肌细胞缺氧复氧的保护作用。2.Diazoxide后处理可以通过在复氧早期开放mitoKATP激活HIF-1/HRE通路,调节HIF-1α其下游的VEGF、Bcl-2和Bax基因,保护心肌细胞免受缺氧复氧损伤。3.Diazoxide后处理过程中,mitoKATP开放释放适量的ROS是激活HIF-1/HRE通路的关键,ROS水平与保护效果有关。