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目的:线粒体异常分裂与缺血/再灌注损伤有着密切联系,抑制线粒体异常分裂、促进线粒体融合对于心肌缺血/再灌注损伤具有保护作用。人参中的主要活性成分人参皂苷Rb1与Rg1是否通过调控线粒体融合与分裂缓解心肌缺血/再灌注损伤尚不明确。因此,我们采用安宁包缺氧体系(Anearo Pack System)构建新生Sprague-Dawley(SD)大鼠心肌细胞(Neonatal Rat Ventricular Myocytes,NRVMs)缺氧/复氧(Hypoxia/Reoxygenation,H/R)损伤模型,通过人参皂苷Rb1(Ginsenoside Rb1)与人参皂苷Rg1(Ginsenoside Rg1)干预,检测人参皂苷Rb1与Rg1抑制凋亡的作用,并观察其抑制凋亡作用是否与调控线粒体融合与分裂(Mitochondrial fusion and fission)有关,进而探讨有关分子机制。 方法:(1)采用AnnexinV/PI双标记-流式细胞术检测心肌细胞凋亡率以及活性氧(ROS)水平;(2)采用实时定量PCR的方法,检测线粒体融合与分裂有关mRNA的表达水平;(3)采用Western-blotting检测线粒体融合与分裂有关蛋白的表达水平;(4)采用激光共聚焦显微镜观察线粒体融合与分裂形态的变化。 结果:(1)与正常组(16.2%±3.3%)相比,缺氧/复氧组(60.7%±2.0%)心肌细胞凋亡率上升约44%,差异具有统计学意义(***P<0.001);与缺氧/复氧组相比,人参皂苷Rb1(50μM,200μM)可降低心肌细胞凋亡率(41.0%±3.5%,31.9%±1.5%,),其作用呈浓度依赖性,差异具有统计学意义(**P<0.01,***P<0.001);而人参皂苷Rg1(50μM,200μM)对本实验中缺氧/复氧模型诱导的心肌细胞凋亡率没有影响;(2)与正常组(218.9±10.5)相比,缺氧/复氧组ROS水平(369.7±48.0)升高,差异具有统计学意义(**P<0.01);与缺氧/复氧组相比,人参皂苷Rb1(200μM)可降低心肌细胞ROS水平(270.9±9.9),差异具有统计学意义(*P<0.01);(3)与正常心肌细胞相比(1.0±0.0),缺氧/复氧处理心肌细胞后Drp1mRNA水平(3.3±0.5)上升了约3倍,差异具有统计学意义(***P<0.001);给予人参皂苷Rb1干预后,Drp1 mRNA水平(2.4±0.4)下降,差异具有统计学意义(*P<0.05);与正常心肌细胞相比,缺氧/复氧处理心肌细胞后Fis1、Mfn1、Opa1mRNA表达差异没有统计学意义;(4)缺氧/复氧诱导Drp1蛋白水平升高,Rb1可抑制Drp1蛋白水平的升高;(5)缺氧/复氧诱导p53蛋白水平升高,Rb1可抑制p53蛋白水平的升高;(6)与正常组(7.1%±3.1%)相比,缺氧/复氧诱导线粒体异常分裂(76.8%±6.4%),差异具有统计学意义(***P<0.001);与缺氧/复氧组相比,人参皂苷Rb1降低线粒体分裂(37.8%±3.8%)水平,差异具有统计学意义(###P<0.001)。 结论:(1)缺氧4h复氧24h是本实验合适的缺氧/复氧损伤模型,50μM以及200μM是本实验中Rb1抑制ROS水平、抑制心肌细胞凋亡的有效浓度;而Rb1对本实验缺氧/复氧心肌细胞损伤没有缓解作用;(2)Rb1抑制凋亡的作用与调控线粒体融合与分裂有关,其分子机制可能与抑制p53蛋白水平的升高,从而影响Drp1蛋白水平升高而达到抑制线粒体异常分裂有关。