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心肌缺血/再灌注(ischemia reperfusion,IR)损伤是指心肌缺血后恢复血供,出现比再灌注前更明显、更严重的损伤和功能障碍。心肌IR损伤是冠状动脉搭桥术、心脏体外循环、大血管外科手术等临床治疗过程中的主要并发症。IR产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)和Ca2+超载,是目前公认最常见心肌氧化应激损伤(oxidative stress injury)的致病因子,心肌细胞表达Ca2+库操控Ca2+内流(Store-Operated Calcium Entry,SOCE)通道,但其在心肌IR损伤中所发挥的作用及机制尚缺乏深入的研究。磷酸三(2,3-二氯丙基)酯[Tri(2,3-dichloropropyl)phosphate,TDCPP]为应用广泛的有机磷阻燃剂。毒理学研究发现TDCPP具有内分泌干扰毒性、生殖发育毒性、神经毒性和潜在的致癌性。David.W.Killilea等研究显示其毒性效应具有浓度依赖性,在正常生理状态下,低浓度的TDCPP仅引起细胞周期阻滞,抑制细胞生长(IC50为27μM),只有高浓度的TDCPP引起细胞活力降低(IC50为171μM)和细胞的毒性效应(IC50为168μM);但在病理状态下,研究发现低浓度的TDCPP亦可发挥保护性作用。Armstrong等(个人通讯)证实TDCPP能抑制thapsigargin诱导的Ca2+内流,具有直接阻断SOCE通道的功能。自噬是一种保守的细胞内成分自我降解过程,可通过溶酶体依赖途径降解细胞内长寿蛋白和受损的细胞器,从而维持细胞稳态。自噬在IR引起的心肌细胞损伤中发挥重要作用。ROS可以激活心肌细胞自噬,在缺血阶段,自噬可降解受损的细胞器,实现能量的再利用,发挥保护性作用;再灌注发生时,自噬过度激活,引起自噬性细胞死亡,加重心肌细胞损伤。TDCPP对H2O2导致的心肌细胞自噬的影响还未见报道。我们研究了自噬和凋亡两种现象,TDCPP对H2O2导致的心肌细胞自噬未见报道,而且TDCPP对H/R及H2O2引起的心肌细胞凋亡也未见报道。本实验旨在研究TDCPP预处理对H2O2和缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)所致心肌细胞氧化应激损伤的保护作用及初步机制探讨。本研究发现:(1)TDCPP预处理能缓解H/R和H2O2处理的心肌细胞的形态学变化,明显减少H2O2处理组细胞LDH释放水平,降低细胞内ROS和MDA水平,增加H/R和H2O2心肌细胞活力;(2)TDCPP降低心肌细胞毒胡萝卜素(Thapsigargin,Tg)诱发的Ca2+内流,缓解H/R和H2O2诱导的心肌细胞Ca2+超载;(3)H/R和H2O2均诱导心肌细胞Stim1和TRPC6的表达,TDCPP预处理可部分阻断该效应;(4)TDCPP可部分恢复H/R处理心肌细胞线粒体膜电位,保护线粒体功能,减少心肌细胞凋亡;(5)H/R和H2O2诱导的心肌细胞BAX、CC3促凋亡因子表达增加,抑凋亡因子Bcl-2表达减少,BAX/Bcl-2比率增加,TDCPP预处理能部分逆转上述改变;(6)TDCPP抑制H2O2诱导的心肌细胞自噬(阻断H2O2诱导LC3-II增加);(7)H/R和H2O2均降低心肌细胞AKT(ser473)和GSK-3β(ser-9)磷酸化,TDCPP预处理可部分逆转上述效应,进一步发现PI3K抑制剂LY294002能够部分解除TDCPP预处理后的逆转效应,TDCPP的保护效应消失。本项研究显示:TDCPP抑制心肌细胞SOCE通道,减轻H/R和H2O2诱导的心肌细胞钙超载,减轻H/R和H2O2诱导的心肌细胞凋亡和H2O2诱导的自噬,TDCPP对H/R和H2O2心肌细胞保护依赖PI3K-AKT-GSK3β信号途径。