1、精選文檔心肌缺血再灌注損傷介紹和實驗設計.心肌缺血再灌注損傷：它是指缺血心肌組織恢復血流灌注時，導致再灌注區心肌細胞及局部血管網顯著的病理生理變化，這些變化共同作用可促使進一步的組織損傷。那這里的關鍵詞就是缺血心肌組織。那為什么會產生缺血的心肌組織呢？這就與臨床上的疾病有關了。一些心臟疾病，比如急性心肌梗死、冠心病等他們會使心臟發生缺血的癥狀，其基本的生理過程就是心肌缺血。.心肌缺血的危害：心肌缺血：指單位時間內的冠脈血流量減少，供給組織的氧量也減少，缺血必定存在缺氧表明缺血缺氧。心肌缺血比單純性心肌缺氧無血流障礙要嚴重，因為前者除了缺氧的影響之外，缺血組織也不能獲得足夠的營養物質又不能及時清

2、除各種代謝產物帶來的有害影響。一、心肌缺血的原因主要分為兩種情況：1是冠脈血流量的絕對不足。這種情況是由自身疾病產生的，主要包括冠狀動脈阻塞，冠狀動脈痙攣。2是冠脈血流量的相對不足：包括供氧降低或耗氧增加，比如高原高空或通風不良的礦井吸入氧減少；肺通氣或換氣功能障礙，可致血氧含量降低紅細胞數量和血紅蛋白含量減少等。二、缺血對心肌的危害主要包括以下幾個方面：1是心肌收縮能力降低。2是導致心肌舒張功能降低。3是心肌組織的血流動力學發生改變，比如說血流的阻力增加等。4是心肌電生理的變化，比如說靜息點位降低，傳導速度減慢；室顫閾降低等。5是導致心肌形態學的改變。當然還有其他的危害，在這里就不一一列舉了

3、。由于心肌缺血存在這么多的危害，臨床上針對這一疾病采取了再灌注治療方法，但隨之而來的又是另外一個臨床問題：缺血再灌注損傷。下面具體介紹一下心肌缺血再灌注損傷。心肌缺血再灌注損傷英文縮寫為MIRI，最早由詹寧斯等于1960年提出，發現其臨床表現為再灌注心律失常、心肌頓抑、心肌能量代謝障礙等現象。隨后又有學者在臨床手術中也證實了這一觀點，發現在冠脈搭橋術完成后，心肌壞死進一步加重的現象。接著布朗沃爾德教授在1985年提出了這樣一個觀點：心肌再灌注是一把雙刃劍，既可以損傷心肌也能保護心肌。這就是早期的心肌缺血再灌注損傷的研究過程。隨著溶栓、PCI、CABG等廣泛應用，如何減輕患者心肌缺血再灌注損傷，

4、最大限度保護缺血心肌，自然成為心血管研究的熱點之一。經過了這么多年的研究發現，心肌缺血再灌注損傷的機制被一步步發現。.心肌缺血再灌注損傷的機制：心肌缺血再灌注損傷的機制主要有以下7個方面： 1是心肌能量代謝障礙：心臟正常生理功能需要大量的能量供應來維持。有研究發現，心肌能量代謝障礙是MIRI的啟動環節。2是鈣超載與線粒體功能障礙。鈣超載在心肌缺血再灌注損傷機制中起中心作用。Ca離子能促進血小板粘附、聚集以及釋放等反應，促進血栓的形成。因而鈣超載是多種原因導致的細胞損傷和死亡的共同通路。3是氧自由基：當心肌缺血、缺氧時，由于活性氧生成過多、超過機體正常清除能力，可引起氧化應激反應，造成膜流動性與

5、鈣離子通透性增加，破壞膜結構完整性。4是中性粒細胞激活與細胞粘附因子：中性粒細胞激活及其致炎細胞因子的釋放導致了微血管損傷以及血液流變學改變，激活的中性粒細胞與內皮細胞發生固定粘附，并可釋放大量的致炎因子導致局部炎癥反應，致微血管機械性堵塞產生無復流現象。5是血管內皮細胞功能與一氧化氮：受損內皮細胞失去了對血管舒縮功能的調節和選擇性滲透屏障作用以及抗血小板聚集、抗血栓等方面的重要作用。6是細胞凋亡：心肌缺血再灌注引起鈣超載、氧自由基增多，使細胞內的DNA鏈斷裂，誘導細胞凋亡。7同時其他的一些研究表明腎素血管緊張素系統、血小板聚集與釋放以及補體系統也可能參與了MIRI的過程。.臨床治療：既然我們

6、已經了解到心肌缺血再灌注損傷的作用機制，那如何在臨床上如何減輕冠心病等患者的缺血再灌注損傷，最大可能挽救心肌、保存心肌細胞功能呢？臨床上已經有了相對成熟的預防措施了，主要包括控制性再灌注、缺血預處理、再灌注缺血后處理、遠隔預適應、藥理性后處理等措施，其主要原則包括盡快消除缺血病因恢復血流；控制再灌注條件如控制冠脈灌注流量、給氧濃度等。控制性再灌注是指通過改變一些條件參數，如物理參數（包括冠脈流量、灌注壓力和溫度）和化學參數（氧分壓、CO2及某些鹽濃度等），以減輕再灌注損傷。缺血預處理是指冠狀動脈多次短暫的缺血可以增強心肌對隨后長時間缺血的耐受性,減輕缺血再灌注損傷。缺血后處理是指在長時間的再灌

7、注之后進行的數次短暫再灌注/缺血的循環，能提高心肌對之前發生的較長時間缺血的耐受性。遠隔預適應是在心臟以外遠隔器官的缺血再灌注循環。可以是雙臂、肝臟、甚至是腎臟等。藥理性后處理即通過藥物干預模擬缺血預/后處理的機制達到減輕MIRI的目的，這些藥物包括葡萄糖-胰島素-鉀、尼可地爾、環孢素A、心房利鈉肽、硝酸酯類藥物、他汀類藥物等等。雖然以上這些策略能夠在一定程度上減輕缺血再灌注損傷，但是由于人類心臟復雜的內在結構以及信號轉導通路的復雜性，心肌缺血再灌注損傷依然是臨床心臟病學的嚴峻挑戰和重要課題，關于心肌缺血再灌注損傷的各種損傷性機制和保護性策略還需更進一步研究。.心肌缺血再灌注實驗設計：在這里我

8、列舉了一篇相關文獻，首先來看一下它的題目：LncRNA-XXX通過自噬從而抑制糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷，所以這里可以提取到幾個關鍵詞：心肌缺血再灌注損傷；自噬；糖尿病大鼠；我們研究的分子LncRNA-XXX。這篇文章的主要研究機制就是lncRNA-XXX通過自噬和凋亡減輕糖尿病大鼠心肌缺血再灌注損傷。下面我們來具體看看這篇文章的研究內容，首先是結果一，采用Microarray芯片技術篩選野生型和糖尿病大鼠MIRI后心肌組織中差異性表達的lncRNAs，發現糖尿病小鼠心肌樣本中有8個lncRNAs差異表達上調，然后通過qRT-PCR檢測這些上調的lncRNA的具體的表達量，發現lncRNA-

9、XXX在心肌缺血再灌注損傷的糖尿病大鼠中上調倍數最大，所以選擇XXX作為我們的研究對象。隨后針對XXX進行體外實驗，當然首先是要構建體外模型，這里用體外的心肌細胞缺氧復氧損傷模型來模擬體內的心肌缺血再灌注損傷模型，提取乳鼠的心肌細胞并培養，然后實行缺氧和復氧的措施，構建缺氧復氧損傷模型。除了氧復氧損傷模型外，因為研究的是糖尿病，所以這里還需要用高糖溶液培養心肌細胞來模擬糖尿病大鼠體內的心肌細胞。在心肌細胞中分別轉染XXX腺病毒載體和特異性干擾的shRNA序列分別過表達和敲低XXX的表達，并檢測轉染效率。隨后檢測細胞中乳酸脫氫酶(LDH)和超氧化物歧化酶(SOD)含量，LDH和SOD含量可以反映

10、心肌受損程度，發現敲低XXX能夠是細胞中的LDH和SOD含量正常水平，緩解缺氧復氧損傷。接著CCK-8檢測各組的細胞活力，得到相同的結果，敲低XXX能夠提高心肌細胞的活力，緩解缺氧復氧損傷。接下來，作者想知道XXX是不是通過自噬來作用于缺氧復氧損傷，于是通過WB實驗檢測心肌細胞中自噬相關蛋白的表達，包括Atg7，Atg5，LC3-II/LC3-I和p62等蛋白，發現XXX確實能夠改變相關自噬蛋白的表達。體外實驗結束后要進行體內實驗了，首先需要構建心肌缺血再灌注模型，構建心肌缺血再灌注模型的方法比較成熟了，在這里就不在啰嗦了。同樣這里通過在大鼠體內轉染XXX腺病毒載體和特異性干擾的shRNA序列

11、來過表達和敲低XXX的表達，隨后檢測血清中的乳酸脫氫酶(LDH)、磷酸激(CK)和CK-MB等血清心肌酶來反映心肌受損程度，發現心肌缺血再灌注模型對大鼠心臟產生明顯損傷，但低表達XXX能夠緩解心肌受損程度。隨后通過利用心臟B超及心導管的方法評估了心肌缺血再灌注損傷（MI/R）和XXX對糖尿病大鼠與正常血糖大鼠心功能的影響。利用超聲波分別檢測左室舒張末直徑（LVEDD）、左室收縮末直徑（LVESD）、左室射血分數（EF）和左室短軸縮短率（FS）等指標，發現心肌缺血再灌注損傷對大鼠心臟產生明顯損傷，糖尿病大鼠比正常大鼠的損傷更嚴重，XXX低表達能逆轉心肌缺血再灌注損傷。接著對糖尿病小鼠與正常血糖小鼠心肌缺血再灌注損傷（MI/R）后的血流動力學指標進行檢測。檢測的指標有心率（HR）、左室收縮末壓力（LVSP）、左室舒張末壓力（LVEDP）、左室壓最大升降速率等，然后取出大鼠心臟進行伊文思藍-TTC雙染，測定心肌梗死面積，直觀的反映心肌細胞的受損程度。接著用Tunel染色和WB實驗檢測心肌缺血再灌注損傷和XXX對糖尿病大鼠和正常大鼠凋亡和自噬的影響。發現缺血再灌注損傷增加糖尿病大鼠和正常大鼠凋亡和自噬的水平，而XXX低表達能夠減少凋亡和自噬，逆轉心肌缺血再灌注損傷。最后簡單總結一下這篇