氧自由基与细胞间粘附分子-1在老年大鼠心肌缺血再灌注损伤时的变化

氧自由基与细胞间粘附分子-1在老年大鼠心肌缺血再灌注损伤时的变化

在旧时期，由于重新注入心肌缺血（i级）的损伤，死亡的压力比年轻时明显，其确切机制尚不清楚。在以往的研究中，明确发现氧自由基（o3）和细胞间粘附在-1（icam-1）中的氧自由基参与心肌疾病的预防和。本实验应用青、老年大鼠心肌IRI模型,观察心肌缺血再灌注时ICAM-1蛋白质表达及其与超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、中性粒细胞浸润(PMNs)、心肌梗死面积的关系,探讨老年大鼠心肌IRI的机制。1材料和方法1.1心肌缺血再灌注损伤模型依据Wistar大鼠正常寿命范围,将2月龄Wistar大鼠36只,体重250～300g,设为青年组(YIR组);2年龄Wistar大鼠36只,体重400～450克,设为老年组(OIR组),雌雄不拘,两组均先缺血60分钟,然后随机分设再灌注3、6、12、24小时共4个时相点;心肌缺血再灌注损伤模型参照方喜业方法加以改进,以收紧结扎线后心电图Ⅰ或左前胸导联融合的ST-T抬高,放松后抬高的ST-T下降1/2以上为造模成功。对照组只埋线不结扎。于各相应时相点活杀动物取心脏缺血区的心肌测定各时相点ICAM-1蛋白质表达、SOD、MDA、PMNs4个指标。对照组只埋线不结扎,选12小时时相点作为总体对照。另用青、老年大鼠各25只,分组方式同上,每组5只,测定心肌梗死范围。1.2化学、化学、sod、mda测试ICAM-1单克隆抗体(美国R&D公司),SP免疫组织化学测试药盒(福州迈新公司),HTAB、O-dianisidine,TTC,(Sigma公司),SOD、MDA测试盒(南京建成生物工程研究所);其余试剂均为分析纯级。1.3检测方法1.3.1ic-1的蛋白质含量为取待测心肌冰冻切片用SP免疫组织化学染色法测定,DAB显色;结果用CMIAS007计算机医学图像分析仪处理,单位以面密度表示。1.3.2测定心肌中粒浸润参照Bradley等建立的髓过氧化物酶(MPO)法测定心肌中性粒细胞浸润数量。1.3.3dap和sod测试按常规制作心肌组织匀浆。心肌组织MDA用硫代巴比妥酸比色法测定,心肌组织SOD活性测定用黄嘌呤过氧化物酶法。1.3.4测定脉搏面积用TTC染色法测定,以梗死心肌与左室重量的百分比表示梗死范围。1.4统计方法数据资料以(ˉxx¯±s)表示,采用Origin统计软件中的单因素方差分析,t检验。2结果2.1青、老年组蛋白表达水平青、老年组大鼠心肌IR时,ICAM-1蛋白表达均明显增高,在缺血1小时时,其表达已有增高,再灌注后改变更加显著,至再灌注12～24小时达高峰;青、老年组高峰期表达分别较对照组增高189.5倍和244.7倍,P均<0.01;青年组于再灌注12小时后其蛋白表达基本维持在同一水平,而老年组仍有持续缓慢增高的趋势。青、老年组各相应时相点ICAM-1蛋白含量间差别均有显著性意义(均P<0.05,见表1、表6、表7)。2.2青、老年组灌注前后灌注后变化青、老年组大鼠心肌缺血1小时时,其PMNs浸润数已有明显增高,再灌注后改变更加显著,至再灌注12小时后增加的速率有所减缓,但至24小时仍未见下降;青、老年组各时相点较对照组明显增高,均P<0.05～0.01;老年组与青年组各相应时相点之间比较,除I1小时一个时相点外,其余各时相点的PMNs浸润数间的差别均有显著性意义(均P<0.05,见表2、表6、表7)。2.3青、老年组各时相点比较青、老年组大鼠于心肌缺血1小时MDA已明显增加,再灌注后改变更加显著,至再灌注6小时达峰值后逐渐下降;青、老年组各时相点较对照组明显增高(P均<0.05);老年组与青年组各相应时相点之间比较,除I1小时时相点外,其余各时相点的MDA含量间的差别均有显著性意义(P均<0.05,见表3、表6、表7)。2.40.05青、老年组大鼠于心肌缺血1小时时SOD即已明显降低,至再灌注6小时达低谷,以后逐渐回升(P均<0.05);老年组与青年组各相应时相点之间比较,只有在IR12小时时相点心肌SOD活性间的差别有显著性意义(P<0.01,表4、表6、表7)。2.5控制自己尔氏红色的下降的趋势心肌缺血再灌注后,老年组与青年组心肌梗死范围均呈逐步增高的趋势,这种改变在再灌注12小时后趋缓。老年组与青年组各相应时相点之间比较,心肌梗死范围间的差别均有显著性意义(均P<0.05,见表5、表6、表7)。3血清蛋白及血清其他指标变化老年期机体对心肌缺血再灌注损伤的敏感性较青年期明显增高,这是造成老年人心肌梗死的预后较青年人差的主要原因之一,但其确切机制仍不清楚。Gao等发现心肌IR时,ICAM-1介导了中性粒细胞(polymorphonuclearneutrophilsPMNs)对组织细胞的粘附、浸润和IRI的发生、发展;可通过抑制ICAM-1的表达而减轻IRI,时心肌产生保护作用。ICAM-1介导PMNs浸润激活是氧自由基的主要来源,也是细胞损伤的主要原因。但ICAM-1不是始动因素,那么,在IR后变化更早的OFR在青、老年阶段有无差异,这种差异是否对ICAM-1产生影响及其是否是老年期对IRI敏感性增高的原因尚不清楚,本研究显示:在缺血再灌注后各时相点老年大鼠ICAM-1蛋白质的表达水平、PMNs浸润数、MDA含量、心肌梗死范围均较青年组明显增高,SOD较青年组明显降低,但MDA、SOD达峰、谷值的时间早于ICAM-1表达及PMNs浸润的峰值。Telek等在一组急性炎症研究中发现OFR早期即增高,并可使ICAM-1表达上调,上调的ICAM-1又使PMN激活,这是OFR的主要来源。本试验也提示IR时OFR的增加可促进ICAM-1的表达,而ICAM-1高表达导致PMNs浸润增加,PMNs粘附血管内皮并迁移至缺血心肌组织产生大量的OFR,损伤心肌细胞。这种变化在老年大鼠IR