高压干燥保存对小鼠供心冷缺血再灌注损伤中自噬及凋亡作用的影响

目的心脏移植是治疗终末期心脏病的有效手段,延长供心保存时间有助于解决供心紧缺的问题,文中旨在通过观察一氧化碳和氧气的高压干燥保存是否能够延长供心保存时间及其作用机制。方法选取SPF级C57BL/6雄性小鼠共84只,将4～6周龄48只供鼠随机分成4组(n=12):对照组(仅取供体心,不做移植)、即刻移植供体组(供心不经保存取下后即刻移植)、组氨酸-色氨酸-酮戊二酸盐液(histidine-tryptophan-ketoglutarate solution,HTK)保存供体组(供心浸泡于HTK液中24 h)及高压干燥保存供体组[供心悬挂并置于高压气体罐中(氧分压:3200 h Pa,一氧化碳分压:800 h Pa),保存24 h]。将6～8周龄36只受鼠随机分为3组(n=12):即刻移植受体组、HTK保存受体组及高压干燥保存受体组。将各供体组的供心分别对应移植于各受体组,移植后2 h,对比观察各受体组复跳情况及供心功能。取对照组及各移植受体组供心组织,HE染色观察供心病理学改变,Tunnel染色观察心肌细胞凋亡情况,Western blot检测自噬标志性蛋白LC3-Ⅱ及Bcl-2蛋白表达情况。结果即刻移植受体组与高压干燥保存受体组复跳率高于HTK保存受体组(P<0.05)。高压干燥保存受体组、HTK保存受体组、即刻移植受体组移植后2 h供心功能评分分别为[2.5(2.0～2.9)、0.8(0.5～1.0)、4.5(4.0～4.5)分],组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。高压干燥保存受体组LC3-Ⅱ蛋白及Bcl-2蛋白表达量为(2.06±0.29、0.87±0.18)、即刻移植受体组为(1.24±0.20、2.07±0.32),均高于对照组(0.13±0.03、0.19±0.02)与HTK保存受体组(0.16±0.06、0.26±0.08),差异有统计学意义(P<0.05)。HTK保存受体组Bcl-2蛋白表达量高于对照组(P<0.05)。高压干燥保存受体组LC3-Ⅱ蛋白低于即刻移植受体组(P<0.05)。HE染色结果显示:高压干燥保存受体组供心心肌细胞水肿、炎症细胞浸润等组织变化情况较对照组、即刻移植受体组明显,但较HTK保存受体组轻。与对照组、即刻移植受体组凋亡细胞指数[(1.08±0.56)、(2.13±1.71)%]比较,高压干燥保存受体组、HTK保存受体组[(5.04±1.77)、(26.72±5.23)%]升高(P<0.01),而高压干燥保存受体组凋亡指数较HTK保存受体组降低(P<0.01)。结论一氧化碳和氧气的高压干燥环境中可减轻小鼠供心冷缺血再灌注损伤,其机制可能与促进自噬,为细胞提供能量,抑制心肌细胞凋亡有关。