納米二氧化鈰預處理對乳鼠心肌細胞氧化損傷的影響及其可能機制.pdf

1、研究背景和目的：
　　目前我國人口結構趨于老齡化，隨之而來的高血壓、心肌病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病等心血管系統(tǒng)疾病發(fā)病率不斷上升，嚴重影響人們的健康，而這些疾病的發(fā)生、發(fā)展都與機體氧化應激產生的自由基密切相關。氧化應激損傷是導致心血管疾病的一種重要病理現(xiàn)象[1]。正常生理狀況下，機體內氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)保持平衡；當機體受到體內外各種有害刺激時，體內產生大量自由基，致使機體氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)失衡，體內過量的自由基不能被有效清除

2、，導致體內自由基尤其是活性氧（ROS）及其相關代謝產物大量聚集，使機體抗氧化防御系統(tǒng)受損，從而對細胞產生多種毒性，造成機體器官及組織結構和功能受損。因此提高機體抗氧化損傷能力，特別是針對自由的損傷保護對預防心肌細胞氧化應激損傷至關重要。多年來醫(yī)學界一直致力于抗氧化損傷藥物的研究，雖然這些外源性抗氧化物在體內或體外實驗表現(xiàn)出了一定程度的保護作用，但療效并不滿意；另一個方法就是通過化學誘導劑，誘導一系列內源性抗氧化蛋白、抗氧化酶的表達，發(fā)揮

3、協(xié)同的抗氧化作用，但人工合成的這些誘導物有毒副作用[2-3]。因此找到一種能有效清除自由基，預防心肌細胞氧化損傷的新型天然抗氧化劑至關重要。
　　作為一種鑭系天然稀土氧化物，二氧化鈰因其獨特的理化性質多年來一直被運用于拋光劑、發(fā)光材料、紫外吸收劑、汽車尾氣等眾多領域。但近年來隨著納米技術的發(fā)展，二氧化鈰納米顆粒（Nanoceria)粒徑驟減，具有更大的比表面積，因此表現(xiàn)出較二氧化鈰更加獨特的理化性質。研究證實二氧化鈰納米顆粒具有清

4、除自由基作用，具有抗炎、抗氧化、抗凋亡作用[4-6]，但關于其在心血管系統(tǒng)影響方面目前研究較少，近幾年來有文獻報道二氧化鈰能夠抑制心衰小鼠心肌NO及過亞硝酸鹽形成，減輕內質網(wǎng)應激、炎癥反應以及心肌組織氧化應激作用，進而發(fā)揮心肌保護作用[7]，我們前期動物實驗也表明二氧化鈰納米顆粒對大鼠心肌缺血再灌注損傷有保護作用。以上研究均提示二氧化鈰在心肌細胞保護方面可能發(fā)揮作用，但由于在體動物實驗受到神經(jīng)、體液等因素的影響，存在諸多非人為控制因素，

5、因此本研究通過建立H2O2誘導的離體乳鼠心肌細胞氧化損傷模型，進一步探究二氧化鈰納米顆粒對心肌細胞氧化損傷的影響及揭示其可能機制。對開發(fā)Nanoceria作為一種對抗自由基損傷的新型天然抗氧化劑及為臨床提供更多心肌氧化損傷保護方法，具有重要意義。
　　研究方法：（1）體外進行離體SD大鼠乳鼠原代心肌細胞培養(yǎng)，隨機分為空白對照組、H2O2損傷組和納米二氧化鈰組（2）使用MTT法檢測不同處理組心肌細胞活力（3）使用試劑盒進行心肌細胞S

6、OD（超氧化物歧化酶）、T-AOC（細胞內總抗氧化能力）、MDA（丙二醛）、GSH-Px（谷胱甘肽過氧化物酶）活性檢測（4）采用細胞免疫熒光方法檢測Nrf2在不同處理組心肌細胞內的分布（5）用 RT-PCR方法檢測不同處理組心肌細胞內 Nrf2、 HO-1、 NQO1mRNA表達(6)采用SPSS17.0進行數(shù)據(jù)分析，定量資料采用(x)±s表示，組間差異比較采用單因素方差分析，兩兩之間比較采用LSD法，p<0.05表示有統(tǒng)計學意義。

7、r>　　研究結果：（1）同空白對照組比較H2O2損傷組心肌細胞活力及T-AOC、SOD、 GSH-Px含量明顯下降，MDA含量明顯增加；同H2O2損傷組相比納米二氧化鈰組心肌細胞活力及T-AOC、SOD、 GSH-Px含量明顯增高，MDA含量明顯降低（2）細胞免疫熒光顯示同空白對照組和 H2O2損傷組相比較，納米二氧化鈰組Nrf2入核率明顯增加（3）RT-PCR結果提示：同空白對照組和H2O2損傷組比較實驗組心肌細胞Nrf2、HO-1、

8、NQO1mRNA表達明顯增加。
　　結論：（1）Nanoceria能提高乳鼠心肌細胞活力及 SOD、T-AOC、GSH-Px含量，降低 MDA含量,對乳鼠心肌細胞的氧化損傷有一定程度保護作用(2)Nanoceria能誘導Nrf2核內移位，增加下游內源性抗氧化基因Nrf2、HO-1、NQO1mRNA表達（3）Nanoceria能通過激活Nrf2/ARE信號通路促進一系列內源性細胞保護基因表達上調，進而產生一系列細胞保護蛋白及酶，從而