飲食限制及其模擬物對老年大鼠心臟缺血再灌注抵抗機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、研究背景:老化性相關(guān)疾病(age-related diseases，ARD)，與個體的老化(aging)有著密切的關(guān)系許多疾病，如糖尿病，高血壓，神經(jīng)退行性疾病，動脈粥樣硬化以及腫瘤等。盡管多種現(xiàn)行防治措施的采用，這些老化相關(guān)疾病在我國及其他發(fā)達(dá)國家仍然既有很高的發(fā)病率、致殘率與死亡率，造成的醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)、家庭和社會負(fù)擔(dān)十分嚴(yán)重，其中又以心腦血管疾病的危害尤為突出[1,2]。飲食限制（Dietary restriction，DR）是一種強(qiáng)

2、大的非遺傳因素干預(yù)個體衰老的措施，其可以延長許多生物的壽命，提高氧化應(yīng)激抵抗，減少死亡率。目前，DR延長壽命和促進(jìn)健康的有益作用被認(rèn)為受營養(yǎng)感受性網(wǎng)絡(luò)所調(diào)控，包括PI3K/Akt，AMP激活蛋白激酶(AMPK)和NAD+依賴的Sirtuins，并通過FOXO/Nrf調(diào)控MnSOD和Catalase等幾種抗氧化防御酶的上調(diào)。其中，白藜蘆醇(Resveratrol，RSV)可以通過激活SIRT1模擬DR，但其潛在機(jī)制尚不清楚。最近報(bào)道，另種

3、假定DR模擬物2-脫氧-D-葡萄糖(2-dexyo-D-glucose，2-DG)也可以延長線蟲的壽命，其在哺乳動物中的作用尚未實(shí)驗(yàn)證實(shí)。本文主要通過整體和細(xì)胞水平，以飲食限制為陽性對照，驗(yàn)證2-脫氧葡萄糖（2-deoxy-D-glucose，2-DG）和白藜蘆醇(resveratrol)能否模擬DR，探究其對抗氧化衰老和缺血再灌注損傷抵抗的機(jī)制研究，以找到更好的飲食限攝替代藥。
　　 目的:我們的目的以傳統(tǒng)飲食限制(DG)為對

4、照，比較2-DG和白藜蘆醇對抗氧化衰老及抵抗缺血再灌注損傷的效果，來找到更好的飲食限制替代物。
　　 方法:將48只10月齡SD雄性老年大鼠隨機(jī)分成六組，分別為對照組（Ctrl），2-DG組，RSV組，DR組，2-DG+DR組，RSV+DR組。其中，Ctrl，2-DG，RSV組大鼠自由取食，DR組大鼠限制其食量為正常食量的60％，每周測量大鼠體重，每兩周測量大鼠的進(jìn)食量及飲水量，飼養(yǎng)6個月。飼養(yǎng)結(jié)束后，測量體溫，取肝臟、心臟、腎

5、臟及附睪脂肪，稱重，留樣;提取心臟和肝臟RNA，Real time PCR技術(shù)檢測抗氧化系統(tǒng)相關(guān)基因MnSOD和Catalase及FOXO3a，F(xiàn)OXO1，SIRT2，SIRT1 mRNA表達(dá)。每組隨機(jī)取四只大鼠進(jìn)行離體心臟Langendorff灌流，比較各處理組對缺血再灌注損傷的抵抗作用，記錄左室內(nèi)壓上升最大速率(maximum rate of left ventricular pressure rise，dp/dtmax)、左心室發(fā)

6、展壓(left ventricular develop pressure，LVDP)的變化，留取灌流液。心臟組織切片HE染色，觀察經(jīng)缺血再灌注前后，心臟組織損傷情況;用H9c2細(xì)胞系進(jìn)一步驗(yàn)證其對MnSOD和Catalase，SIRT2和SIRT1及FOXO3a和FOXO1的影響以及對缺血再灌注損傷的抵抗作用。
　　 結(jié)果:與Ctrl組相比較，所有DR組大鼠體重持續(xù)下降，同時體溫、肝臟、腎臟和附睪脂肪的濕重明顯下降，心體比及腎體

7、比增加;2-DG和RSV組大鼠體重略微下降，心臟，肝臟，腎臟，附睪脂肪的濕重變化不大。所有DR、2-DG和RSV組老年大鼠抗氧化防御基因MnSOD和Catalase mRNA表達(dá)明顯增加，并且FOXO3a和FOXO1，SIRT2和SIRT1 mRNA表達(dá)也顯著增加;經(jīng)離體心臟Langendorff灌流和HE染色顯示，DR和RSV可以改善心臟LVDP和+dp/dt，抵抗缺血再灌注損傷，但2-DG組大鼠心臟組織損傷較重，而2-DG+DR組無

8、上述現(xiàn)象。在細(xì)胞水平，H9c2細(xì)胞經(jīng)2-DG和RSV處理以及缺血再灌注處理后，其抗氧化系統(tǒng)基因MnSOD和Catalase的mRNA表達(dá)顯著增加，且抵抗缺血再灌注損傷。
　　 結(jié)論:在整體水平，DR可以降低大鼠體重，同時心臟、肝臟、腎臟及附睪脂肪均下降;而2-DG和RSV不能持續(xù)降低大鼠體重;DR和RSV可以抵抗缺血再灌注損傷，但2-DG不能。DR和RSV可以提高抗氧化衰老系統(tǒng)基因表達(dá)。2-DG對老年大鼠心臟無明顯抵抗缺血再灌注