随着人们对缺血性心脏病发病机制认识的不断深入，心肌能量代谢在其发生发展，特别是心功能恶化方面的的作用得到了广泛、高度的关注。左卡尼汀（Levocartine，LC）作为经典的改善能量代谢的药物，作用是携带长链脂酞通过线粒体内膜，促进三羧酸循环正常进行，辅助细胞的能量代谢。LC也是一种有效的氧自由基清除剂。能通过降低自由基水平、减轻钙超载发挥改善线粒体功能，促进代谢调整、抗凋亡的作用。但目前在缺血、缺氧情况下LC通过抗氧化作用改善心肌细胞代谢、抑制细胞凋亡研究国内外报道较少，因此本实验首先通过结扎大鼠冠状动脉左前降支建立缺血心衰动物模型，并给予LC干预，探讨其对心梗后心衰大鼠血清氧化应激酶学水平的影响，进一步探究其对非梗死区心肌细胞凋亡的影响及机制。另外，通过体外实验研究证实LC预处理过氧化氢（H2O2）诱导的H9c2大鼠心肌细胞氧化应激受到抑制，进而改善能量代谢。从整体、细胞、分子水平探讨左卡尼汀改善缺血心肌细胞能量代谢以及抑制心肌细胞凋亡的作用及机制，从而为缺血性心脏病发病机制的研究，以及优化心衰药物治疗方案提供理论依据。通过研究方法：通过结扎雌性Wistar大鼠左冠状动脉前降支(Left anterior descending, LAD)建立心梗后心衰模型，存活的大鼠术后4周随机分为分为假手术（Sham operation,SO）组、模型（Myocardial infarction, MI）组、模型LC低剂量（MI-LC1）组、模型LC高剂量（MI–LC2）组共四组。各组按分组要求给予生理盐水及LC腹腔注射治疗，先后于给药后2周、4周后终止饲养，观察大鼠一般情况，检测如下指标：血流动力学参数包括：心率（HR）、左心室收缩末压（LVSP）、左室舒张末压（LVEDP）和左室内压最大上升/下降速度（±dp/dtmax）；观察心脏大体形态；全心肥厚指数与左心室重量指数；ELISA法测定血清中BNP、 SOD、MDA水平；免疫组化法检测非梗死组织Bcl-2、Bax、Caspase-3的蛋白表达水平；以及Western Blot检测心肌细胞凋亡分子Bcl-2/Bax、Caspase-3以及线粒体途径相关分子细胞色素C（Cyt C）的蛋白表达水平改变，探讨左卡尼汀在体抗氧化应激的环节抑制心肌细胞凋亡的作用及机制。同时应用H2O2诱导大鼠H9c2心肌细胞凋亡，加入不同浓度外源性LC预处理（分为空白对照组、单独LC组、H2O2模型组及H2O2模型加LC预保护组低、中、高组），检测以下指标：CCK-8法检测细胞活性，ELISA法检测心肌细胞氧化平衡体系相关酶包括ROS、乳酸脱氢酶(LDH),丙二醛(MDA), SOD,GSH-PX含量；利用JC-1法检测细胞线粒体膜电位(△Ψm);以及细胞内ATP水平；PI/AV双染流式细胞术检测心肌细胞凋亡水平；Western Blot检测Caspase-3、Bax/Bcl-2以及Cyt C蛋白表达水平。进一步探讨LC通过抑制氧化应激反应保护线粒体功能，改善心肌代谢，进而抑制细胞凋亡的作用及可能机制。结果：1动物实验研究结果：与假手术组相比，模型组大鼠外形失去了原有的几何形状，梗死区心肌瘢痕形成，明显变薄，纤维组织增生明显， LVEDP增高，LVSP和±dp/dtmax减低，左心室重量指数明显增加，血清心衰标记物BNP水平明显增高；与模型组比较，LC组LVEDP减低，LVSP和±dp/dtmax(mmHg/s)增高，左心室重量指数降低，纤维组织增生减少，血浆BNP水平下降，左卡尼汀改善心梗后心衰的血液动力学状态；与假手术组相比，模型组大鼠细胞内MDA含量升高、SOD含量下降，应LC组可拮抗上述改变，证实了左卡尼汀有抗氧化应激的作用；与模型组相比，LC组Caspase-3、Cyt C蛋白表达明显减少，抗凋亡分子Bcl-2蛋白表达明显增加，有效抑制了促凋亡分子蛋白Bax的表达。LC可能通过调节Bcl-2/Bax蛋白分子表达失衡，并且下调心肌组织Caspase-3、 Cyt C蛋白表达，进而抑制心肌细胞凋亡，改善心梗后心衰的心功能。上述结果均提示LC高浓度组比低浓度组有更好的保护趋势。2体外细胞实验研究结果：与对照组相比，H2O2模型组ROS、LDH、MDA含量升高，而SOD、GSH-Px含量下降，加入不同浓度外源性LC均抑制了细胞内ROS、LDH、MDA水平，促进了SOD、GSH-Px浓度的增加。与H2O2模型组相比，LC预处理加H2O2模型组后的心肌细胞线粒体膜电位(△Ψm)的升高、细胞内ATP水平减少得到了明显的抑制；PI/AV双染流式细胞仪显示与对照组相比，H2O2模型组心肌细胞凋亡率明显增加， LC预处理加H2O2模型组后比模型组细胞凋亡率下降，Western Blot结果显示与对照组相比，H2O2模型组Caspase-3、Bax蛋白表达增加，Bcl-2蛋白表达降低；细胞线粒体凋亡途径标志性蛋白Cyt c蛋白表达增加；与之相比， LC预处理加H2O2模型组Caspase-3、Bax蛋白表达得到抑制，而Bcl-2蛋白表达升高； Cyt C蛋白表达明显下降。而且随着LC剂量增加，上述作用效果越佳。结论:1.缺血缺氧心肌存在的氧化应激酶系失衡，参与心肌细胞凋亡，导致心力衰竭。左卡尼汀可以通过抗氧化作用改善心肌凋亡。2．左卡尼汀通过抗氧化作用，减少线粒体膜电位的下降，提高ATP水平，对心肌能量代谢有正向调节作用。3.左卡尼汀可以下调Cyt C蛋白表达，通过线粒体途径抑制心肌细胞凋亡。同时下调促凋亡相关分子Bax、Caspase-3表达，上调抗凋亡分子Bcl-2表达。4.左卡尼汀调节心肌能量代谢的作用有一定的剂量相关性。