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目的和背景:缺血性心脏病发病率及病死率极高,是威胁人类生命健康的“头号杀手”。一旦患者发生心肌梗死,目前公认最有效的方法是尽快采取血管再通术(支架植入、搭桥、药物溶栓等)。但是血管再通亦会再度引起心肌和血管的损伤,引发心律失常等严重并发症,因此心肌缺血/再灌注(Ischemia/Reperfusion,I/R)损伤也越来越引起人们的重视,阐明I/R损伤发病机制,探寻有效的I/R损伤保护方法成为亟待解决的问题。在心肌缺血/再灌注损伤(I/R)过程中,缺血区氧自由基浓度大幅度提高,这和I/R密切相关。I/R导致氧自由基的生成和清除平衡状态被破坏,从而使超氧阴离子、过氧化氢等的浓度显著增加,并损害心肌细胞。心肌缺血/再灌注过程中导致的炎症反应会释放炎症因子如肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)、白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)等,这些因子会造成梗死区域能生存的组织的二次损伤,并加速细胞凋亡。丹皮酚(Paeonol)是传统中药牡丹皮的主要成分。丹皮酚容易吸收,代谢迅速,对人类安全。现代药理研究表明,丹皮酚具有显著的抗氧化和自由基清除能力,同时也能减轻炎症反应,广泛用于预防和治疗多种疾病。本课题通过手术建立缺血再灌注(I/R)模型,研究丹皮酚对大鼠心肌细胞系H9C2细胞缺血再灌注损伤的保护作用,并探讨其作用机制。方法:用丹皮酚(10u M)预处理H9C2细胞,通过培养基内缺氧/复氧的方法建立心肌细胞I/R损伤模型;分成三组:缺氧/复氧+丹皮酚组(H/R+Paeonol组)、正常培养组(control组)、缺氧/复氧组(H/R组);使用商业试剂盒评估各组的总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC),乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase LDH)和肌酸激酶同工酶(creatine kinase-muscle/brain,CK-MB)活性。通过流式细胞仪检查活性氧ROS(reactive oxygen species,ROS)的水平。通过Q-PCR和蛋白质印迹测定乳癌易感基因1号(breast cancer type 1,BRCA1)基因的表达;使用小干扰RNA(Small interfering RNA,si RNA)来阻断H9C2细胞的BRCA1表达;通过Q-PCR和蛋白质印迹法评估BRCA1 si RNA的基因沉默效率;si RNA使BRCA1表达下调后检测各组的T-AOC,LDH活性和CK-MB活性;Q-PCR法检测谷胱甘肽S转移酶(glutathione S-transferas,GST)m RNA的表达;使用商业试剂盒测量各组IL-6、TNF-α、IL-1β的浓度。结果:丹皮酚预处理明显地降低了培养基中CK-MB和LDH活性(p<0.05),说明丹皮酚可以明显降低缺氧/复氧诱导的H9C2细胞损伤;H/R组ROS水平是对照组的两倍多(p<0.05),H/R+丹皮酚预处理组显著降低了细胞中ROS的水平;H/R+丹皮酚预处理组SOD和T-AOC水平明显高于H/R组(p<0.05),提示丹皮酚显着增强缺氧/复氧H9C2细胞中T-AOC和SOD的活性;H/R+丹皮酚预处理组细胞内的BRCA1表达量明显升高(p<0.05),丹皮酚可以明显上调细胞内BRCA1表达(p<0.05),说明丹皮酚是在转录水平上调控BRCA1的表达;使用si RNA来阻断H9C2细胞的BRCA1表达,si RNA阻断组BRCA1 m RNA水平明显较对照组降低(p<0.05),证明BRCA1 si RNA可以成功降低细胞的BRCA1表达;BRCA1si RNA处理可以消除丹皮酚对GST m RNA表达和T-AOC的增强作用(p<0.05);在缺氧/复氧条件下丹皮酚预处理BRCA1 si RNA H9C2细胞中CK-MB和LDH活性明显低于对照组(control-si RNA组)(p<0.05)。结果证实BRCA1表达水平的下调可显著降低丹皮酚对缺氧/复氧诱导H9C2细胞的保护能力。结论:丹皮酚显著提高自由基清除酶的活性,减少活性氧(ROS)的产生。丹皮酚通过促进BRCA1表达的方式增强细胞抗氧化能力。丹皮酚将是一种对抗心肌缺血和再灌注(I/R)损伤的潜在药物。