第四军医大学硕士学位论文胰岛素促进离体缺血/再灌注心脏和心肌细胞收缩-舒张功能恢 复姓名：张博申请学位级别：硕士专业：生理学（心血管生理学）指导教师：高峰;裴建明2003.5.1独创牲声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德本八声明所呈交的论文是我个八在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他八已经发表或撰写过的研究成果不包含本八或他八已申请学位或其他用途使用过的成果与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢申请学位论文与资料若有不实之处，本八承担一切1 1 1 关责任论文作者签各么煌日期：皇贸兰：量L保护知识产权声明本八完全了解第四军医大学有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产 - 3 ；c 单位属第四军医大学本八保证毕业离校后发表论文或使用论文工作成亲时署各单位仍然为第四军医大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许论支被查闻和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容( 保密内容除9 ) ，可以采用影印、缩印或其他夏制手段保存论文蚓t 吉强一嘞丝一钏骆罐硷一嗍丝堡整望呈篓态皇螫尘至窒塞堂堡鲨塞A k tA M IX C a 2 +D C aL Vd P d t 。e N O SF F AG I KH R豫拼S PN OP 1 3 一k i n a s eT s o D C a缩写词表p r o t e i nk i n a s eBa c u t em y o c a r d i a li n f a r c t i o nc h a n g ei nC a 2 +d i a s t o l i cc a 2 +m a x i m a lr a t eo fl e f tv e n t r i c u l a rp r e s s u r ed e v e l o p m e n te n d o t h e l i a ln i t r i co x i d es y n t h a s ef r e ef a t t ya c i dg l u c o s e i n s u l i n p o t a s s i u mh e a r tr a t ei s c h e m i a r e p e r f u s i o nl e f tv e n t r i c u l a rs y s t o l i cp r e s s u r en j t r i co x i d ep h o s p h a t i d y l i n o s i t o l3 - k i n a s et i m et o5 0 d i a s t o l i cC a 2 +T T P C at i m et op e a kc a 2 +蛋岛激酶B急性心肌梗死c a 2 + 变化袈张翘c a 2 +左黛压变化蠼大速率内皮型一氧化氮合酶游离旨肪酸葡萄糖一胰岛索钾( 极化液)心窭缺赢再灌注左窆收缩压一氧化氮磷瓣酝嚣建醇3 激酶舒张期c a 2 减少5 0 所需时闻C a 2 + 达峰值时程第霞军糕大学硕土研究嶷学位论文胰姆素促进离体缺血再灌注心脏粒心肌细胞收缩舒张功能恢复硬究生张憾导师高峰教授辅导教师装建明副教授中文攮簧心肌细胞膜上存在大量胰岛素受体，是一种典型的胰岛素靶 t 细施。体内壤岛素绝对绶糖对不足霹诱发嚣心痰等多季申心盘管疾患。研究表明，胰岛索可减少缺妞，再灌注( i s e h e m i a r e p e r f u s i o n I R )大鼠心簸黪攫瑟瑟积，并减少掰生大鼠努鬏，玉瓢缨貔蠲亡懿发生。本室前阶段研究发现，在整体情况下，胰岛素W 通过激活磷腊酰腋酵3 一激酶虽酝激酶B 蠢皮墅一氧豫氮台酶( P 1 3 - k i n a s e A k t ，e N O S ) 信号途径抑制I R 心肌细胞凋亡，促进兔和大鼠I R 后心肌功能的恢复。心肌缺血褥灌注的直接后鬃之一是导致心肌收缩舒张功能的减弱。本室曾报道胰岛素可增强家兔程体I R 心脏收缩功能，对2努瀚翠越大学礞毫戮究警学链论文谈斑心靛爨有缣护箨矮，键这怒否是获箍豢对心飘的童接作孀及其机制尚不明确。迄今氇来觅胰蕊素对I f R 心肌细胞直接作用的观察帮缀邋。本磺究垦盼警谯鼹察胰岛素对大鼠麓体班t 心脏积I J R 单心腿缨魏故缝舒张殛戆及褥疆变粒影穗，势掇讨冀与心羧P 1 3 k i n a s e - A k t 豹关系。， f 主要方法翻炭簸结暴：、1 获鼹素黠离搭I R 心黢豹影穗暴露L a n g e n d o r f f 离体心麓灌流模型及左室局部缺盘方法观察貘蕊紊对离俸I R 心驻波缩功能懿影响。褥一连接予压力健感器躺充水永囊经肺静脉入口捅入左心室，测鬟友室内压。在躐心脏蕊捩动脉左嚣黪支怒贻部2m m 处穷避一缝台线蚕愆。将套管夹朗照敝冠状动脉灌滚造成局部跤囊2 0m i n ，嚣嚣松开套罄恢复蘧踩滚慧簧灌注4 0r a i n 。势鬟予襞艇懿、蚨盘2 0m i n 、褥灌注箨劐、5 、1 0 、2 0 、4 0m i n 诞蒙左室牧缕压( 搿s P ) 、蔗塞压受纯最大速率( 擒娃p 愆t 。) 、心率( 碾 。结梁发现，对照缀中再灌注后心脏L V S P燹纯不鑫薯，雨袋蕊索( 1 鄹纯) 对霉灌注箍心艇L V S P 、t d P d t 。露翳显的增强作瘸( n = s ，与对照缀褥融，P 预先处瑗心虢镪施，艘现胰薅索上述蕊性变力 乍臻几乎被宠愈疆撅( 骧岛豢+ E Y2 9 4 0 0 2 缝0 t 6 O 0 5l a r nv s ，肇缝膝莲索缀O 。2 t 0 0 7t l m ，P o nm a x i m a lr a t eo f l e l tv e n t 矗c u l a rp r e s s u r ed e v e l o p m e n t ( 士L Vd P d t m “) i ni s o l a t e di s c h e m i a r e p e r f u s e dh e a r t sk P 如恢复率( )恢复率( )恢复枣( )恢复率( )恢复率( )恢复率( 9 钟n = 5 ，+ + P 懿影响T a b ，2 ，E f f e c t o f i n s u l i n i 猁觅) 0 n h e a r tr a t e ( H R ，b e a t s r a i n ) i n i s o l a t e di s c h e m i a r e p e r f u s e dh e a r t对熊组2 3 i 士1 |1 9 6 - - 4 _ 1 42 0 7 1 22 2 9 1 02 1 7 1 72 1 5 - 4 “ 2 12 1 3 - - + 2 4胰岛紊2 3 5 - + 2 81 9 9 - + 1 32 1 1 _ - 4 - 1 51 9 8 2 9 1 9 6 - + 3 8 1 9 5 3 1 1 9 2 - + 3 2 n = 5 + P O 0 5V S 。c o n t r o l 。D e p a r t m e n tO f P h y s i o l o g y3 l第四军医大学硕士研究生学位论文2 获岛豢对缺蠹，秀灌注心觏纲藏翡箨焉2 1 分离的心肌细胞以常规酶解渡分离得到钙耐受( c a l c i u mt o l e r a n t ) 的成年大鼠心警肌细臌，室温保存在含0 2 台氏液中。此法分离常援可褥到6 0 ，8 0 呈杆状的成活心肌细胞。图2 急性分离的成年大鼠心室肌细胞显微照片F i g 2 M i c r o g r a p ho fi s o l a t e da d u l tr a tv e n t r i c u l a rm y o c y t e s 。2 2 心燕蘧缨旋模熬I R 模鳘建立心肌细胞模拟F R 模型，并记录心肌收缩变化过程。心肌绥藏在0 ，5H z ，5m s 波宽邀场褰激下鞋含0 2 台氏滚灌流5m i n ，待稳定后换以化学缺0 2 液灌流1 5m i n 模拟缺血，细胞收缩幅度逐第四军医大学硕士研究生学位论文渐减弱至缺血前的3 0 + 8 ( n = 1 0 ，与缺血前相比，P 0 0 1 ) ，换以正常含0 2 台氏液再灌注，心肌收缩很快恢复，继续灌流细胞收缩逐渐稳定至缺血前的8 5 9 ( 图3 ) 。1 5 01 0 00 1 02 03 04 0 T i m eIm i n图3 模拟缺血再灌注过程中心肌细胞收缩的变化F i g 3 T h et i m e c o u r s eo fc h a n g ei nc a r d i a cm y o c y t e sc o n t r a c t i o ni nr e s p o n s et os i m u l a t e di s c h e m i a r e p e r f u s i o n n = l O + P O 0 5V S b a s e l i n e + + P O 0 1V S b a s e l i n e 2 3 胰岛素对模拟豫心肌细胞收缩的影响实验发现，高浓度胰岛素( 5 - 1 0I U L ) 对正常台氏液灌流的心肌细胞收缩有轻微正性作用，1 0I U L 胰岛素使正常心肌细胞收缩幅度增强1 6 5 ( n = l O ，与加药前相比，P O 0 5 ) ；而对模一mIoc紧、cO；o俺I_coo第四军医大学硕士研究生学位论文拟I R 心肌细胞，胰岛素( O 0 1 1 0I U L ) 上述正性变力作用显著增强，且呈浓度依赖性变化。1I U L 胰岛素使I R 心肌细胞收缩幅度增强6 2 8 ( n = 1 0 ，与加药前相比，P 0 0 1 ) ( 图4 ) 。0 30 20 1n S H I n ，I U ，L图4 胰岛素( 0 0 1 1 0I U L ) 对正常和缺血再灌注心肌细胞收缩的浓度依赖性作用F i g 4 C o n c e n t r a t i o n d e p e n d e n tc o n t r a c t i o n so fn o r m a la n di s c h e m i a r e p e r f u s e dc a r d i o m y o c y t e si nr e s p o n s e st oi n s u l i nf O 0 1 一l OI U L ) D a t aa r ep r e s e n t e da ss a r c o m e r i cc o n t r a c t i o na m p l i t u d e n = 1 0 + J P r 0 5V Sb a s e l i n e ，十+ P O 0 1V S b a s e l i n e图5 显示再灌注时给予胰岛素( 1I U L ) 对I R 心肌细胞收缩的作用的原始记录图。E丁、co；o母暑coo=lo口3兰E第四军医大学硕士研究生学位论文T i m e ts e c币m e ，s e c图5 胰岛索( 1I U L ) 对缺血樽 禳注心肌细胞收缩幅度的影响F i g 5 R e p r e s e n t a t i v ec o n 挫a c f i o nt r a c e ss h o w i n gt h er e s p o n s e st