Богат на H2 разтвор предпазва сърцето чрез PI3K/Akt пътя по време на байпасНаучно Изследване

Абстракт:

Миокардна исхемия, хипоксия и реперфузионно увреждане се предизвикват от аортна оклузия, сърдечен арест и реанимация по време на кардиопулмонален байпас (CPB), което може сериозно да повлияе на сърдечната функция. Целта на настоящото проучване е да се изследват ефектите на богатия на водород разтвор (HRS) и аквапорин (AQP) върху миокардно увреждане, предизвикано от кардиопулмонален байпас (CPB), и да се определи механизмът на фосфатидилинозитол 3-киназата (PI3K)/протеин киназа B (Akt) сигнален път. Плъховете Sprague Dawley бяха разделени на група за фиктивна операция, група за CPB хирургия и група за HRS. Създаден е CPB модел и хемодинамичните параметри са определени при прекратяване на CPB. Миокардните тъкани се наблюдават с хематоксилин и еозин и оцветяване по Masson. Нивата на маркерите за миокардно увреждане [сърдечен тропонин I (cTnI) при възрастни, лактат дехидрогеназа (LDH), креатин киназа MB (CK-MB) и мозъчен натриуретичен пептид (BNP)], възпалителни фактори [интерлевкин (IL)-1β, IL- 6 и фактор на туморна некроза-α (TNF-α)] и показателите за оксидативен стрес [супероксид дисмутаза (SOD), малондиалдехид (MDA) и миелопероксидаза (MPO)] бяха определени чрез ELISA. Освен това, H9C2 клетките бяха третирани с HRS след хипоксия/реоксигенация. Изследвани са клетъчната жизнеспособност и клетъчната апоптоза. Експресията на регулатор на апоптоза Bcl-2 (Bcl-2), регулатор на апоптоза Bax (Bax), каспаза 3, AQP-1, AQP-4, фосфорилиран (p)-Akt, хем оксигеназа 1 (HO-1) и ядрен фактор еритроиден 2-свързан фактор 2 (Nrf2) са изследвани с помощта на Western blotting и количествена полимеразна верижна реакция на тъкани и клетки. След CPB подреждането на миокардните клетки е нарушено, маркерите за миокардно увреждане (cTnI, LDH, CK-MB и BNP), възпалителните цитокини (IL-1β, IL-6 и TNF-α) и нивата на MDA са значително повишени в сравнение с фиктивната група ; като има предвид, че нивата на SOD са значително понижени след CPB в сравнение с фиктивната група. HRS отслабва миокардното увреждане, намалява нивата на експресия на cTnI, LDH, CK-MB, BNP, IL-1β, IL-6, TNF-α, MDA и MPO и увеличава освобождаването на SOD. Нивата на Bcl-2, AQP-1, AQP-4, p-Akt, HO-1 и Nrf2 бяха значително повишени след HRS; докато нивата на експресия на Bax и каспаза-3 бяха значително намалени след CPB. Лечението с HRS значително повишава жизнеспособността на миокардните клетки, намалява скоростта на апоптозата на миокардните клетки и освобождаването на MDA и LDH в сравнение с групата на CPB. Установено е, че инхибитор на PI3K (LY294002) обръща защитния ефект от лечението с HRS. Доказано е, че HRS отслабва миокардното увреждане, предизвикано от CPB, потиска експресията на AQP-1 и AQP-4 след лечение с CPB и защитава миокардните клетки чрез сигналния път PI3K/Akt.