喬英艷， 王晉青, 張 玖

(1山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院超聲科，山西 太原 030001；2太原市第二人民醫(yī)院麻醉科，山西 太原 030002)

1000-4718(2012)03-0464-06

2011-08-11

2011-12-02

△通訊作者 Tel：0351-3365624；E-mail:qiaoyingyan@163.com

脂聯(lián)素對大鼠缺血再灌注心肌縫隙連接蛋白43表達的影響

喬英艷1△， 王晉青2, 張 玖1

(1山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院超聲科，山西 太原 030001；2太原市第二人民醫(yī)院麻醉科，山西 太原 030002)

目的觀察脂聯(lián)素(APN)對大鼠缺血再灌注心肌縫隙連接蛋白43(Cx43)表達的影響，進一步探討其抗心律失常的可能機制。方法將48只雄性Wistar大鼠隨機分成：(1)假手術(shù) (SM)組；(2)缺血再灌注(I/R)組：結(jié)扎冠狀動脈左前降支，30 min后松開結(jié)扎線，再灌注120 min；(3)脂聯(lián)素+缺血再灌注組1(I/R+APN1)：先阻斷血流30 min，于再灌注120 min開始時給予3.5 μg/kg APN；(4)脂聯(lián)素+缺血再灌注組2(I/R+APN2)：缺血前10 min給予3.5 μg/kg APN，余同I/R組。觀察各組心律失常的發(fā)生情況；應用RT-PCR觀察各組心室肌細胞Cx43基因表達；用免疫組織化學方法觀察Cx43分布的變化；應用硫代巴比妥酸(TBA)法和黃嘌呤氧化酶法測各組動物血清中丙二醛(MDA)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)的活性；用RT-PCR及Western blotting法分析內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)mRNA及蛋白的表達，用電鏡觀察各組心室肌超微結(jié)構(gòu)的改變。結(jié)果(1)I/R組與SM組比較，心律失常評分和血清MDA含量顯著增高(P<0.01)，SOD活性降低(P<0.01)；心室肌Cx43表達明顯減少，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，Cx43分布紊亂，失去正常的規(guī)律性；心肌細胞超微結(jié)構(gòu)有明顯損傷；心室肌eNOS mRNA及蛋白的表達明顯降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。(2)無論缺血前還是缺血后使用脂聯(lián)素處理，與I/R組相比，心律失常評分顯著降低(P<0.01)；Cx43及eNOS表達增高(P<0.01)，Cx43分布紊亂的程度減輕；心肌細胞超微結(jié)構(gòu)損傷明顯改善。結(jié)論APN可能通過氧化應激調(diào)節(jié)Cx43的功能，從而發(fā)揮抗缺血/再灌注心律失常的作用。

脂聯(lián)素; 連接蛋白43; 再灌注; 心律失常; 一氧化氮合酶

心肌缺血再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)損傷是指當缺血心肌恢復血液灌注后，出現(xiàn)超微結(jié)構(gòu)、功能、代謝及電生理方面的進一步損傷，其主要表現(xiàn)為再灌注后心律失常、微血管功能障礙、心肌頓抑及心肌細胞的損傷和凋亡或死亡[1]，是臨床上加重心肌損害、導致心律失常發(fā)生的重要原因，嚴重影響心臟病患者的生活質(zhì)量和預后?？p隙連接(gap junction，GJ)結(jié)構(gòu)和功能變化所引起的電脫耦聯(lián)是引起缺血性心律失常的重要因素。GJ主要成分為連接蛋白(connexin，Cx)，其中Cx43是哺乳動物心肌細胞間最主要的連接蛋白，Cx43的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變可直接引起心肌組織的阻抗增加、電導性下降，出現(xiàn)GJ的電脫偶聯(lián)現(xiàn)象，導致折返性電活動的發(fā)生， 研究表明，Cx43表達含量和分布與室性心律失常關(guān)系密切，對維持心臟傳導具有重大意義[2-4]。

脂聯(lián)素(adiponectin,APN)是脂肪組織分泌的血漿蛋白，具有促進葡萄糖的利用和脂肪酸的氧化、降低血糖以及改善胰島素抵抗的功能[5-6]。近年研究表明，脂聯(lián)素在心肌缺血再灌注損傷以及病理性的心室重構(gòu)等心臟病理過程中發(fā)揮保護作用[7]，研究表明，脂聯(lián)素能減少心肌缺血再灌注性心律失常，部分機制可能通過保護缺血心肌血管內(nèi)皮功能的完整性，穩(wěn)定心電活動，減少心律失常的發(fā)生[8]。但是否與改善Cx43的重塑過程，從而抑制缺血引起的縫隙連接脫偶聯(lián)現(xiàn)象，最終抑制因缺血導致的心律失常，尚未見報道。本實驗在制作大鼠心臟缺血/再灌注損傷模型的同時，觀察脂聯(lián)素對缺血/再灌注性心律失常以及Cx43基因和蛋白表達的影響，并在此基礎(chǔ)上探討脂聯(lián)素抗缺血/再灌注性心律失常的機制。

材 料 和 方 法

1材料

清潔級SD大鼠，體重(250±20)g，由山西醫(yī)科大學實驗動物中心提供。脂聯(lián)素購自Sigma。Total RNA Kit購自O(shè)mega， PrimeScriptTMRT Reagent Kit和Premix Taq購自TaKaRa。Cx43抗體購自Cell Signaling。SP免疫組化試劑盒和DAB試劑盒購自北京中杉生物技術(shù)有限公司。

2方法

2.1大鼠心臟缺血/再灌注損傷模型的建立及實驗分組 用30 g/L戊巴比妥鈉麻醉大鼠(1.5 mL/kg，ip)，氣管插管，接微型動物呼吸機。而后于大鼠胸骨左緣第4～5肋間開胸，暴露心臟，剪開心包膜，在冠狀動脈左前降支(left anterior descending,LAD)距左心耳下緣約2 mm處穿線(6/0絲線)，再用直徑約0.2 cm乳膠管穿過結(jié)扎線。心肌缺血時用止血鉗夾緊結(jié)扎線，再灌注時將結(jié)扎線松開。以心電圖ST段明顯抬高、結(jié)扎線以下心肌顏色變暗、出現(xiàn)紫紺作為心肌缺血標志，再灌注時心肌缺血區(qū)顏色逐漸轉(zhuǎn)為紅色、紫紺消失。實驗結(jié)束后取心肌缺血區(qū)置于4%多聚甲醛固定液中固定。

將48只大鼠編號，按隨機原則分為4組，每組12只：(1)假手術(shù) (sham operation，SM)組：不結(jié)扎LAD；(2)I/R組：結(jié)扎LAD， 30 min后松開結(jié)扎線，再灌注120 min；(3)I/R+APN1組：先阻斷血流30 min，于再灌注120 min開始時給予3.5 μg/kg APN；(47)I/R+APN2組：缺血前10 min給予3.5μg/kg APN，余同I/R組。

2.2各組心律失常發(fā)生情況 心律失常的分析判斷按照Lambeth會議標準，分別全程記錄模型制備成功后1 h內(nèi)心電圖，觀察室性心律失常[包括室性期前收縮(ventricular extrasystole,VE)、室性心動過速(ventricular tachycardia,VT)和室顫]的發(fā)生情況。室性心律失常評分(ventricular arrhythmia scores，VAS)參考文獻[13]的評分規(guī)則，具體如下：各組VE數(shù)<5計為0分；≥5計為1分；只有1次<60 s的VT計為2分；有多次VT，總持續(xù)時間<60 s，或只有1次≥60 s VT均計為3分；有多次VT，總持續(xù)時間≥60 s計為4分；出現(xiàn)可恢復室顫計為5分；出現(xiàn)于觀察期間不可恢復的室顫計為6分。

2.3逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈式反應(RT-PCR) 將組織充分研磨后，使用Total RNA Kit提取組織總RNA，用PrimeScriptTMRT Reagent Kit對提取的RNA進行逆轉(zhuǎn)錄。Cx43上游引物5’-GCGGCTTGCT GAGAACC-3’，下游引物 5’-TTGCGGCACGAGGAATT-3’，擴增片段長度為454 bp。GAPDH為內(nèi)參照，上游引物5’-TCCCTCAAGATTGTCAGCAA-3’，下游引物5’-AGATCCACAACGGATACATT-3’，產(chǎn)物長度318 bp。內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)上游引物5’-GAGTCCTCACCGCCTTCTC-3’，下游引物5’-AGGAAGCGGGTGGCAGTA-3’，產(chǎn)物長度198 bp。取擴增產(chǎn)物各6 μL，在1.5%瓊脂糖凝膠電泳，溴化乙啶染色，電壓80 V，時間60 min。Kadak生物凝膠圖像分析系統(tǒng)進行掃描，分別測Cx43、eNOS和GAPDH條帶的吸光度值(absorbance，A)，計算Cx43或eNOS與GAPDH的A值比。

2.4免疫組織化學染色 切片常規(guī)脫蠟至水化，按SP免疫組化試劑盒說明書進行Cx43免疫組化染色，經(jīng)DAB顯色，蘇木精復染，脫水干燥、透明、中性樹膠封片，在Olympus 40倍物鏡下每張切片選取不重疊、不斷裂的5個清晰視野，共選15個視野，在切片空白處測量背底，取其平均值作為校正的基礎(chǔ)值。測定每個視野下陽性物質(zhì)的平均吸光度。各測量數(shù)據(jù)由計算機自動統(tǒng)計得出。

2.5Western blotting檢測eNOS蛋白表達 提取組織蛋白，用Bradford方法測定蛋白濃度。制作12%的分離膠和5%的積層膠，每泳道上樣量60 μg，電泳結(jié)束后，將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜， 5%脫脂奶粉溶液(溶于TBS-T緩沖液中)室溫封閉3 h，分別加入小鼠抗eNOS蛋白單克?、窨?1∶1 000)和小鼠抗GAPDH單克隆Ⅱ抗(1∶2 000)，4 ℃孵育過夜，TBS-T溶液洗膜4次，每次15 min。室溫下加相應Ⅱ抗(1∶6 000)孵育2 h，同前法洗膜4次，用增強化學發(fā)光法顯色，X光片曝光顯影，凝膠成像分析系統(tǒng)攝像分析。

2.6血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的測定 再灌結(jié)束時，分離頸動脈取血5～6 mL，靜置30 min，2 000×g離心15 min，取上清，利用722光柵分光光度計進行SOD活性及MDA含量的測定，分別采用采用黃嘌呤氧化酶法及硫代巴比妥酸法測定，具體按照試劑盒操作進行。

2.7超微結(jié)構(gòu)觀察 實驗結(jié)束，于左室前壁缺血區(qū)快速剪下1 mm3大小的心肌組織數(shù)塊，迅速置于4 ℃預冷的2%戊二醛溶液中，用利刀切成0.5 mm3大小的組織塊，選取切割規(guī)整的組織塊于4%戊二醛溶液中4 ℃固定2 h，PBS緩沖液漂洗3次，每次10 min，1%餓酸4℃后固定2 h，PBS緩沖液充分清洗3次，每次15 min，梯度乙醇(50%-70%-80%-90%-95%)脫水各1次，每次10 min，100%乙醇3次，每次15 min，包埋劑浸透37 ℃過夜，包埋，60 ℃下聚合36 h，修塊，超薄切片，醋酸鈾閉光染色30 min，蒸餾水漂洗，濾紙吸干，檸檬酸鉛染色15 min。JEOL-100CX高分辨透射電鏡觀察拍照。

3統(tǒng)計學處理

結(jié) 果

1各組室性心律失常的發(fā)生情況

結(jié)果顯示，假手術(shù)組極少有室性心律失常發(fā)生，既有個別VE出現(xiàn)，未發(fā)生VT；缺血再灌注組心電圖ST段明顯抬高，大多出現(xiàn)VT，其中一只發(fā)生室顫經(jīng)心臟按壓后無效死亡，與假手術(shù)組比較，VAS評分顯著增高，VT總持續(xù)時間顯著延長，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；與缺血再灌注組相比，無論缺血前還是缺血后給予脂聯(lián)素處理，在再灌注期間也可出現(xiàn)VE和VT，但無室顫發(fā)生，VAS評分明顯降低，VT總持續(xù)時間明顯縮短，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；脂聯(lián)素組間比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

表1各組室性心律失常的發(fā)生情況

GroupVT(s)VF(s)VASSM2.30±6.19 00.53±0.79I/R67.05±25.51** 10.10±26.32**3.65±1.28**I/R+APN126.23±29.43**▲▲ 0▲▲2.20±1.19**▲▲I/R+APN227.13±28.05**▲▲ 0▲▲2.25±1.04**▲▲

**P<0.01vsSM group;▲▲P<0.01vsI/R group.

2RT-PCR半定量分析Cx43的表達

在缺血再灌注組的心肌組織內(nèi)Cx43 mRNA的表達水平與假手術(shù)組相比降低，差異顯著(P<0.01)；脂聯(lián)素處理組的心肌組織內(nèi)Cx43 mRNA表達水平與缺血再灌注組相比明顯增加，差異顯著(P<0.01)；而脂聯(lián)素兩組之間心肌組織內(nèi)Cx43 mRNA表達水平的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見圖1。

3免疫組化染色觀察心室肌Cx43的表達

光鏡下見在SM組Cx43棕黃色顆粒強表達，呈規(guī)律條帶狀分布，大多分布在心肌纖維長軸垂直的細胞端-端相接即閏盤處，少數(shù)位于與心肌纖維長軸平行的細胞側(cè)-側(cè)相接的部位，見圖2A；在I/R組，Cx43表達明顯減弱，著色斑點大小不一、深淺不等，分布不均，大多分布在心肌細胞側(cè)-側(cè)連接處或細胞質(zhì)中，而閏盤處僅有少數(shù)，呈彌散點或條狀，無規(guī)則，見圖2B；I/R+APN1組和I/R+APN2組與I/R組相比，Cx43表達明顯改善，大小較一致，分布較均一，且I/R+APN1組比I/R+APN2組Cx43表達及分布更接近于SM組，但是無顯著差異，見圖2C、D。圖像半定量結(jié)果分析可知，后3組與SM組相比，Cx43表達降低，差異顯著(P<0.01)；I/R+APN組Cx43表達較I/R組明顯增高(P<0.01)；I/R+APN兩組間無顯著差異 (P>0.01)，見圖2、表2。

圖1不同組別Cx43mRNA水平的變化

Figure 2. Comparison of connexin 43 expression in the myocardium of rats in different groups (immunohistochemistry,×400).A: SM group; B: I/R group; C: I/R+APN1 group; D: I/R+APN2 group.

圖2免疫組化觀察各組Cx43的表達

表2免疫組化觀察各組Cx43的表達

GroupAvalueSM0.448±0.033I/R0.289±0.035I/R+APN10.342±0.021**▲▲I/R+APN20.406±0.035**▲▲

**P<0.01vsSM group;▲▲P<0.01vsI/R group.

4血清MDA和SOD的變化

與假手術(shù)組相比，缺血再灌注組血清MDA含量增高，血清SOD活性降低，與缺血再灌注組相比，I/R+APN1組及I/R+APN2組的血清MDA含量明顯降低，血清SOD活性顯著增高，兩組間血清SOD活性及MDA含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表3。

表3各組血清SOD活性和MDA含量的變化

GroupSOD(kU/L)MDA(μmol/L)SM178.56±17.186.30±1.41I/R129.59±13.12**19.79±2.27**I/R+APN1147.06±15.23**▲▲12.52±2.94**▲▲I/R+APN2156.08±13.67**▲▲9.95±1.61**▲▲

**P<0.01vsSM group;▲▲P<0.01vsI/R group.

5RT-PCR及Westernblotting法分析eNOSmRNA及蛋白的表達

在缺血再灌注組的心肌組織內(nèi)eNOS mRNA的表達水平與假手術(shù)組相比降低，差異顯著(P<0.01)；在脂聯(lián)素處理組，心肌組織內(nèi)eNOS mRNA表達水平與缺血再灌注組相比明顯增加，差異顯著(P<0.01)；而在脂聯(lián)素組間心肌組織內(nèi)eNOS mRNA表達水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，蛋白表達同基因表達趨勢相一致，見圖3、4。

6透射電鏡下觀察心肌纖維形態(tài)學變化

(1)在SM組：心肌纖維排列連續(xù)規(guī)則，閏盤結(jié)構(gòu)完整、清晰，可見橋粒、黏著膜和間隙連接；線粒體呈勻質(zhì)樣改變，峭排列整齊，見圖5A。(2)I/R組：心肌損傷嚴重，肌絲結(jié)構(gòu)排列紊亂，溶解，斷裂。閏盤斷裂、移位，間隙連接增寬；線粒體明顯腫脹，空泡樣變性，嵴排列紊亂，嵴突斷裂、消失，見圖5B。(3)I/R+APN組：無論缺血前還是缺血后給予APN，心肌超微結(jié)構(gòu)損傷均較輕，肌絲排列整齊，肌節(jié)清晰。閏盤結(jié)構(gòu)部分模糊，間隙連接略增寬，線粒體輕度水腫，空泡樣變性減輕，圖5C、D。

圖3不同組別eNOSmRNA水平的變化

圖4不同組別eNOS蛋白水平的變化

Figure 5. The morphological changes of the myocardial tissue in different groups examined by electron microscopy(×1 500). A: SM group; B: I/R group; C: I/R+APN1 group; D:I/R+APN2 group.

圖5透射電鏡下觀察心肌纖維形態(tài)學變化

討 論

心肌細胞GJ由相鄰心肌細胞膜通過相互緊密作用形成，主要分布在閏盤。GJ的主要功能是介導相鄰細胞間電和化學信號的傳遞，確保細胞間電偶聯(lián)與機械偶聯(lián)得以正常進行[9-10]。既往研究表明在心肌缺血/再灌注時，由于氧自由基生成增加、酸中毒及鈣超載等因素導致心肌細胞超微結(jié)構(gòu)明顯破壞、心功能受損，可以發(fā)生心律失常。本實驗的結(jié)果顯示，正常情況下Cx43主要位于閏盤內(nèi)，縱切面上呈線狀、條帶狀排列，與細胞長軸方向垂直，少數(shù)位于細胞的側(cè)側(cè)連接處，與細胞長軸平行，著色斑點清晰，大小一致、分布均一，與以往的研究相同[11]。心室肌經(jīng)缺血再灌注后，Cx43的表達顯著減少，分布彌散至心肌細胞長軸的側(cè)面及細胞內(nèi)，且著色斑點大小不一、分布不均、深淺不等，RT-PCR 結(jié)果顯示Cx43 mRNA轉(zhuǎn)錄水平下降，提示缺血再灌注Cx43的含量下降、分布紊亂可導致GJ脫偶聯(lián)，通道電阻增加，使得局部發(fā)生傳導緩慢和傳導阻滯，心肌興奮性不一致，從而誘發(fā)折返性心律失常的發(fā)生[12-13]。

APN是由脂肪細胞分泌的膠原樣蛋白質(zhì)，在體內(nèi)通過結(jié)合其受體AdipoR1與AdipoR2，激活下游的AMPK，使之磷酸化，引發(fā)脂肪酸氧化、糖攝入和乳酸生成等反應，在外周組織發(fā)揮降低血糖、改善胰島素抵抗等生理功能。近年研究表明，APN還參與了I/R損傷的心肌保護[14]。本實驗結(jié)果表明，APN使缺血再灌注所致的心室肌Cx43的降解程度較單純?nèi)毖俟嘧⒔M減輕，分布紊亂的狀況得以改善；使缺血再灌注心室肌Cx43 mRNA轉(zhuǎn)錄水平明顯升高，其變化趨勢與免疫組化結(jié)果的Cx43含量變化一致。同時也觀察到給予APN后，再灌注心律失常發(fā)生減少，室性心律失常評分降低。這提示APN有明顯改善I/R造成的損傷型ST段改變的作用，同時顯著減少了再灌注心律失常的發(fā)生，可能是由于APN具有改善心肌Cx43重塑的作用。

eNOS是內(nèi)皮細胞中重要的功能蛋白，活化的eNOS催化L-精氨酸產(chǎn)生NO，后者作為重要的第二信使激活復雜的信號轉(zhuǎn)導通路，進而發(fā)揮其心血管保護作用，包括舒張血管、抗細胞增殖及抗動脈粥樣硬化等[15]。缺血再灌注時產(chǎn)生大量的氧自由基，細胞內(nèi)ROS增加，氧化應激使eNOS活性降低，NO合成減少。Bopassa等[16]的研究則發(fā)現(xiàn)用人的eNOS基因轉(zhuǎn)染大鼠后顯著減少心肌膠原聚集和TUNEL染色陽性細胞，并且發(fā)現(xiàn)NO的保護作用伴隨著NADH、NADPH氧化酶活性降低及超氧化物生成減少。本實驗的結(jié)果顯示，與單純?nèi)毖俟嘧⒔M相比，APN組SOD和eNOS活性顯著升高，MDA含量顯著降低。研究表明，氧化應激可能參與了心肌Cx43的脫磷酸化[17]。APN可能通過保護細胞線粒體結(jié)構(gòu)完整性和強大的抗氧化作用對Cx43的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生有利作用，降低缺血再灌注引起的室性心律失常的發(fā)生率，并對缺血再灌注后心功能的穩(wěn)定與恢復發(fā)揮積極作用。

總之，本研究表明APN可以通過氧化應激調(diào)節(jié)縫隙連接蛋白Cx43的功能，從而發(fā)揮抗缺血/再灌注心律失常的作用，其具體機制仍待于進一步探討。

[1] Buja LM.Myocardial ischemia and reperfusion injury [J].Cardiovasc Pathol, 2005,14(4):170-175.

[2] Figueroa XF, Duling BR.Gap junctions in the control of vascular function [J]. Antioxid Redox Signal, 2009, 11(2):251-256.

[3] Matsushita S, Kurihara H,Watanabe M,et al.Alterations of phosphorylation state of connexin 43 during hypoxia and reoxygenation are associated with cardiac function [J].J Histochem Cytochem,2006,54(3):343-353.

[4] Lerner DL, Yamada KA, Schuessler RB, et al. Accelerated onset and increased incidence of ventricular arrhythmias induced by ischemia in Cx43-deficient mice[J]. Circulation, 2000, 101(5):547-552.

[5] Hopkins TA, Ouchi N, Shibata R, et al. Adiponectin actions in the cardiovascular system[J]. Cardiovasc Res,2007,74(1): 11-18.

[6] Shibata R, Sato K, Kumada M,et al. Adiponectin accumulates in myocardial tissue that has been damaged by ischemia-reperfusion injury via leakage from the vascular compartment[J]. Cardiovasc Res，2007，74(3): 471-479.

[7] Tao L，Gao E，Jiao X，et al. Adiponectin cardioprotection after myocardial ischemia/reperfusion involves the reduction of oxidative/nitrative stress[J]. Circulation,2007,115(11):1408-1416.

[8] Zou MH, Wu Y. AMP-activated protein kinase activation as a strategy for protecting vascular endothelial function [J]. Clin Exp Pharmacol Physiol, 2008, 35 (5-6): 535-545.

[9] Sever NJ, Bruce AF, Dupont E, et al. Remodelling of gap junctions and connexin expression in diseased myocardium [J].Cardiovasc Res, 2008,80(1): 9-19.

[10]Cao ZJ,Xu X,Que LL, et al. Dephosphorylation of cardiomyocyte Cx43 is associated with myocardial ischemia and reperfusion injury [J].J Nanjing Med Univ, 2009,23(3): 163-167.

[11]Fishman GI, Hertzberg EL, Spray DC, et al. Expression of connexin43 in the developing rat heart[J]. Circ Res, 1991, 68(3):782-787.

[12]Gao J, Fu W, Jin Z,et al.Acupuncture pretreatment protects heart from injury in rats with myocardial ischemia and reperfusion via inhibition of the β1-adrenoceptor signaling pathway[J].Life Sci, 2007,80(16): 1484-1489.

[13]Bruce AF,Rothery S,Dupont E, et al.Gap junction remodelling in human heart failure is associated with increased interaction of connexin 43 with ZO-1[J].Cardiovasc Res, 2008,77(4):757-765.

[14]Yoon MJ，Lee GY，Chung JJ，et al. Adiponectin increases fatty acid oxidation in skeletal muscle cells by sequential activation of AMP-activated protein kinase，p38 mitogen-activated protein kinase，and peroxisome proliferator-activated receptor alpha[J]. Diabetes,2006,55(9): 2562-2570.

[15]Kuboki K, Jiang ZY, Takahara N, et al. Regulation of endothelial constitutive nitric oxide synthase gene expression in endothelial cells andinvivo:a specific vascular action of insulin[J]. Circulation, 2000, 101(6): 676-681.

[16]Bopassa JC,Ferrera R,Gateau-Roesch O,et al.PI 3-kinase regulates the mitochondrial transition pore in controlled reperfusion and postconditioning [J].Cardiovasc Res,2006,69(1):178-185.

[17]Rakotovao A, Tanguy S. Selenium status as determinant of connexin-43 dephosphorylation inexvivoischemic/reperfused rat myocardium[J].J Trace Elem Med Biol, 2005,19(1):43-47.

Effectsofadiponectinonexpressionofconnexin43inratmyocardiumduringischemia-reperfusion

QIAO Ying-yan1, WANG Jin-qing2, ZHANG Jiu1

(1DepartmentofUltrasound,TheSecondHospitalofShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,China;2DepartmentofAnesthesiology,TheSecondPeople’sHospitalinTaiyuan,Taiyuan030002,China.E-mail:qiaoyingyan@163.com)

AIM: To observe the effects of adiponectin(APN) on the expression of connexin 43 (Cx43) in rat myocardium during ischemia-induced arrhythmias.METHODSThe SD rats were randomly divided into 4 groups (n=12): sham operation group (SM group), ischemia and reperfusion group (I/R group), I/R+adiponectin(APN1) group: pre-ischemia with 3.5 μg/kg of APN; I/R+APN2 group: post-ischemia with 3.5 μg/kg of APN. The incidence of ventricular arrhythmias and ventricular arrhythmia score (VAS) were determined. The expression of Cx43 in the ischemic myocardium was studied by the techniques of immunohistochemistry and RT-PCR. The levels of malondialdehyde(MDA) and superoxide dismutase(SOD) were measured by the methods of xanthine oxidase and thiobarbituric acid. The expression of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) at mRNA and protein levels was determined by RT-PCR and Western blotting,respectively.The morphological changes of the myocardial tissues were observed under electronic microscope.RESULTSThe VAS and concentration of MDA increased obviously and the activity of SOD was decreased in I/R group as compared with SM group (P<0.01). The expression of Cx43 was evidently decreased and the distribution of Cx43 in the myocardium was disturbed. The expression of eNOS at mRNA and protein levels was decreased in I/R group (P<0.05). The ultrastructure of ventricular myocardium was abnormal in I/R group. Compared with I/R group, APN obviously decreased the VAS caused by ischemia and reperfusion (P<0.01) no matter the drug was given before or after ischemia. APN increased the activity of SOD, inhibited the MDA content in serum, and resulted in normal distribution of Cx43 and increased the expression of Cx43 and eNOS. Compared with I/R group, the changes of heart ultrastructure attenuated greatly in APN group, but didn’t recover to normal state.CONCLUSIONAdiponectin antagonizes the arrhythmias during myocardial ischemia and reperfusion via inhibiting oxidative stress and regulating Cx43.

Adiponectin; Connexin 43; Reperfusion; Arrhythmias; Nitric oxide synthase

R363

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2012.03.014