低壓低氧預(yù)處理對(duì)加速度暴露大鼠心肌損傷的保護(hù)作用

葉博++++++張國(guó)榮++++++黃俊梅++++++尹哲++++++陶磊

[摘要] 目的 從心肌抗氧化系統(tǒng)及一氧化氮（NO）代謝通路研究低壓低氧預(yù)處理對(duì)加速度環(huán)境下心肌細(xì)胞病理生理變化的影響，解釋航空加速度環(huán)境下心肌組織的損傷機(jī)制，探討低壓低氧預(yù)處理的保護(hù)機(jī)制。 方法 24只雄性SD大鼠隨機(jī)分為3組（n=8），C組為空白對(duì)照組，HHP+10 Gz組為5000 m高空低壓低氧預(yù)處理4 h/d連續(xù)4 d后暴露10 Gz加速度組，10 Gz組為直接暴露10 Gz加速度組，各組按上述處理后，取大鼠心肌組織，委托北京華英生物技術(shù)研究室檢測(cè)超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-PX）、谷胱甘肽（GSH）、丙二醛（MDA）、熱休克蛋白-70（HSP-70）以及一氧化氮（NO）、亞硝酸鹽（NO2-）、硝酸鹽（NO3-）、內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）、神經(jīng)型一氧化氮合酶（nNOS）的變化。結(jié)果 SOD水平：C組[（8.242±1.562）U/mg]和HHP+10 Gz組[（7.660±1.208）U/mg]高于10 Gz組[（4.773±0.665）U/mg]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；CAT水平：C組[（2.348±0.382）U/mg]高于HHP+10 Gz組[（1.955±0.204）U/mg]和10 Gz組[（1.749±0.165）U/mg]，HHP+10 Gz組高于10Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；GSH-PX水平：C組[（91.864±38.788）U/mg]高于10 Gz組[（47.821±8.208）U/mg]， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；GSH水平：C組[（0.748±0.182）μmol/g]和HHP+10 Gz組[（0.593±0.205）μmol/g]高于10 Gz組[（0.232±0.034）μmol/g]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；MDA水平：各組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.054）；HSP-70水平：C組[（1.415±0.500）ng/mg]低于HHP+10 Gz組[（2.189±0.659）ng/mg]和10 Gz組[（2.452±0.926）ng/mg]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；NO水平：C組[（1.932±0.496）μmol/g]低于HHP+10 Gz組[（2.751±0.784）μmol/g]和10 Gz組[（3.185±0.769）μmol/g]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；NO2-水平：C組[（1.277±0.279）μmol/g]低于HHP+10 Gz組[（1.800±0.568）μmol/g]和10 Gz組[（1.970±0.362）μmol/g]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；NO3-水平：C組[（2.191±0.426）μmol/g]低于HHP+10Gz組[（2.898±0.500）μmol/g]和10 Gz組[（2.995±0.445）μmol/g]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；eNOS水平：C組[（3.726±0.498）U/mg]低于HHP+10 Gz組[（5.081±0.994）U/mg]和10 Gz組[（5.937±1.423）U/mg]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；iNOS水平：C組[（3.668±0.379）U/mg]低于HHP+10 Gz組[（4.382±0.567）U/mg]和10 Gz組[（4.986±1.318）U/mg]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；nNOS水平：C組[（0.830±0.117）U/mg]低于HHP+10 Gz組[（1.044±0.190）U/mg]和10 Gz組[（1.226±0.300）U/mg]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）。 結(jié)論 低壓低氧預(yù)處理可以降低加速度對(duì)心肌造成的氧化損傷，對(duì)心肌具有保護(hù)作用，其機(jī)制與低壓低氧預(yù)處理增強(qiáng)了大鼠體內(nèi)抗氧化酶活性，減輕氧化應(yīng)激對(duì)NOS的激活從而抑制NO的大量釋放有關(guān)。

[關(guān)鍵詞] 加速度；低壓低氧；大鼠；心肌損傷；抗氧化；一氧化氮

[中圖分類號(hào)] R852.21[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1673-7210（2014）06（c）-0012-05

Protection of hypobaric hypoxia preconditioning on myocardial injuries of rats after acceleration exposured

YE Bo ZHANG Guorong▲ HUANG Junmei YIN Zhe TAO Lei

Department of Anaesthesiology, Air Force General Hospital, Beijing 100142, China

[Abstract] Objective To evaluate the effect of hypobaric hypoxia preconditioning (HHP) on myocardial cells pathological physiology changes under acceleration environment from myocardial antioxidant system and NO metabolic pathways. To explain the mechanism of myocardial tissue damage by acceleration environment, explore the protection mechanism of HHP. Methods 24 male SD rats were randomly divided into 3 groups (n=8), C group was the blank control group, HHP+10 Gz group was 5000 m altitude hypoxic preconditioning 4 h/d for 4 days then exposure to 10 Gz acceleration, 10 Gz group was directly exposed to 10 Gz acceleration. After the treatment above, SOD, CAT, GSH-PX, GSH, MDA, HSP-70 and NO, NO2-, NO3- , eNOS, iNOS, nNOS content of the cardiac muscle tissue of rats were determined by Beijing Huaying Biotechnology Research Company. Results SOD level: group C [(8.242±1.562) U/mg] was higher than group 10 Gz [(4.773±0.665) U/mg], group HHP+10 Gz [(7.660±1.208) U/mg] was higher than group 10 Gz, the differences were statistically significant (P < 0.05). CAT level: group C [(2.348±0.382) U/mg] was higher than group HHP+10 Gz [(1.955±0.204) U/mg] and group 10 Gz [(1.749±0.165) U/mg], group HHP+10 Gz was higher than group 10Gz, the differences were statistically significant (P < 0.05). GSH-PX level: group C [(91.864±38.788) U/mg] was higher than group 10 Gz [(47.821±8.208) U/mg] , the differencs was statistically significant (P < 0.05). GSH level: group C [(0.748±0.182) μmol/g] and group HHP+10 Gz [(0.593±0.205) μmol/g] were higher than group 10 Gz [(0.232±0.034) μmol/g], the differences were statistically significant (P < 0.05). MDA level: there was no statistically significant differences (P > 0.05). HSP-70 levls: group C [(1.415±0.500) ng/mg] was lower than group HHP+10 Gz [(2.189±0.659) ng/mg] and group 10 Gz [(2.452±0.926) ng/mg], the differences were statistically significant (P < 0.05). NO level: group C [(1.932±0.496) μmol/g] was lower than group HHP+10 Gz [(2.751±0.784) μmol/g] and group 10 Gz [(3.185±0.769) μmol/g], the differences were statistically significant (P < 0.05). NO2- level: group C [(1.277±0.279) μmol/g] was lower than group HHP+10 Gz [(1.800±0.568) μmol/g] and group 10 Gz [(1.970±0.362) μmol/g], the differences were statistically significant (P < 0.05). NO3- level: group C [(2.191±0.426) μmol/g] was lower than group HHP+10 Gz [(2.898±0.500) μmol/g] and group 10 Gz [(2.995±0.445) μmol/g], the differences were statistically significant (P < 0.05). eNOS level: group C [(3.726±0.498) U/mg] was lower than group HHP+10 Gz [(5.081±0.994) U/mg] and group 10 Gz [(5.937±1.423) U/mg], the differences were statistically significant (P < 0.05). iNOS level: group C [(3.668±0.379) U/mg] was lower than group HHP+10 Gz [(4.382±0.567) U/mg] and group 10 Gz [(4.986±1.318) U/mg], the differences were statistically significant (P < 0.05). nNOS level: group C [(0.830±0.117) U/mg] was lower than group HHP+10 Gz [(1.044±0.190) U/mg] and group 10 Gz [(1.226±0.300) U/mg], the differences were statistically significant (P < 0.05). Conclusion HHP can reduce oxidative damage of myocardial tissue caused by acceleration and has myocardial protective effect, the mechanism is related to enhancing the activity of antioxidant enzymes and reducing oxidative stress on the activation of NOS and then inhibiting the release of NO in rats.

[Key words] Acceleration; Hypobaric hypoxia; Rats; Myocardial injuries; Anti-oxidant; NO

重復(fù)暴露于高正加速度（+Gz）對(duì)飛行員和動(dòng)物心腦血管系統(tǒng)的不良影響已經(jīng)引起了醫(yī)學(xué)工作者的關(guān)注[1-2]?，F(xiàn)已證實(shí)，+Gz作用可引起心肌收縮性能降低，心臟泵血功能下降[3-4]。病理研究表明，除心肌出現(xiàn)明顯的超微結(jié)構(gòu)改變外，間質(zhì)小血管內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)腫脹，飲泡增多，胞質(zhì)出現(xiàn)指狀突起凸向管壁，血管腔內(nèi)見較多血小板聚集、附壁[5]。重復(fù)+Gz暴露后，大鼠心肌血管內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)明顯損傷，其胞間黏附分子-1（ICAM-1）表達(dá)增多，提示黏附分子誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)參與了高+Gz應(yīng)激導(dǎo)致的心肌損傷[6]。此外，+Gz暴露后，血漿內(nèi)皮素含量明顯增加，可引起冠狀動(dòng)脈和周圍血管的強(qiáng)烈收縮，導(dǎo)致回心血量減少，心泵功能降低[7]。

間歇性低壓低氧預(yù)處理（hypobaric hypoxia preconditionin，HHP）是指預(yù)先通過(guò)間斷反復(fù)短時(shí)間非致死性低壓低氧應(yīng)激處理后，機(jī)體組織細(xì)胞獲得一種抗缺氧/缺血內(nèi)源性保護(hù)，對(duì)隨后長(zhǎng)時(shí)間致死性缺血/缺氧損傷的高度耐受性處理[8]。

本研究從心肌組織抗氧化系統(tǒng)以及一氧化氮（NO）的代謝通路研究低壓低氧預(yù)處理對(duì)加速度環(huán)境下心肌細(xì)胞病理生理的變化，解釋航空加速度環(huán)境心肌組織損傷機(jī)制，探討低壓低氧預(yù)處理的保護(hù)機(jī)制，為進(jìn)一步研究航空環(huán)境對(duì)人體的影響提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，為尋找合適的對(duì)抗加速度應(yīng)激導(dǎo)致心肌損傷的防護(hù)措施打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物雄性SD大鼠24只，體重（294.71g±9.98）g，由航空航天醫(yī)學(xué)研究院提供。

1.1.2 藥品與試劑2.5%戊巴比妥溶液（航空航天醫(yī)學(xué)研究院提供），超氧化物歧化酶（SOD）含量試劑盒、過(guò)氧化氫酶（CAT）含量試劑盒、谷胱甘肽（GSH）含量試劑盒、丙二醛（MDA）含量試劑盒、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-PX）含量試劑盒、熱休克蛋白-70（HSP-70）含量試劑盒、一氧化氮（NO）含量試劑盒、亞硝酸鹽（NO2-）含量試劑盒、硝酸鹽（NO3-）含量試劑盒、內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）含量試劑盒、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）含量試劑盒、神經(jīng)型一氧化氮合酶（nNOS）含量試劑盒，以上試劑盒均由南京建成公司提供。

1.1.3 儀器與設(shè)備低壓低氧艙（航空航天醫(yī)學(xué)研究院），動(dòng)物離心機(jī)（航空航天醫(yī)學(xué)研究院），BCM-130D超凈臺(tái)（蘇凈集團(tuán)安泰公司），手術(shù)器械（空軍總醫(yī)院手術(shù)室提供），標(biāo)本袋（空軍總醫(yī)院手術(shù)室提供）。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組將雄性SD大鼠領(lǐng)回后，先飼養(yǎng)1周并使其適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，排除驚嚇、環(huán)境等因素對(duì)大鼠的影響。隨機(jī)分為3組，每組8只，C組：空白對(duì)照組；HHP+10 Gz組：低壓低氧預(yù)處理后暴露10 Gz加速度組；10 Gz組：?jiǎn)渭儽┞?0 Gz加速度組。

1.2.2 低壓低氧預(yù)處理方案參照劉杰等[9]的低壓低氧方案，將HHP+10 Gz組大鼠置于低壓氧艙接受4 d相當(dāng)于5000 m高空的低壓低氧處理，每天4 h。

1.2.3 加速度暴露方案將HHP+10 Gz組及10 Gz組大鼠置于動(dòng)物離心機(jī)中，每次兩只進(jìn)行加速度暴露。動(dòng)物離心機(jī)的半徑為2 m，可模擬的正加速度范圍為+1～+12 Gz ，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行加速度程序控制。將大鼠水平固定于離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂上，頭部朝向離心機(jī)旋轉(zhuǎn)軸心，具體方案為水平加速度+10 Gz，峰值作用時(shí)間為5 min ，加速度增長(zhǎng)率為1 GPs。加速度暴露結(jié)束后立即進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)。

1.2.4 生化指標(biāo)檢測(cè)采用2.5%戊巴比妥溶液，按照每100 g體重0.5 mL腹腔注射對(duì)大鼠進(jìn)行麻醉，麻醉起效后，斷頭處死大鼠，取心肌組織。標(biāo)本委托北京華英生物技術(shù)研究室采用比色法進(jìn)行SOD、CAT、GSH-PX、GSH、MDA、HSP-70、NO、NO2-、NO3-、eNOS、iNOS、nNOS含量的測(cè)定。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠心肌組織抗氧化系統(tǒng)指標(biāo)比較

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，SOD水平：C組與HHP+10 Gz組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），C組與HHP+10 Gz組均高于10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；CAT水平：C組高于HHP+10 Gz組和10 Gz組，HHP+10 Gz組高于10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；GSH-PX水平：C組與HHP+10 Gz組、HHP+10 Gz組與10 Gz組比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P > 0.05），C組高于10 Gz組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；GSH水平：C組與HHP+10 Gz組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），C組與HHP+10 Gz組均高于10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05）；MDA水平：各組間比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P > 0.05）；HSP-70水平：C組低于HHP+10 Gz組和10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05），HHP+10 Gz組與10 Gz組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表1。

2.2 各組大鼠心肌組織一氧化氮代謝通路指標(biāo)比較

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，NO水平：C組低于HHP+10 Gz組和10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05），HHP+10 Gz組與10 Gz組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）；NO2-水平：C組低于HHP+10 Gz組和10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05），HHP+10 Gz組與10 Gz組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）；NO3-水平：C組低于HHP+10 Gz組和10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05），HHP+10 Gz組與10 Gz組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）；eNOS水平：C組低于HHP+10 Gz組和10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05），HHP+10 Gz組與10 Gz組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）；iNOS水平：C組低于HHP+10 Gz組和10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05），HHP+10 Gz組與10 Gz組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）；nNOS水平：C組低于HHP+10 Gz組和10 Gz組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P < 0.05），HHP+10 Gz組與10 Gz組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表2。

3 討論

CAT、GSH-PX、SOD等抗氧化酶構(gòu)成人體重要的抗氧化酶系統(tǒng)，相互協(xié)同以減少活性氧族的產(chǎn)生，防止脂質(zhì)過(guò)氧化及其中間產(chǎn)物對(duì)機(jī)體的損害。SOD是體內(nèi)唯一清除過(guò)氧化物的酶，通過(guò)它的作用將過(guò)氧化物變成H2O2，當(dāng)人體產(chǎn)生的H2O2超過(guò)機(jī)體的清除能力在體內(nèi)蓄積時(shí)，其活性下降[10]。CAT是一類以鐵卟啉為輔基的結(jié)合酶，具有較強(qiáng)的自由基清除功能，對(duì)組織的氧化損傷有防護(hù)作用[11]。過(guò)氧化氫在過(guò)氧化氫酶的作用下轉(zhuǎn)化為水和分子氧[12]，阻止H2O2在鐵螯合劑存在的條件下與O2-反應(yīng)生成更有害的OH-[13]。CAT在滅活H2O2的同時(shí)消耗增加，從而造成其活性下降。MDA為脂質(zhì)過(guò)氧化終產(chǎn)物，測(cè)試MDA的量可反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化的程度，間接地反映出細(xì)胞損傷的程度[14-16]。GSH-PX主要清除脂類氫過(guò)氧化物（ROOH），并協(xié)同CAT清除H2O2，抑制ROS生成。GSH-PX以硒氫基（-SeH）的形式發(fā)揮作用，與GSH反應(yīng)分解體內(nèi)的H2O2和脂質(zhì)過(guò)氧化物，分別生成相應(yīng)的水和醇化物，從而使細(xì)胞膜和其他生物組織免受過(guò)氧化損傷，當(dāng)CAT含量顯著減少時(shí)，GSH-PX可代替CAT催化H2O2分解。本研究顯示，10 Gz組較HHP+10 Gz組SOD、CAT、GSH-PX、GSH水平降低，MDA水平增加，可見，低壓低氧預(yù)處理后，增強(qiáng)了心肌組織的抗氧化能力，使加速度對(duì)心肌組織造成的氧化應(yīng)激損傷程度減小，對(duì)心肌有保護(hù)作用。

HSP-70是HSP家族中最保守和最主要的一類，具有廣泛的生物學(xué)功能，包括分子伴侶功能、免疫功能、抗氧化功能、抗細(xì)胞凋亡功能、提高細(xì)胞的應(yīng)激耐受性功能等功能，缺血/缺氧應(yīng)激早期，高濃度的HSP-70有效地聚集在神經(jīng)元染色體和核質(zhì)內(nèi)，是其能耐受缺氧缺血性損傷的一個(gè)重要標(biāo)志[17]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，HHP+10 Gz組較10 Gz組HSP-70水平明顯增高，可見低壓低氧激活了大鼠體內(nèi)HSP-70的活性，增強(qiáng)了心肌的抗氧化能力。

NO作為一種相對(duì)穩(wěn)定的氣體自由基，對(duì)人體有雙重的生物學(xué)作用。一方面其可以調(diào)節(jié)人體正常的生理功能，如血液循環(huán)、信息傳遞、能量代謝及免疫調(diào)節(jié)等；另一方面，體內(nèi)NO合成量過(guò)多或過(guò)少均會(huì)造成對(duì)機(jī)體的危害，如低血壓休克、細(xì)胞損傷或高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化和缺血等[18-19]。NO產(chǎn)生的經(jīng)典途徑依賴于一氧化氮合酶（NOS）的活性，NOS可分為3類，即主要存在于內(nèi)皮細(xì)胞中的eNOS、存在于神經(jīng)細(xì)胞中的nNOS以及存在于巨噬細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞中的iNOS。NOS可逐步氧化L-精氨酸為L(zhǎng)-胍氨酸，從而產(chǎn)生NO。產(chǎn)生的NO可與多種分子，如蛋白質(zhì)、核酸、脂類、碳水化合物和其他自由基發(fā)生反應(yīng)，也可迅速氧化為亞硝酸及硝酸[20]。此外有針對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的研究報(bào)道，小劑量H2O2可使eNOS發(fā)生磷酸化而使其活性增強(qiáng)，進(jìn)而催化L-精氨酸產(chǎn)生大量NO[21]。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，HHP+10 Gz組及10 Gz組NO含量均高于C組，且eNOS、iNOS及nNOS含量增加，NO2-和NO3-水平升高，可見加速度產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)使NOS活性增加，催化L-精氨酸產(chǎn)生大量NO，NO又迅速氧化為NO2-和NO3-。HHP+10 Gz組數(shù)據(jù)較10Gz組降低，可見低壓低氧預(yù)處理后暴露加速度降低了加速度對(duì)心肌的氧化損傷，使NO釋放量減少，對(duì)心肌有保護(hù)作用，但本實(shí)驗(yàn)HHP+10 Gz組及10 Gz組數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異不顯著，可通過(guò)擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步證實(shí)。

綜上所述，可以得出結(jié)論：低壓低氧預(yù)處理可以降低加速度對(duì)心肌造成的氧化損傷，對(duì)心肌具有保護(hù)作用，其機(jī)制與低壓低氧預(yù)處理增強(qiáng)了大鼠體內(nèi)抗氧化酶活性，減輕氧化應(yīng)激對(duì)NOS的激活從而抑制NO的大量釋放有關(guān)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]Martin DS，D'Aunno DS，Wood ML. Repetitive high G exposure is associated with increased occurrence of cardiac valvular regurgitation [J]. Aviat Space Environ Med，1999， 70（12）：1192-1200.

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[6]張政，詹皓，陸江陽(yáng)，等.重復(fù)加速度暴露對(duì)大鼠心肌血管內(nèi)皮超微結(jié)構(gòu)和ICAM-1表達(dá)的影響[J].中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志，2007，18（3）：245-247.

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[12]張克烽，張子平，陳蕓.動(dòng)物抗氧化系統(tǒng)中主要抗氧化酶基因的研究進(jìn)展[J].動(dòng)物學(xué)雜志，2007，42（2）：153-160.

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[18]Lgnarro LJ，Buga GM，Wood KS，et al. Endothelium-derived relaxing fact or produced and released from art ery and vein is nitric oxide [J]. Proc Natl Acad Sci USA，1997，84：9265-9269.

[19]Palmer RMJ，F(xiàn)errige AG，Moncada S. Nitric oxide release accounts for the biological activity of endoth elium derived relaxing [J]. Nature，1987，327：524-526.

[20]Moncada S，Higgs A. The L-arginine–nitric oxide pathway [J]. N Engl J Med，1993，329：2002-2012.

[21]Juliano L，Sartoretto，Hermann K，et al. Role of Ca2+ in the Control of H2O2-Modulated Phosphorylation Pathways Leading to eNOS Activation in Cardiac Myocytes [J]. Plos One，2012（7）：1-14.

（收稿日期：2014-03-12本文編輯：程銘）

HSP-70是HSP家族中最保守和最主要的一類，具有廣泛的生物學(xué)功能，包括分子伴侶功能、免疫功能、抗氧化功能、抗細(xì)胞凋亡功能、提高細(xì)胞的應(yīng)激耐受性功能等功能，缺血/缺氧應(yīng)激早期，高濃度的HSP-70有效地聚集在神經(jīng)元染色體和核質(zhì)內(nèi)，是其能耐受缺氧缺血性損傷的一個(gè)重要標(biāo)志[17]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，HHP+10 Gz組較10 Gz組HSP-70水平明顯增高，可見低壓低氧激活了大鼠體內(nèi)HSP-70的活性，增強(qiáng)了心肌的抗氧化能力。

NO作為一種相對(duì)穩(wěn)定的氣體自由基，對(duì)人體有雙重的生物學(xué)作用。一方面其可以調(diào)節(jié)人體正常的生理功能，如血液循環(huán)、信息傳遞、能量代謝及免疫調(diào)節(jié)等；另一方面，體內(nèi)NO合成量過(guò)多或過(guò)少均會(huì)造成對(duì)機(jī)體的危害，如低血壓休克、細(xì)胞損傷或高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化和缺血等[18-19]。NO產(chǎn)生的經(jīng)典途徑依賴于一氧化氮合酶（NOS）的活性，NOS可分為3類，即主要存在于內(nèi)皮細(xì)胞中的eNOS、存在于神經(jīng)細(xì)胞中的nNOS以及存在于巨噬細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞中的iNOS。NOS可逐步氧化L-精氨酸為L(zhǎng)-胍氨酸，從而產(chǎn)生NO。產(chǎn)生的NO可與多種分子，如蛋白質(zhì)、核酸、脂類、碳水化合物和其他自由基發(fā)生反應(yīng)，也可迅速氧化為亞硝酸及硝酸[20]。此外有針對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的研究報(bào)道，小劑量H2O2可使eNOS發(fā)生磷酸化而使其活性增強(qiáng)，進(jìn)而催化L-精氨酸產(chǎn)生大量NO[21]。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，HHP+10 Gz組及10 Gz組NO含量均高于C組，且eNOS、iNOS及nNOS含量增加，NO2-和NO3-水平升高，可見加速度產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)使NOS活性增加，催化L-精氨酸產(chǎn)生大量NO，NO又迅速氧化為NO2-和NO3-。HHP+10 Gz組數(shù)據(jù)較10Gz組降低，可見低壓低氧預(yù)處理后暴露加速度降低了加速度對(duì)心肌的氧化損傷，使NO釋放量減少，對(duì)心肌有保護(hù)作用，但本實(shí)驗(yàn)HHP+10 Gz組及10 Gz組數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異不顯著，可通過(guò)擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步證實(shí)。

綜上所述，可以得出結(jié)論：低壓低氧預(yù)處理可以降低加速度對(duì)心肌造成的氧化損傷，對(duì)心肌具有保護(hù)作用，其機(jī)制與低壓低氧預(yù)處理增強(qiáng)了大鼠體內(nèi)抗氧化酶活性，減輕氧化應(yīng)激對(duì)NOS的激活從而抑制NO的大量釋放有關(guān)。

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[4]孫喜慶，蔡進(jìn)軍，劉勇，等.+Gz作用下兔心臟功能的改變[J].航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程，1997，10（4）：250-253.

[5]陸江陽(yáng)，詹皓，辛益妹，等.重復(fù)高+Gz應(yīng)激對(duì)大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)的損傷效應(yīng)[J].中華航空航天醫(yī)學(xué)雜志，2001，12（3）：137-140.

[6]張政，詹皓，陸江陽(yáng)，等.重復(fù)加速度暴露對(duì)大鼠心肌血管內(nèi)皮超微結(jié)構(gòu)和ICAM-1表達(dá)的影響[J].中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志，2007，18（3）：245-247.

[7]俞啟福，楊曄.正加速度對(duì)大鼠血漿和丘腦內(nèi)皮素含量的影響[J].海軍高專學(xué)報(bào)，1994，16（3）：189-191.

[8]呂國(guó)蔚.缺氧預(yù)適應(yīng)研究的進(jìn)展與展望[J].生理科學(xué)進(jìn)展，2007，38（1）：32-36.

[9]劉杰，吳穹，劉輝琦.間歇性低壓低氧預(yù)處理對(duì)大鼠全腦缺血/再灌注后海馬CA1區(qū)神經(jīng)元DND及HSP70表達(dá)的影響[J].青海醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，33（2）：85-89.

[10]Chae HZ，Chung SJ，Rhee SG. Thioredoxin dependent peroxidereductase from yeast [J]. J Biol Chem，1994，269（44）：27670-27678.

[11]王凱軍，姚克，徐雯.N2乙酰-L2半胱氨酸和過(guò)氧化氫酶抑制晶狀體上皮細(xì)胞凋亡及對(duì)caspase23酶活性的影響[J].中華眼科雜志，2003，39（9）：555-559.

[12]張克烽，張子平，陳蕓.動(dòng)物抗氧化系統(tǒng)中主要抗氧化酶基因的研究進(jìn)展[J].動(dòng)物學(xué)雜志，2007，42（2）：153-160.

[13]Johnson RM，Goyette GJ，Ravindranath Y，et al. Hemoglobin autoxidation and regulation of endogenous H2O2 levels in erythrocytes [J]. Free Radic Biol Med，2005，39（11）：1407-1417.

[14]Rumley AG，Paterson JR. Analytical aspects of anti-oxidants and free radical activity in clinical biochemistry [J]. Ann Clin Biochem，1995，35：181-200.

[15]Stocks J，Dormandy TL. The autoxidation of human red cell lipids induced by hydrogen peroxide [J]. Br J Hematol，1971，20：95-111.

[16]Cynamon HA，Isenberg JN，Nguyen CH. Erythrocyte malondialdehyde release in vitro：a functional measure of vitamin Estatus [J]. Clin Chim Acta，1985，151：169-176.

[17]Matsumori Y，Hong SM，Aoyama K，et al. Hsp70 overexpression sequesters AIF and reduces neonatal hypoxic/ischemic brain injury [J]. Cereb B1ood Flow Metab，2005，25（7）：899-910.

[18]Lgnarro LJ，Buga GM，Wood KS，et al. Endothelium-derived relaxing fact or produced and released from art ery and vein is nitric oxide [J]. Proc Natl Acad Sci USA，1997，84：9265-9269.

[19]Palmer RMJ，F(xiàn)errige AG，Moncada S. Nitric oxide release accounts for the biological activity of endoth elium derived relaxing [J]. Nature，1987，327：524-526.

[20]Moncada S，Higgs A. The L-arginine–nitric oxide pathway [J]. N Engl J Med，1993，329：2002-2012.

[21]Juliano L，Sartoretto，Hermann K，et al. Role of Ca2+ in the Control of H2O2-Modulated Phosphorylation Pathways Leading to eNOS Activation in Cardiac Myocytes [J]. Plos One，2012（7）：1-14.

（收稿日期：2014-03-12本文編輯：程銘）

HSP-70是HSP家族中最保守和最主要的一類，具有廣泛的生物學(xué)功能，包括分子伴侶功能、免疫功能、抗氧化功能、抗細(xì)胞凋亡功能、提高細(xì)胞的應(yīng)激耐受性功能等功能，缺血/缺氧應(yīng)激早期，高濃度的HSP-70有效地聚集在神經(jīng)元染色體和核質(zhì)內(nèi)，是其能耐受缺氧缺血性損傷的一個(gè)重要標(biāo)志[17]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，HHP+10 Gz組較10 Gz組HSP-70水平明顯增高，可見低壓低氧激活了大鼠體內(nèi)HSP-70的活性，增強(qiáng)了心肌的抗氧化能力。

NO作為一種相對(duì)穩(wěn)定的氣體自由基，對(duì)人體有雙重的生物學(xué)作用。一方面其可以調(diào)節(jié)人體正常的生理功能，如血液循環(huán)、信息傳遞、能量代謝及免疫調(diào)節(jié)等；另一方面，體內(nèi)NO合成量過(guò)多或過(guò)少均會(huì)造成對(duì)機(jī)體的危害，如低血壓休克、細(xì)胞損傷或高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化和缺血等[18-19]。NO產(chǎn)生的經(jīng)典途徑依賴于一氧化氮合酶（NOS）的活性，NOS可分為3類，即主要存在于內(nèi)皮細(xì)胞中的eNOS、存在于神經(jīng)細(xì)胞中的nNOS以及存在于巨噬細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞中的iNOS。NOS可逐步氧化L-精氨酸為L(zhǎng)-胍氨酸，從而產(chǎn)生NO。產(chǎn)生的NO可與多種分子，如蛋白質(zhì)、核酸、脂類、碳水化合物和其他自由基發(fā)生反應(yīng)，也可迅速氧化為亞硝酸及硝酸[20]。此外有針對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的研究報(bào)道，小劑量H2O2可使eNOS發(fā)生磷酸化而使其活性增強(qiáng)，進(jìn)而催化L-精氨酸產(chǎn)生大量NO[21]。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，HHP+10 Gz組及10 Gz組NO含量均高于C組，且eNOS、iNOS及nNOS含量增加，NO2-和NO3-水平升高，可見加速度產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)使NOS活性增加，催化L-精氨酸產(chǎn)生大量NO，NO又迅速氧化為NO2-和NO3-。HHP+10 Gz組數(shù)據(jù)較10Gz組降低，可見低壓低氧預(yù)處理后暴露加速度降低了加速度對(duì)心肌的氧化損傷，使NO釋放量減少，對(duì)心肌有保護(hù)作用，但本實(shí)驗(yàn)HHP+10 Gz組及10 Gz組數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異不顯著，可通過(guò)擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步證實(shí)。

綜上所述，可以得出結(jié)論：低壓低氧預(yù)處理可以降低加速度對(duì)心肌造成的氧化損傷，對(duì)心肌具有保護(hù)作用，其機(jī)制與低壓低氧預(yù)處理增強(qiáng)了大鼠體內(nèi)抗氧化酶活性，減輕氧化應(yīng)激對(duì)NOS的激活從而抑制NO的大量釋放有關(guān)。

[參考文獻(xiàn)]

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[4]孫喜慶，蔡進(jìn)軍，劉勇，等.+Gz作用下兔心臟功能的改變[J].航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程，1997，10（4）：250-253.

[5]陸江陽(yáng)，詹皓，辛益妹，等.重復(fù)高+Gz應(yīng)激對(duì)大鼠心肌超微結(jié)構(gòu)的損傷效應(yīng)[J].中華航空航天醫(yī)學(xué)雜志，2001，12（3）：137-140.

[6]張政，詹皓，陸江陽(yáng)，等.重復(fù)加速度暴露對(duì)大鼠心肌血管內(nèi)皮超微結(jié)構(gòu)和ICAM-1表達(dá)的影響[J].中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志，2007，18（3）：245-247.

[7]俞啟福，楊曄.正加速度對(duì)大鼠血漿和丘腦內(nèi)皮素含量的影響[J].海軍高專學(xué)報(bào)，1994，16（3）：189-191.

[8]呂國(guó)蔚.缺氧預(yù)適應(yīng)研究的進(jìn)展與展望[J].生理科學(xué)進(jìn)展，2007，38（1）：32-36.

[9]劉杰，吳穹，劉輝琦.間歇性低壓低氧預(yù)處理對(duì)大鼠全腦缺血/再灌注后海馬CA1區(qū)神經(jīng)元DND及HSP70表達(dá)的影響[J].青海醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，33（2）：85-89.

[10]Chae HZ，Chung SJ，Rhee SG. Thioredoxin dependent peroxidereductase from yeast [J]. J Biol Chem，1994，269（44）：27670-27678.

[11]王凱軍，姚克，徐雯.N2乙酰-L2半胱氨酸和過(guò)氧化氫酶抑制晶狀體上皮細(xì)胞凋亡及對(duì)caspase23酶活性的影響[J].中華眼科雜志，2003，39（9）：555-559.

[12]張克烽，張子平，陳蕓.動(dòng)物抗氧化系統(tǒng)中主要抗氧化酶基因的研究進(jìn)展[J].動(dòng)物學(xué)雜志，2007，42（2）：153-160.

[13]Johnson RM，Goyette GJ，Ravindranath Y，et al. Hemoglobin autoxidation and regulation of endogenous H2O2 levels in erythrocytes [J]. Free Radic Biol Med，2005，39（11）：1407-1417.

[14]Rumley AG，Paterson JR. Analytical aspects of anti-oxidants and free radical activity in clinical biochemistry [J]. Ann Clin Biochem，1995，35：181-200.

[15]Stocks J，Dormandy TL. The autoxidation of human red cell lipids induced by hydrogen peroxide [J]. Br J Hematol，1971，20：95-111.

[16]Cynamon HA，Isenberg JN，Nguyen CH. Erythrocyte malondialdehyde release in vitro：a functional measure of vitamin Estatus [J]. Clin Chim Acta，1985，151：169-176.

[17]Matsumori Y，Hong SM，Aoyama K，et al. Hsp70 overexpression sequesters AIF and reduces neonatal hypoxic/ischemic brain injury [J]. Cereb B1ood Flow Metab，2005，25（7）：899-910.

[18]Lgnarro LJ，Buga GM，Wood KS，et al. Endothelium-derived relaxing fact or produced and released from art ery and vein is nitric oxide [J]. Proc Natl Acad Sci USA，1997，84：9265-9269.

[19]Palmer RMJ，F(xiàn)errige AG，Moncada S. Nitric oxide release accounts for the biological activity of endoth elium derived relaxing [J]. Nature，1987，327：524-526.

[20]Moncada S，Higgs A. The L-arginine–nitric oxide pathway [J]. N Engl J Med，1993，329：2002-2012.

[21]Juliano L，Sartoretto，Hermann K，et al. Role of Ca2+ in the Control of H2O2-Modulated Phosphorylation Pathways Leading to eNOS Activation in Cardiac Myocytes [J]. Plos One，2012（7）：1-14.

（收稿日期：2014-03-12本文編輯：程銘）