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基于比较蛋白质组学解析阻断缺血后处理对大鼠心肌线粒体的调控机制

一、引言

1.1研究背景与意义

心肌缺血再灌注损伤（MyocardialIschemia-ReperfusionInjury，MIRI）是指心肌在缺血一段时间后恢复血液灌注，其损伤反而加重的病理现象。这种损伤在临床上十分常见，如急性心肌梗死患者接受溶栓治疗、冠状动脉搭桥术、经皮冠状动脉介入治疗等恢复血流的过程中，均可能发生MIRI。MIRI会导致心肌细胞死亡、心脏功能障碍、心律失常等严重后果，严重影响患者的预后和生活质量，给社会和家庭带来沉重的负担。据统计，每年因MIRI导致的心力衰竭和死亡病例数量可观，因此，深入研究MIRI的机制并寻找有效的防治措施具有重要的临床意义。

缺血后处理（IschemicPostconditioning，I-postC）作为一种内源性心肌保护策略，自2003年被Zhao等首次提出以来，受到了广泛的关注。I-postC是指在心肌较长时间缺血后，开始再灌注前，对心脏进行数次短暂的再灌注/缺血循环处理。研究表明，I-postC能显著缩小心肌梗死面积、减轻心肌细胞水肿、改善心脏功能、抵抗再灌注性心律失常的发生，其保护效果与缺血预处理相似，且可在心肌梗死发生之后、再灌注过程中实施，在临床应用前景上具有缺血预处理无法比拟的优势。然而，尽管目前对I-postC的心肌保护作用已得到公认，但其具体的分子机制尚未完全明确。

线粒体是心肌细胞的能量代谢中心，在维持心肌细胞正常功能中发挥着关键作用。在MIRI过程中，线粒体极易受到损伤，导致能量代谢障碍、活性氧（ReactiveOxygenSpecies，ROS）生成增加、线粒体通透性转换孔（MitochondrialPermeabilityTransitionPore，MPTP）开放等一系列变化，进而引发心肌细胞凋亡和坏死。因此，线粒体被认为是MIRI和心肌保护的重要靶点。蛋白质是生命活动的执行者，蛋白质组学技术能够从整体水平上研究蛋白质的表达、修饰、相互作用等，为深入揭示生命过程的分子机制提供了有力的工具。通过比较蛋白质组学方法，分析I-postC对心肌线粒体蛋白质表达谱的影响，有望筛选出与I-postC心肌保护作用相关的关键蛋白质，从而从蛋白质层面深入阐明I-postC的作用机制。

本研究旨在通过对阻断缺血后处理大鼠心肌线粒体进行比较蛋白质组学研究，分析缺血后处理组与缺血再灌注组之间线粒体蛋白质表达的差异，筛选出差异表达的蛋白质，并对其进行功能注释和通路分析，从而深入探讨缺血后处理对心肌保护作用的分子机制，为临床防治MIRI提供新的理论依据和潜在的治疗靶点。

1.2缺血后处理概述

1.2.1缺血后处理的概念与发展

1986年，Murry等学者首次提出了缺血预处理（IschemicPreconditioning，IPC）的概念，即心肌在经历多次短暂的缺血再灌注后，能够对随后更长时间的缺血产生耐受性，减轻心肌损伤。这一发现为心肌保护领域开辟了新的研究方向，但由于临床实践中难以提前预知急性缺血事件的发生，IPC的应用受到了一定限制。

2003年，Zhao等在对狗的缺血再灌注研究中取得了重要突破，提出了缺血后处理的概念。他们发现，在心肌较长时间缺血后、开始再灌注前，对心脏进行3个短周期的再灌/停灌处理（30秒再灌/30秒再阻断，总时程达3min），可以显著缩小心肌梗死面积、减轻细胞水肿，改善心功能，产生与缺血预处理相似的心脏保护作用。这种在心肌再灌注早期进行的短暂缺血-再灌注处理，被命名为缺血后处理（IschemicPostconditioning，I-postC），且只有在心肌再灌注的前几分钟进行一次或多次短暂再灌注/缺血才有效。此后，缺血后处理迅速成为心肌保护领域的研究热点，众多学者围绕其保护机制、影响因素、最佳处理方案等展开了深入研究。

随着研究的不断深入，又相继提出了远程缺血后处理等新的概念。远程缺血后处理是指对远离心脏的器官或组织（如肢体）进行短暂的缺血-再灌注处理，从而间接对心脏产生保护作用。这一概念的提出进一步拓展了缺血后处理的研究范围和应用前景，为临床心肌保护提供了更多的选择和思路。缺血后处理从概念的提出到不断发展，为心肌缺血再灌注损伤的防治提供了新的策略和方法，在心肌保护研究中占据着重要的地位。

1.2.2缺血后处理的心肌保护作用

缺血后处理对心肌具有多方面的保护作用，众多研究从不同角度证实了其显著效果。在缩小心肌梗死面积方面，大量动物实验和临床研究均表明，缺血后处理可使心肌梗死面积显著缩小。Zhao等的开创性研究中，经缺血后处理的狗心肌梗死面积明显小于单纯缺