血红素氧合酶(heme oxygenase，HO)是血红素降解的起始酶和限速酶，它催化血红素产生等克分子量的胆绿素、一氧化碳和游离铁。目前已发现三种HO同工酶，其中HO-1为诱生型，重金属、细胞因子、血红素、激素、应激和氧化剂等因素诱导可显著增加酶活性；HO-2和HO-3为结构型酶。机体处于氧化应激状态时,HO-1高效表达，保护机体免受损伤。 1986年Murry等人首次提出，反复多次的短暂心肌缺血预适应可降低其后长时间的心肌缺血损伤，发挥心肌保护作用。近年来又提出了一种新的预适应方式-远端缺血预适应(remote preconditioning，RPC)，即离心脏较远的器官或组织(如肾、小肠、骨骼肌等)的短暂缺血，不仅能减轻自身器官或组织对随后较长时间的缺血损伤，对远隔的心脏也具有保护作用。有研究发现HO-1在心肌缺血损伤中活性升高，但HO-1在RPC后的心肌中的表达研究较少，本实验利用大鼠肾和下肢的缺血预适应，观察了HO-1及其催化产物在RPC后心梗大鼠心肌中的表达变化。 目的：观察HO-1在肾和下肢缺血预适应后的心肌梗死大鼠心肌中的表达，探讨其在缺血预适应改善心肌缺血中的作用。 方法：清洁级雄性SD大鼠，体重240～260g，共需168只，其中梗死面积的测定用24只，模型组用144只，由河北省实验动物中心提供。 1 模型制作与实验分组： 实验大鼠144只随机分为三大组(1)急性心肌梗死(AMI)组：开胸并暴露大鼠心脏，结扎左冠状动脉前降支(LAD)。以结扎冠脉20min内ST段、T波进行性抬高及结扎线以下心肌颜色变暗为LAD成功的指标。 (2)肾缺血预适应(RIP)组：分离双侧肾动脉，动脉夹夹闭双侧肾动脉5min，开放5min，反复3次，结扎LAD。 (3)下肢缺血预适应组(LIP)：分离双侧股动脉，动脉夹夹闭双侧股动脉5min，开放5min，反复4次，结扎LAD。 为消除不同组间的影响，每组又设一假手术组(sham)，不进行LAD结扎。各组均在操作结束后2h、4h、6h、12h处死大鼠。每个时间点8只，共120只大鼠。sham组每组8只，共24支，在操作结束时立即处死大鼠。 2.心电图：手术操作同时以MS-4000生物信号采集处理系统监测并记录大鼠心电图，以心电图的改变判断心肌缺血的情况。 3.心肌梗死面积的计算：取大鼠心肌缺血12h组的心肌组织，用1％伊文思蓝和2％TTC染色后被分区：蓝色为正常心肌，砖红色为缺血心肌，灰白色为梗死心肌。染色后吸干水分，于手术显微镜下仔细分离白色梗死部位(IS)和砖红色的缺血危险区(AAR.)，用电子天平称得重量，并计算IS与AAR重量比值(IS/AAR)。 4 血清CK-Mb和胆红素的检测：用美国贝克曼全自动生化仪(型号LX20)检测。 5 血清铁蛋白的检测：用放射免疫法检测，试剂购自原子高科。6 HO-1 mRNA表达水平的检测：用逆转录多聚酶链反应(RT-PCR)检测各组心肌组织中的HO-1 mRNA表达。 结果:1 心电图LDA结扎术后，结扎线以下心肌颜色变暗及心电图20min内ST段、T波进行性抬高； 2.伊文思蓝及TTC染色RIP组和LIP组的心肌梗死面积分别为46.18％±6.15％和46.92％±6.69％，较急性心肌梗死组(66.44％±13.68％)明显下降，有统计学意义(P＜0.05)。RIP组和LIP组心肌梗死面积大小无显著差异(P0.05)。 3.血清中CK-Mb、胆红素、铁蛋白的结果3.1三组血清中CK-Mb的比较心梗组：sham、2h、4h、6h、12h的值分别为125.43±25.23；208.00±55.43；190.25±48.32；238.60±60.45。组内比较无差别。 肾预适应组：sham、2h、4h、6h、12h的值分别为65.60±25.57；99.75±47.34；115.23±25.76；130.48±38.24：140.27±34.28。肾预适应组与心梗组比较各时间点的含量降低，有显著差异。 下肢预适应组：sham、2h、4h、6h、12h的值分别为75.68±25.74；93.23±34.75；103.00±36.25；125.72±41.24；96.37±25.82。与心梗组对应的各时间点比较活性降低，有显著差异。 3.2三组血清中TB的比较心梗组：sham、2h、4h、6h、12h的值分别为4.40±0.45： 3.44±1.08；2.90±0.92:3.02±1.02；3.68±1.14。组内比较无差别。肾预适应组：sham、2h、4h、6h、12h的值分别为7.59±0.71:6.48±2.12；5.76±1.52；5.80±0.93；5.84±0.82。肾预适应组与心梗组比较各时间点的含量上升，有显著差异，组内比较无差别下肢预适应组：sham、2h、4h、6h、12h的值分别为7.43±0.57；6.53±1.05；6.92±2.24；6.78±2.08；6.09±1.34。与心梗组对应的各时间点比较含量上升，有显著差异。肾和下肢预适应组比较无显著差异。 3.3三组血清中SF的比较心梗组：sham、2h、4h、6h、12h的值分别为35.29±1.18；30.83±2.66:37.14±4.70；39.27±5.451 38.27±3.76。组内比较无差别。 肾预适应组：sham、2h、4h、6h、12h的值分别为69.09±11.33； 66.60±10.44； 51.98±6.02；48.90±5.45；69.31±10.95。肾预适应组与心梗组比较各时间点的含量上升，有显著差异，组内比较无差别。 下肢预适应组：sham、2h、4h、6h、12h的值分别为63.98±10.45:45.26±12.31；47.75±13.57；57.02±15.49；45.34±12.63。与心梗组对应的各时间点比较含量上升，有显著差异。肾和下肢预适应组比较无显著差异。 4 HO-1 mRNA的表达结果4.1 AMI组As(0.42±0.13)、2h(0.35±0.15)、4h(0.40±0.17)、6h(0.41±0.08)、12h(0.41±0.09)组内比较无统计学意义(P＞0 05)。 4.2 RIP组Rs(0.62±0.13)、2h(0.61±0.06)、4h(0.65±0.06、6h(0.71±0.07)、12h(0.73±0.09)组内比较无统计学意义(P＞0.05)；Rs组、2h、4h、6h、12h较心梗组的As组、2h、4h、6h、12h表达升高，有显著差异(P＜0.01)。 4.3 LIP组 Ls(0.62±0.03)、2h(0.61±0.02)、4h(0.68±0.12)、6h(0.62±0.15)、12h(0.59±0.03)组内的各时间点比较无统计学意义(P＞0.05)；Ls、2h、4h组较心梗组的对应组明显升高，经统计学处理有显著差异(P＜0.01)；6h、12h组较心梗组的对应组比较有差异(P＜0.05)4.4肾和下肢缺血预适应后，两组的HO-1mRNA表达无明显差别(P＞0.05)。β-actin的表达量在各组间无明显差异。 结论:1 心电图的表现说明本试验模型复制成功。 2.经远端器官缺血预适应后，急性心肌梗死面积缩小，说明缺血预适应对急性缺血的心肌有保护作用。 3.血清中CK-Mb的值较心梗组降低，胆红素、铁蛋白的含量较心梗组升高，说明预适应后对心肌的损伤减小了。 4缺血预适应组HO-1mRNA的表达比心梗组升高了，说明HO-1可能参与了心肌的保护机制。