燒傷早期心肌線粒體DNA損傷及其防治措施研究.pdf

1、嚴(yán)重?zé)齻缙诖嬖?休克心"現(xiàn)象,是誘發(fā)或加重?zé)齻菘?導(dǎo)致其他組織器官缺血缺氧損害和功能障礙的重要原因.近期的研究證明,缺血缺氧是嚴(yán)重?zé)齻蠖喾N因素造成組織細(xì)胞損傷的交匯點(diǎn),并且隨著研究的深入,提出了以線粒體為中心研究嚴(yán)重?zé)齻笕毖毖鯎p害發(fā)生機(jī)制與防治策略的新思路.線粒體作為一種重要的功能性細(xì)胞器,不但通過(guò)氧化磷酸化為細(xì)胞提供其賴以生存的能量-ATP,而且它自身攜帶DNA即線粒體DNA(mtDNA),可通過(guò)自我復(fù)制、表達(dá)而參與某些蛋白

2、的合成,在氧化磷酸化的5個(gè)酶復(fù)合體中,mtDNA參與其中4個(gè)的編碼,包括細(xì)胞色素C氧化酶、F0,F1-ATPase、NADH還原酶以及復(fù)合體Ⅲ中的細(xì)胞色素b,包含了13條多肽亞單位,由此可見(jiàn)mtDNA在氧化磷酸化中具有舉足輕重的作用.該研究旨在觀察嚴(yán)重?zé)齻缙谛募tDNA缺失的規(guī)律,明確線粒體參與燒傷后"休克心"形成的基本機(jī)制;通過(guò)對(duì)燒傷動(dòng)物實(shí)施早期一次大面積切痂,進(jìn)一步觀察對(duì)mtDNA的缺失有無(wú)改善,從而探討燒傷早期一次大面積切痂防

3、治燒傷早期"休克心"的作用及其機(jī)理.材料與方法:采用大鼠30﹪ TBSA Ⅲ°燙傷模型,隨機(jī)分為正常對(duì)照組、燒傷后非切痂組、切痂組(各組每時(shí)相點(diǎn)n=6).傷后按Parkland公式(4.0ml/kg/1﹪燒傷面積)腹腔注射復(fù)方林格氏液抗休克.切痂組動(dòng)物于傷后20分鐘實(shí)施一次大面積切痂手術(shù),并立即移植新鮮同種異體皮.分別檢測(cè)正常對(duì)照組和傷后1、3、6、12、24小時(shí)大鼠心肌組織勻漿中SOD活性、MDA含量;提取心肌mtDNA,半定量PCR

4、法檢測(cè)mtDNA 4.8kb 大片段缺失情況;分離、純化心肌線粒體并檢測(cè)線粒體中ATP、ADP、AMP含量;檢測(cè)血清中Tn I含量并制做心肌病理切片觀察心肌在各時(shí)相點(diǎn)的病理?yè)p害.主要結(jié)果與結(jié)論:1.燒傷后1小時(shí)起大鼠心肌組織勻漿中SOD活力持續(xù)下降,MDA含量迅速上升,分別于傷后6小時(shí)達(dá)到最低值和最高峰,12小時(shí)有所恢復(fù),24小時(shí)又分別下降和上升,說(shuō)明燒傷早期的缺血缺氧及再灌注使心肌處于高氧化應(yīng)激狀態(tài),受到嚴(yán)重的過(guò)氧化損傷.2.燒傷后1

5、、3小時(shí),部分大鼠心肌mtDNA缺失型區(qū)域發(fā)生部分4.8kb大片段缺失,表現(xiàn)為異質(zhì)性,燒傷后6、12h小時(shí)野生型區(qū)域的缺失完全修復(fù),沒(méi)有缺失發(fā)生;至燒傷后24小時(shí),有部分標(biāo)本的mtDNA發(fā)生4.8kb大片段完全缺失.這一結(jié)果與心肌的氧化應(yīng)激狀態(tài)基本一致,說(shuō)明燒傷早期心肌的過(guò)氧化損傷導(dǎo)致心肌mtDNA發(fā)生4.8 kb 的大片段缺失.3.燒傷后1小時(shí)起,大鼠心肌線粒體中ATP含量開(kāi)始下降,至傷后6小時(shí)達(dá)到最低值,12小時(shí)有所恢復(fù),24小時(shí)又

6、下降.ADP含量于傷后3小時(shí)起開(kāi)始顯著升高,12小時(shí)達(dá)到最高值,AMP含量的變化趨勢(shì)同ADP.說(shuō)明線粒體DNA的缺失影響了線粒體氧化磷酸化水平,ATP生成減少,分解增多,心肌供能不足,導(dǎo)致心肌線粒體能量代謝障礙.4.燒傷后1小時(shí)起大鼠血清中Tn I含量即顯著升高,至傷后6小時(shí)達(dá)高峰,12、24小時(shí)有所恢復(fù),同時(shí),病理切片的結(jié)果也表明從燒傷后1小時(shí)起,心肌組織開(kāi)始出現(xiàn)損傷性病變,傷后3、6小時(shí)進(jìn)一步惡化,至傷后12、24小時(shí)后病變有所改善

7、.這些結(jié)果提示燒傷后線粒體的能量代謝障礙導(dǎo)致ATP生成下降是燒傷早期心肌損害的重要原因.5.燒傷早期一次大面積切痂后,傷后3小時(shí)SOD活性降至最低,MDA含量達(dá)到最高,以后SOD活性逐漸上升,MDA含量逐漸下降,切痂后24小時(shí)SOD活性恢復(fù)正常,12、24小時(shí)MDA含量基本正常,與非切痂組相比,6、24小時(shí)兩組間SOD活性與MDA含量有顯著差異,提示早期切痂在一定程度上改善了心肌的過(guò)氧化損傷狀況.6.燒傷早期一次大面積切痂后心肌線粒體D

8、NA的缺失情況也有所改善,僅在傷后1、3小時(shí)大鼠心肌mtDNA缺失型區(qū)域發(fā)生4.8kb大片段缺失, 且缺失發(fā)生率與平均缺失率均較非切痂組低,提示切痂改善了心肌過(guò)氧化損傷,從而降低了心肌線粒體DNA缺失率.7.燒傷早期一次大面積切痂后1小時(shí),線粒體中ATP含量無(wú)顯著下降,傷后3小時(shí)ATP含量稍有下降,至12小時(shí)達(dá)到最低值,24小時(shí)后基本恢復(fù),與非切痂組相比,1、3、6小時(shí)兩組間ATP含量有顯著差異.結(jié)果提示切痂后心肌線粒體DNA缺失率的降