高氧預(yù)處理聯(lián)合應(yīng)用外源性一氧化碳對膿毒癥心肌損傷的保護(hù)作用及分子機(jī)制.pdf

1、背景:
　　 膿毒癥(Sepsis)是指由感染引起的全身性炎癥反應(yīng)綜合征(systemicinflammatory response syndrome,SIRS),是各種創(chuàng)(燒)傷、休克、外科大手術(shù)后常見的并發(fā)癥。其進(jìn)一步發(fā)展所導(dǎo)致的膿毒性休克(septic shock,SS)、急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)以及多臟器功能不全綜合征(multiple org

2、an dysfunction syndrome,MODS),已成為臨床上主要死亡因?yàn)橹?。膿毒癥早期就已存在心臟的器質(zhì)性損傷,發(fā)生率可高達(dá)40％,是造成膿毒癥預(yù)后不良的重要因?yàn)?。因?有效預(yù)防和治療心肌損傷是膿毒癥治療的重要組成部分。
　　 一氧化碳(carbon monoxide,CO)在機(jī)體內(nèi)由血紅素加氧酶(heme oxygenase,HO)催化血紅素產(chǎn)生,CO過去曾被認(rèn)為是破壞細(xì)胞呼吸作用的有害物質(zhì)。近年來的研究發(fā)現(xiàn)CO

3、是一種氣體信號分子,在離體和在體模型中對由內(nèi)毒素誘導(dǎo)產(chǎn)生的各種細(xì)胞因子具有顯著的抑制作用。我們前期研究也發(fā)現(xiàn)CO可以有效地緩解急性炎癥反應(yīng),表現(xiàn)出重要的細(xì)胞保護(hù)作用和抗炎效用,但其機(jī)制尚未完全明確。一氧化碳釋放分子(tricarbonyldichlororuthenium(Ⅱ)dimer,CORM-2)是一種新型金屬-羰基化合物,可以在機(jī)體內(nèi)緩慢釋放CO,降低心肌缺血再灌注損傷。
　　 目前,有關(guān)外源性CO對膿毒癥時(shí)心肌炎癥反應(yīng)

4、影響的相關(guān)研究還很少。因此,我們通過建立小鼠CLP膿毒癥模型,給予高氧預(yù)處理聯(lián)合應(yīng)用外源性一氧化碳釋放分子(CORM-2)干預(yù),進(jìn)行離體和在體的研究,探討高氧預(yù)處理聯(lián)合應(yīng)用外源性一氧化碳釋放分子(CORM-2)對膿毒癥小鼠心肌損傷的保護(hù)作用及其可能的分子機(jī)制。
　　 方法:
　　 研究分為三部分,第一部分,以小鼠盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)復(fù)制接近于人類腹膜炎引起膿毒癥或膿毒性休克的動(dòng)物模型,確定高氧預(yù)處理對膿毒癥機(jī)體的保護(hù)作用及CO

5、RM-2的使用方案。第二部分,探討高氧預(yù)處理聯(lián)合CORM-2干預(yù)對膿毒癥小鼠體內(nèi)HbCO含量及存活情況的影響,以明確HbCO的表達(dá)水平,增加CORM-2的安全有效性,更好地為臨床防治膿毒癥提供理論指導(dǎo)。第三部分:(1)建立小鼠盲腸結(jié)扎穿孔CLP膿毒癥模型,然后隨機(jī)分為四組:假手術(shù)組、CLP模型組、CORM-2干預(yù)組、高氧預(yù)處理聯(lián)合應(yīng)用CORM-2干預(yù)組；(2)干預(yù)24h后行超聲心動(dòng)圖測定各組小鼠左室舒張末期內(nèi)徑(LVDD)、左室收縮末期

6、內(nèi)徑(LVDS)、左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左室短軸縮短率(LVFS)等參數(shù)；(3)處死小鼠后行心肌組織HE染色病理學(xué)檢查,血漿AST／LDH檢測,ELISA法檢測血漿中腫瘤壞死因子(tumerneerosisfaetor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素-lβ(interleukin—1β,IL—1β)；(4)流式細(xì)胞術(shù)檢測心肌細(xì)胞凋亡率,ELISA法檢測心肌組織中HIF-1α、BCL-2蛋白表達(dá)水平。以期研究CLP小鼠心臟炎癥反應(yīng)和高氧

7、預(yù)處理聯(lián)合CORM-2干預(yù)對膿毒癥小鼠心肌的保護(hù)作用,并探討其部分分子機(jī)制。
　　 結(jié)果:
　　 1.高氧預(yù)處理對膿毒癥小鼠機(jī)體的保護(hù)作用及CORM-2的使用方法:
　　 本實(shí)驗(yàn)室小鼠盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)操作科學(xué),模型符合實(shí)驗(yàn)要求,高氧預(yù)處理后小鼠存活率升高。CORM-2的配制符合實(shí)驗(yàn)要求,可安全用于實(shí)驗(yàn)。
　　 2.高氧預(yù)處理聯(lián)合CORM-2干預(yù)對膿毒癥小鼠體內(nèi)HbCO含量及存活情況的影響:
　　 本

8、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與CLP模型組比較,CORM-2干預(yù)后HbCO％升高；與CORM-2干預(yù)組比較,高氧預(yù)處理組小鼠 HbCO％在1.5h、3h時(shí)明顯下降(P<0.05)。CLP術(shù)后10h至48h,CORM-2組存活率高于CLP模型組；氧氣預(yù)處理組存活率又明顯高于CLP模型組和CORM-2干預(yù)組,此后仍然保持在較高水平。
　　 3.術(shù)后24h CLP小鼠心肌炎癥細(xì)胞浸潤,左心射血功能降低,血漿中AST、LDH、IL-1β、TNF-α等

9、指標(biāo)明顯上升。膿毒癥時(shí)心肌細(xì)胞存在明顯的凋亡現(xiàn)象,HIF-1α表達(dá)水平顯著增加,BCL-2基因表達(dá)水平明顯下降。而外源性CO的直接干預(yù)可以明顯減輕心肌組織炎癥反應(yīng),抑制各炎癥因子水平,影響HIF-1α和BCL-2基因的表達(dá),抑制心肌細(xì)胞凋亡,改善心臟功能。
　　 結(jié)論:
　　 綜上所述,使用膿毒癥動(dòng)物模型,證實(shí)了高氧預(yù)處理聯(lián)合應(yīng)用外源性一氧化碳釋放分子干預(yù)在一定程度上抑制了膿毒癥心臟炎癥反應(yīng)的發(fā)展。膿毒癥時(shí)心肌細(xì)胞存在著