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脓毒症心肌线粒体损伤的动物实验研究

作　者: 帅帅
导　师: 曾其毅
学　校: 广州医学院
专　业: 儿科学
关键词: 脓毒症 线粒体 膜电位 线粒体呼吸链复合物 氧化应激
分类号: R459.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


背景脓毒症是由感染引起的全身炎症反应综合征（Systemic inflammatory response syndrome,SIRS）,进一步发展可引起严重脓毒症（severe sepsis）、脓毒症休克（septic shock）和多器官功能障碍综合征（MODS）。脓毒症本质上是一种机体自身免疫性损伤,其发病率高、病情复杂,是PICU患儿主要死亡原因之一。近年来,越来越多的报道指出:脓毒症时存在线粒体损伤,但其具体的机制尚不十分明确。心脏是脓毒症的易损靶器官之一,临床观察可以发现部分脓毒症患者会出现心功能不全,甚至心衰。目前,有关脓毒症时心肌线粒体功能和形态学变化情况的研究较少,心肌线粒体损伤的机制尚不十分明确。目的本课题通过研究脓毒症时心肌损伤指标变化、心肌病理组织学改变、心肌线粒体形态及功能变化、心肌线粒体氧化应激和氮化应激状况,研究脓毒症心肌受损及其线粒体损伤规律,探索脓毒症心肌线粒体损伤的可能机制,为临床认识和治疗脓毒症心功能障碍提供实验基础和理论依据。方法1.建立动物模型及分组50只SPF级SD大鼠随机分为正常对照组、4小时脓毒症组（4hLPS）、24小时脓毒症组（24hLPS）、48小时脓毒症组（48hLPS）和72小时脓毒症组（72hLPS）,每组10只。脓毒症组腹腔注射10 mg/kg内毒素（LPS）建立脓毒症大鼠模型,正常对照组腹腔注射等体积生理盐水。2.指标检测及方法观察每组大鼠一般情况:包括肛温、心率和呼吸频率,测定血浆LPS水平。各组大鼠在相应时间点处死,采集血液和心肌组织标本。全自动生化分析仪检测血清CK、CK-MB和cTnI水平。光镜观察大鼠心肌组织病理改变。电镜观察心肌超微结构变化,按Flameng分级方法对心肌线粒体进行半定量评分。差速离心法提取心肌线粒体,流式细胞仪检测心肌线粒体肿胀度及线粒体膜电位,检测线粒体Ca2+ - Mg2+ ATP酶活性,测定线粒体呼吸链complexI、II、III、IV活性,测定线粒体超氧化物岐化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）、过氧化氢酶（CAT）、一氧化氮（NO）和一氧化氮合酶（NOS）水平。结果1.大鼠一般情况观察LPS组大鼠血浆LPS均为阳性。所有LPS组大鼠均出现心率、呼吸显著加快、体温上升、嗜睡等内毒素血症状态。2.心肌损伤评估心肌损伤标志物:与对照组相比,24hLPS组、48hLPS组、72hLPS组血清cTnI水平明显升高（ P < 0. 01）;从4hLPS开始血清cTnI水平一直呈上升趋势。与对照组相比,4hLPS组、24hLPS组、72hLPS组血清CK水平明显升高（ P < 0. 01,P < 0. 01,P < 0. 05）。与对照组相比,4hLPS组、24hLPS组、72hLPS组血清CK-MB水平明显升高（ P < 0. 01,P < 0. 01,P < 0. 05）。光镜观察发现对照组心肌无异常结构改变,LPS各组心肌组织以炎症反应变化为主,可见心肌细胞变性、局灶性坏死,这种变化在4h已经出现,至72h无明显缓解。3.心肌线粒体损伤⑴心肌线粒体形态学改变:电镜下可见心肌线粒体肿胀、基质密度降低,心肌纤维断裂、溶解;心肌线粒体形态学改变高峰为24h和72h。与对照组相比,72hLPS组心肌线粒体半定量评分明显升高（P < 0. 01 ）。与对照组相比,4hLPS组、72hLPS组线粒体肿胀度较明显升高（P < 0. 01）。⑵心肌线粒体功能改变:各组间心肌线粒体膜电位的差异不具有统计学意义（ P>0. 05）。与对照组相比,24hLPS组、48hLPS组、72hLPS组心肌线粒体Ca2+ - Mg2+ATP酶活性明显降低（ P < 0. 01）。与4hLPS组相比,24LPS组、48 LPS组、72LPS组心肌线粒体Ca2+ - Mg2+ATP酶活性明显降低（ P < 0. 01）。与对照组相比,4hLPS组、24hLPS组、48hLPS组、72hLPS组心肌线粒体complex I活性明显降低（ P < 0. 01）。与4hLPS组相比,24 LPS组、48 LPS组、72 LPS组心肌线粒体complex I活性明显降低（ P < 0. 01）。与对照组相比,4hLPS组、24hLPS组、48hLPS组、72hLPS组心肌线粒体complex III活性明显降低（ P < 0. 01）。心肌线粒体complex I、complex III活性自4h开始下降,至72h没有明显恢复。各组间心肌线粒体complex II、complex IV活性的差异不具有统计学差异（P >0. 05）。5.心肌线粒体内源性氧化应激相关因子与对照组相比,LPS组心肌线粒体SOD活性无统计学差异（ P>0. 05）。与4hLPS相比,48hLPS组心肌线粒体SOD活性明显升高（ P < 0. 05）。与对照组相比,48hLPS组和72hLPS组心肌线粒体MDA含量明显升高（ P < 0. 05）。与对照组相比,LPS组心肌线粒体GSH活性无统计学差异（ P>0. 05）。与24hLPS组相比,72hLPS组心肌线粒体GSH活性明显下降（ P < 0. 05）。与对照组相比,24hLPS组、48hLPS组、72hLPS组心肌线粒体iNOS活性明显升高（P < 0. 01, P < 0. 01,P < 0. 05）。与4hLPS相比,24hLPS组、48hLPS组、72hLPS组心肌线粒体iNOS活性明显升高（P < 0. 01, P < 0. 01,P < 0. 05）。各组间CAT活性、NO含量的差异不具有统计学意义（ P>0. 05）。6.相关性分析心肌线粒体MDA含量、iNOS活性与线粒体呼吸链complexI活性存在明显负相关性（ r = - 0.450, P <0.05; r = - 0.613, P <0.01）。心肌线粒体iNOS活性与线粒体呼吸链complex III活性存在明显负相关性（r = - 0.462, P <0.05）。血清肌钙蛋白水平与心肌线粒体呼吸链complex I活性存在明显负相关性（r = - 0.570, P <0.05）。结论1.脓毒症时心肌组织受损,出现病理学改变及心肌损伤标志物升高。2.脓毒症心肌线粒体可见明显损伤性改变,表现为功能及形态学的变化,并且功能性损伤早于形态学的改变。3.脓毒症心肌线粒体处于氧化应激状态,氧化应激可能是脓毒症心肌线粒体损伤的主要原因之一。

全文目录


中文摘要  3-7
英文摘要  7-11
中英文对照词汇  11-12
前言  12-14
1. 实验材料与方法  14-31
2 结果  31-44
3.讨论  44-50
4.结论  50-51
参考文献  51-56
附图  56-60
综述  60-67
  参考文献  65-67
致谢  67-68

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中图分类: > 医药、卫生 > 临床医学 > 治疗学 > 急症、急救处理
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