脓毒症心肌损伤的线粒体机制

背景 脓毒症是机体对感染的反应失调而导致危及生命的多器官功能障碍.虽然目前针对脓毒症有一些治疗措施,但脓毒症和脓毒症休克仍是导致危重症患者死亡的首要原因.心肌损伤是脓毒症的常见并发症,会导致左室和右室泵功能衰竭.参与脓毒症心肌损伤的物质和机制很多,包括毒素、细胞因子、一氧化氮、补体激活、凋亡和能量代谢紊乱等.然而,关于脓毒症心肌损伤的潜在分子机制尚未完全清楚.目的 讨论可能导致脓毒症心肌损伤线粒体功能异常的机制.内容 关于脓毒症心肌损伤研究比较多的是线粒体功能异常,目前研究认为线粒体功能损伤涉及许多机制,导致线粒体能量耗竭,最终导致心肌损伤.而对于线粒体功能的损伤和修复机制仍存在争议.趋向 关于脓毒症的研究不断升温,新的研究工具的出现为将来有效的特异性治疗方法的出现奠定了基础.     

脓毒症与线粒体损伤

线粒体是细胞的能量供应站、钙离子浓度的调节器、细胞死亡的执行者。脓毒症中细菌毒素的直接损害、免疫损害、氧自由基损害使线粒体的结构和功能发生改变,进而引起线粒体钙超载、呼吸功能障碍、凋亡、DNA损伤,最终使ATP合成受阻,细胞能量供应不足;凋亡调控系统激活,发生细胞凋亡。     

吸入高浓度氢气对脓毒症小鼠心肌损伤及线粒体生物合成的影响

目的评价吸入高浓度氢气对脓毒症小鼠心肌损伤及线粒体生物合成的影响。方法清洁级健康雄性C57BL/6J小鼠128只, 6～8周龄, 体质量20～25 g, 采用随机数字表法分为4组(n=32):假手术组(Sham组)、假手术+氢气组(Sham+H组)、脓毒症组(Sep组)和脓毒症+氢气组(Sep+H组)。采用盲肠结扎穿孔术建立小鼠脓毒症模型。Sham+H组和Sep+H组分别于术后1和6 h时吸入67%氢气1 h。每组随机取20只小鼠, 观察术后7 d生存情况。剩余小鼠于术后24 h时取血液标本, 采用ELISA法测定血清TNF-α、IL-1β、cTnI和CK-MB浓度;取心肌组织, HE染色后进行心肌病理评分, 采用荧光分光光度法检测线粒体膜电位(MMP), 萤光素酶法检测ATP含量, Western blot法测定过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)、核呼吸因子2 (NRF2)、线粒体转录因子A(TFAM)的表达。结果与Sham组比较, Sep组生存率降低, 血清TNF-α、IL-1β、cTnI和CK-MB浓度和心肌病理评分升高, MMP和ATP含量降低, 心肌组...     

脓毒症与线粒体损伤

线粒体是细胞的能量供应站、钙离子浓度的调节器、细胞死亡的执行者。脓毒症中细菌毒素的直接损害、免疫损害、氧自由基损害使线粒体的结构和功能发生改变，进而引起线粒体钙超载、呼吸功能障碍、凋亡、DNA损伤，最终使ATP合成受阻．细胞能量供应不足；凋亡调控系统激活，发生细胞凋亡。     

异丙酚对过氧化氢所致的心肌线粒体损伤的影响

本研究拟通过差速分级离心法分离线粒体，用H2O2模拟心肌线粒体的氧化应激，测定心肌线粒体膜渗透性转换(MPT)和线粒体跨膜电位(△ψm)对不同浓度异丙酚对线粒体的保护作用。     

脓毒症急性肾损伤氧化应激损伤机制的研究进展

脓毒症是急性肾损伤的常见病因,其发病机制非常复杂,其中包括脓毒症患者机体发生的氧化应激反应使肾小管上皮细胞内的线粒体受到损害,从而导致细胞死亡;同时,线粒体又是制造活性氧的主要细胞器,线粒体功能障碍使肾脏损伤进一步加重,形成恶性循环。线粒体受活性氧的影响比其他细胞器更大。抗氧化应激可作为脓毒症急性肾损伤潜在的治疗目标。本文围绕线粒体氧化应激,对氧化应激在脓毒症急性肾损伤发病中的作用机制以及脓毒症急性肾损伤抗氧化应激治疗策略进行了综述。     

线粒体功能障碍与脓毒症急性肾损伤的研究进展

脓毒症是急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)发生发展的主要原因之一,其发病率和病死率一直居高不下。近年来的研究表明,线粒体功能障碍在脓毒症急性肾损伤(septic acute kidney injury,SAKI)中扮演着重要角色,并有望成为未来的治疗靶点。本文主要针对线粒体氧化应激、线粒体动力学、线粒体自噬、线粒体生物合成、线粒体DNA损伤和免疫应答等方向的研究进展综述,以利于继续寻找靶向线粒体的防护策略与相关生物标志物,帮助临床早期诊断和治疗SAKI,为改善患者生存与预后提供新的思路。     

线粒体质量控制在脓毒症急性肾损伤中作用机制的研究进展

脓毒症急性肾损伤临床常见,发病率和病死率高。线粒体功能障碍引起的肾小管细胞死亡是其发病机制之一。线粒体质量控制失调是导致线粒体功能障碍的主要原因。线粒体质量控制包括线粒体生物合成、线粒体融合/分裂和线粒体自噬。线粒体质量控制在脓毒症急性肾损伤中发挥着至关重要的作用,目前很多研究将线粒体质量控制作为脓毒症急性肾损伤的靶向治疗策略。因此,本文就线粒体质量控制在脓毒症急性肾损伤的相关研究进展进行综述,为临床防治脓毒症急性肾损伤提供参考和理论依据。     

线粒体动态网络在脓毒症相关性脑病中的研究进展

线粒体是能量代谢中心,通过不断的分裂、融合和转运形成高度互联的线粒体动态网络。均衡的融合/分裂比和精确的分布定位与线粒体自身及神经元生理活动的稳定性密不可分。脓毒症相关性脑病(sepsis associated encephalopathy,SAE)为脓毒症的严重并发症之一,其发病机制复杂,目前尚无确切诊断和治疗方法。近来研究表明线粒体动态网络失衡是SAE进程中的关键病理机制。基于上述研究背景探讨SAE时线粒体动态网络的构成形式和介导的关键分子表达变化以及针对线粒体动态网络治疗SAE的研究进展,以期为SAE诊治提供新思路,为靶向线粒体疗法治疗中枢系统疾病提供新方向。文章主要阐述参与构成线粒体动态网络的3种形式——融合、分裂和转运,以及介导的关键分子,并进一步说明线粒体动态网络稳定及关键分子表达水平对神经元发挥生理功能的意义。     

麻醉药心肌保护的线粒体KATP通道机制

线粒体膜ATP敏感性钾通道(mitoKATP)在心肌缺血预处理及麻醉药预处理中起重要作用，mitoKATP通道的开放可能是预处理心肌保护作用的最终效应器。麻醉药通过活化或抑制mitoKATP通道活性而影响预处理的心肌保护作用。     

细胞焦亡在脓毒症急性肺损伤中作用的研究进展

脓毒症是严重感染和创伤的常见并发症,为导致急性肺损伤的常见病因之一。脓毒症急性肺损伤是一种以低氧血症和通气困难为特征的临床综合征,可进展为急性呼吸窘迫综合征。脓毒症急性肺损伤的发病机制目前尚未明确,缺乏有效的靶向治疗措施。细胞焦亡是以细胞膜穿孔和炎性因子释放为特征的程序性细胞死亡。细胞焦亡在脓毒症急性肺损伤发生发展中具有重要作用,为潜在的治疗靶点。本文主要对细胞焦亡的分子机制以及不同类型细胞焦亡参与脓毒症急性肺损伤的机制进行综述,以期为制定新的脓毒症急性肺损伤治疗策略提供理论依据。     

ATP敏感性钾通道在七氟醚预处理延迟相减轻大鼠心肌缺血-再灌注损伤中的作用

目的 探讨线粒体ATP敏感性钾通道(mito-KAar)在七氟醚预处理延迟相减轻大鼠心肌缺血-再灌注(I-R)损伤中的作用.方法 雄性SD大鼠80只随机均分为五组:假手术组(A组);I-R组(B组),左冠状动脉前降支结扎30 min后再灌注120 min;七氟醚预处理组(C组),I-R前24 h吸人2.5%七氟醚1 h;七氟醚预处理+mito-K<,ATP>抑制剂5-羟基癸酸(5-HD)组(D组),七氟醚预处理前尾静脉注射5-HD 5 mg/kg;单纯5-HD组(E组).再灌注120 min后各组取10只大鼠测定心肌缺血危险面积与梗死面积,酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清肌钙蛋白I(cTnI)浓度,各组另取6只大鼠采用免疫印迹检测左室心肌Bc1-2及Bax蛋白表达.结果 七氟醚预处理可减少I-R引起的心肌梗死面积、降低血清cTnI水平,上调心肌Bc1-2表达、下调Bax表达(P<0.05).而这种效应可以被5-HD所抑制.结论 七氟醚预处理延迟相可减轻大鼠心肌I-R损伤,可能与mito-K<,ATP>开放引起的Bc1-2及Bax表达变化有关.     

血红素氧化酶-1介导脂联素在脓毒症肺损伤中的保护作用

目的 探讨血红素氧化酶-1(heme oxygenase,HO-1)介导脂联素(adiponectin,APN)在脓毒症肺损伤中的保护作用.方法 80只雄性Wistar大鼠采用随机数字表法分为4组(每组20只):对照组(C组)、脓毒症模型组(LPS组)、脂联素预处理组(APN组)和HO-1抑制剂锌原卟啉IX(zinc protoporphyrin IX,ZnPP IX)干预组(Zn组).各组分别于腹腔注射脂多糖(lipopolysaccharide,LPS) (20 mg/kg)或0.9％氯化钠溶液后6h,采用酶联免疫吸附法检测血清中肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)和白介素(interlukin-6,IL-6)的含量.采用分光光度法测定一氧化氮(nitric oxide,NO)浓度、肺组织丙二醛(malonaldehyde,MDA)和髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)活性变化.采用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time PCR)法检测肺组织HO-1、诱导型一氧化氮合成酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)mRNA的表达水平.观察5d内大鼠生存情况,并绘制生存曲线. 结果 与C组比较,LPS组、APN组和Zn组血清TNF-α [(321.3±11.2)、(132.5±10.2)、(311.7±12.4)vs (52.1±1.4)] ng/L、IL-6[(2 229.26±210.25)、(1 134.14±11.24)、(2 028.27±167.04)vs(55.38±0.23)] ng/L、NO[(103±10)、(79±8)、(97±9)vs(48±3)] μmol/L和肺组织匀浆MDA[(16.209±0.151) 、(5.943±0.310)、(13.238±0.326)vs(3.081 ±0.017)] μmol/g、MPO[(12.42±0.46)、(6.77±0.14)、(10.45±0.21)vs(2.74±0.06)] U/g水平显著升高(P＜0.05),生存率显著下降(20％ vs 100％;70％ vs 100％;30％ vs 100％,P＜0.05);与LPS组比较,APN组血清TNF-α [(132.5±10.2)vs (321.3±11.2)] ng/L、IL-6 [(1 134.14±107.13)vs(2229.26±210.25)] ng/L、NO[(79±8)vs (103±10)] μmol/L和肺组织匀浆MDA[(5.943±0.310)vs (16.209±0.151)] μmol/g、MPO [(6.77±0.14)vs (12.42±0.46)] U/g水平显著降低(P＜0.05),肺组织HO-1 mRNA[(8.73±0.24)vs(1.54±0.03)]显著升高(P＜0.05),iNOS mRNA[(1.42±0.15)vs(2.01±0.10)]显著下降(P＜0.05),生存率显著增高(70％ vs 20％,P＜0.05);与APN组比较,Zn组血清TNF-α[(311.7±12.4)vs(132.5±10.2)] ng/L、IL-6[(2 028.27±167.04)vs(1 134.14±107.13)]ng/L、NO[(97±9)vs(79±8)] μmol/L和肺组织匀浆MDA[(13.238±0.326)vs(5.943±0.310)] μmol/g、MPO[(10.45±0.21)vs(6.77±0.14)] U/g水平显著升高(P＜0.05),肺组织HO-1 mRNA[(2.66±0.14)vs (8.73±0.24)]显著下降(P＜0.05),iNOS mRNA[(2.06±0.23)vs(1.42±0.15)]显著升高(P＜0.05),生存率显著下降(30％ vs 70％,P＜0.05). 结论 HO-1可能介导了APN在脓毒症性肺损伤中的保护作用.     

大剂量抑肽酶对心肌缺血再灌注损伤的保护作用

目的　探索大剂量抑肽酶对缺血再灌注离体鼠心的影响。方法　32只雄性SD大鼠随机均分为抑肽酶组(A),对照组(B)。制成离体鼠心工作模型,分别用含有抑肽酶（1×106KIU/L）和不含抑制肽酶的克氏液灌注30min,缺血停搏40min,复灌30min。缺血前及再灌注期间测定血液动力学指标、肌磷酸激酶含量、心脏干湿重比,对心肌超微结构作定性观察。结果　再灌注后,A组心功能、冠脉流量的恢复、超微结构的改善明显优于B组,肌磷酸激酶含量明显低于B组（P＜0.05）。结论　大剂量抑肽酶对缺血再灌注心肌有保护作用。     

右美托咪啶后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注时线粒体损伤的影响

目的 探讨右美托咪啶后处理对大鼠离体心脏缺血再灌注时线粒体损伤的影响.方法 健康雌性Wistar大鼠,体重220～250 g,成功制备Langendorff离体灌注模型的40个心脏随机分为5组(n=8):缺血再灌注组(A组)、右美托咪啶10 nmol/L组(B组)、右美托咪啶100 nmol/L组(C组)、线粒体通透性转换孔开放剂苍术苷组(D组)及右美托咪啶联合苍术苷组(E组).离体心脏经K-H液平衡灌注20 min后,采用全心停灌40 min再灌注60 min的方法制备离体心脏缺血再灌注模型.于再灌注即刻B组、C组、D组和E组分别灌注含10 nmol/L右美托咪啶、100 nmol/L右美托咪啶、20μmol/L苍术苷、100 nmol/L右美托咪啶和20 μmol/L苍术苷的K-H液10 min.再灌注结束即刻取心尖组织,分离线粒体,测定SOD、Na+ -K+ -ATP酶、Ca2+-ATP酶活性和MDA和Ca2+含量.结果 与A组比较,B组和C组线粒体SOD、Na+ -K+ -ATP酶和Ca2+ -ATP酶活性升高,MDA和Ca2+含量降低(P＜0.05),D组和E组上述指标比较差异无统计学意义(P＞0.05);与C组比较,D组和E组线粒体SOD、Na+-K+-ATP酶和Ca2+ -ATP酶活性降低,MDA和Ca2+含量升高(P＜0.05),B组上述指标比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 右美托咪啶后处理可减轻大鼠离体心脏缺血再灌注时的线粒体损伤,其机制可能与抑制线粒体通透性转换孔开放有关.     

线粒体通透性转换孔在七氟醚延迟预处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用

目的 探讨线粒体通透性转换孔(mPTP)在七氟醚延迟预处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用.方法 雄性SD大鼠80只,体重250～300 g,随机分为5组(n=16):假手术组(S组)、缺血再灌注组(IR组)、七氟醚延迟预处理组(SP组)、mPTP开放剂苍术苷+七氟醚延迟预处理组(A+SP组)和苍术苷组(A组).IR组、SP组、A+SP组和A组采用结扎左冠状动脉前降支30 min后进行再灌注的方法制备心肌缺血再灌注模型.SP组和A+SP组吸入2.5%七氟醚l h,其余组吸入纯氧1 h,停止吸入后24 h进行心肌缺血.A+SP组和A组在缺血前15 min经尾静脉注射苍术苷5 mg/kg.再灌注120 min时采集颈动脉血样,测定血清肌钙蛋白I(cTnI)浓度.然后处死大鼠,测定心肌梗死体积,检测心肌组织Bcl-2及Bax表达水平,电镜下观察心肌超微结构.结果 与S组比较,其他各组血清cTnI浓度升高,心肌梗死体积扩大,Bcl-2表达下调,Bax表达上调(P＜0.05).与IR组比较,SP组血清cTnI浓度降低,心肌梗死体积缩小,Bcl-2表达上调,Bax表达下调(P＜0.05),心肌病理学损伤减轻.苍术苷可取消七氟醚延迟预处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤的效应(P＜0.05).结论 抑制mPTP开放后可导致Bcl-2表达上调,Bax表达下调,参与了七氟醚延迟预处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤.     

线粒体靶向抗氧化剂SS-31肽对脓毒血症小鼠急性肺损伤的影响

目的观察线粒体靶向抗氧化剂SS-31肽对小鼠脓毒血症引起急性肺损伤(ALI)的影响。方法采用盲肠结扎穿孔法(CLP)建立小鼠脓毒症模型。成年雄性C57BL/6小鼠48只,体重25~32g,随机均分为四组:假手术+溶剂组(A组)、假手术+SS-31肽组(B组)、CLP+溶剂组(C组)及CLP+SS-31肽组(D组)。于术后即刻及5hB、D组腹腔注射SS-31肽5mg/kg,A、C组腹腔注射等容剂量的生理盐水。假手术或CLP 24h后,采用HE染色法进行肺组织学评分,取肺组织检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、IL-10、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、髓过氧化物酶(MPO)活性、干湿重比(W/D)、活性氧簇(ROS)、ATP水平、核转录因子κB(NF-κB)p65、诱导性一氧化氮合酶(iNOS)表达。结果 C组肺炎症渗出、水肿程度均明显重于A组(P0.05),D组肺组织充血、炎性细胞浸润、肺泡壁水肿明显轻于C组(P0.05);C组肺组织学评分、IL-6浓度、MDA、MPO、W/D、ROS水平、NF-κB p65及iNOS表达明显高于A组,ATP水平明显低于A组(P0.05);D组肺组织学评分、IL-6浓度、MDA、MPO、W/D、ROS水平、NF-κB p65及iNOS表达明显低于C组,ATP水平明显高于C组(P0.05)。A组与B组各项指标差异无统计学意义。四组肺组织TNF-α、IL-10浓度及SOD水平差异无统计学意义。结论 SS-31肽可改善小鼠脓毒血症引起的ALI,这可能是通过抑制脓毒血症的炎性反应和氧化应激实现的。