严重烧伤脓毒症病人骨骼肌蛋白降解变化及其机制探讨

分析严重烧伤脓毒症病人骨骼肌蛋白降解变化及其生物学机制。收集同期收治的 9例严重烧伤脓毒症病人 (烧伤脓毒症组)和 9例整形病人 (对照组 )的血、2 4h尿及股四头肌标本 ,通过放免法测定血皮质醇和TNF α的含量 ,高效液相色谱分析法检测 2 4h尿中 3 甲基组氨酸(3 MH)的排出量 ,核糖核酸印迹法和免疫组织化学法分别检测股四头肌泛素系统基因表达和蛋白表达的变化。结果发现 ,烧伤脓毒症组外周血内皮质醇和TNF α的浓度较对照组明显升高 (P <0 0 1) ;2 4h尿内 3 MH排出量明显高于对照组 (P <0 0 1) ,且3 MH排出量与外周血皮质醇和TNF α的浓度变化呈显著正相关 (r=0 93或r=0 95 ,P <0 0 1) ;股四头肌泛素mRNA 2 4kb条带和1 2kb条带的表达分别较对照组增强 5 2 %和 34% ,C2 亚基mRNA的表达较对照组增强 4 6 % ,差异有显著性意义 (P <0 0 1) ;股四头肌泛素蛋白表达较对照组增强明显 ,差异有显著意义。说明重症烧伤脓毒症病人骨骼肌蛋白降解显著增强 ,体内糖皮质激素及TNF α含量增加 ,从基因水平激活细胞内蛋白降解途径———泛素系统可能是重症烧伤脓毒症病人骨骼肌蛋白降解增强的原因之一。     

烧伤后大鼠骨骼肌组织泛素及泛素化蛋白表达的变化研究

为研究烧伤大鼠骼肌组织泛素（ubiquitin)及泛素化蛋白表达的变化规律，探讨烧伤后骨骼肌蛋白降解的分子机制，采用大鼠30％Ⅲ度烫伤模型，分为伤后2、6、12和24h组，每组设正常对照组，于伤后不同时间点分别测定大鼠骨骼肌孵育液中伸趾长肌蛋白降解率以及伸趾长肌组织中泛素及泛素化蛋白的表达变化。结果发现，大鼠烧伤后伸趾长肌蛋白降解率增强，尤其是肌纤维蛋白降解增强明显（P＜0．01），伤后12h增加185％，24h增加153％；伸趾长肌泛素及泛素化蛋白的表达在烧伤后各时相点均显著增加（P＜0.01)，尤以12h和24h为明显，表达增加的泛素化蛋白主要为高分子量蛋白。提示烧伤后大鼠骨骼肌蛋白高分解代谢与泛素及泛素化蛋白的高表达关系密切。     

核因子-κB在烧伤脓毒症大鼠骨骼肌蛋白分解代谢中的作用研究

目的　观察核因子 κB(NF κB)对烧伤脓毒症大鼠骨骼肌蛋白分解代谢的影响 ,并探讨其可能机制。方法　采用 30 %TBSAⅢ度烫伤加内毒素攻击大鼠为模型模拟临床烧伤脓毒症 ,10 5只Wistar大鼠随机分为正常对照组、烧伤脓毒症组、烧伤脓毒症 NF κB抑制剂二硫代氨基甲酸吡咯烷 (PDTC)组 ,采用凝胶电泳迁移率改变分析法 (EMSA)分析骨骼肌NF κB活性的变化 ,高效液相色谱分析法测定酪氨酸和 3 甲基组氨酸。结果　可见烧伤脓毒症大鼠伸趾长肌总蛋白、肌纤维蛋白降解率在伤后 2h即较对照组即显著升高 ,之后逐渐上升 ,以 12h升高最显著 (P <0 0 1) ;而骨骼肌NF κB的活性于伤后 2h显著升高 ,之后呈现下降趋势 ,伤后 12h其活性仍显著高于正常对照组 (P <0 0 5 )。结论　研究表明NF κB于烧伤脓毒症大鼠的骨骼肌中明显活化 ,而应用NF κB抑制剂PDTC能够明显降低脓毒症时骨骼肌代谢率 ,说明NF κB可能参与调控烧伤脓毒症时骨骼肌的异常代谢。     

严重烧伤大鼠早期切痂植皮后骨骼肌泛素转录的变化

目的　探讨大鼠严重烧伤早期切痂后骨骼肌蛋白降解率变化的内在机制。方法　应用大鼠 30 %Ⅲ度背部烫伤模型 ,随机分为伤前、单纯烧伤、早期切痂和非早期切痂组 ,切痂组分别于伤后 1天和 4天行切痂手术 ,采用无创技术和骨骼肌充分氧供离体孵育系统测定伸趾长肌肌纤维蛋白降解率 ,Northernblot方法测定伸趾长肌组织中泛素转录表达的变化。结果　伸趾长肌肌纤维蛋白降解率在伤后各时间点均显著增加 (P<0 0 1) ,早期切痂组较非早期切痂组在伤后 2、4、5天显著降低 (P <0 0 5 ,P <0 0 1)。泛素转录表达在伤后均显著增加 ,但早期切痂组呈持续下降的趋势。蛋白降解率与泛素转录表达间呈显著正相关 (r=0 94 78,P <0 0 5 )。结论　烧伤早期切痂可降低骨骼肌蛋白的高分解代谢反应 ,与泛素 蛋白酶体途径活性下降有关     

泛素-蛋白酶体途径在烧伤脓毒症大鼠肝脏NF-κB活化中的作用研究

目的　研究泛素 蛋白酶体途径对烧伤脓毒症大鼠肝脏NF κB的活性和IκB α含量以及肝脏TNF α表达的影响。方法　采用 30 %TBSAⅢ度烫伤加内毒素攻击大鼠为模型模拟临床烧伤脓毒症 ,6 0只Wistar大鼠随机分为正常对照组、烧伤脓毒症组、烧伤脓毒症 蛋白酶体抑制剂ALLN处理组、烧伤脓毒症 NF κB抑制剂PDTC处理组 ,采用凝胶电泳迁移率改变分析法 (EMSA)分析肝脏NF κB活性 ,采用免疫印迹方法检测肝脏IκB α表达 ,采用酶联免疫吸附试验检测肝脏TNF α的变化。结果　NF κB于伤后 1h明显活化并达到高峰 (P <0 0 5 ) ,IκB α表达先减少后逐渐恢复 ,应用泛素系统抑制剂可以抑制IκB α在肝脏中的降解 ,而采用蛋白酶体抑制剂和NF κB抑制剂均可降低肝脏NF κB的活性和减少TNF α的释放。结论　表明烫伤脓毒症大鼠肝脏NF κB活性明显增强 ,而干预泛素 蛋白酶体途径可通过抑制IκB α降解实现对肝脏中NF κB活性的调控。     

TNF对离体孵育骨骼肌的蛋白代谢与泛素系统基因表达的影响

为研究TNF-α对离体孵育骨骼肌蛋白代谢及泛素系统基因表达的影响，采用含重组大鼠TNF－α（6000U/mL)的孵育液有氧孵育大鼠伸趾长肌（EDL），对照组孵育液除不含TNF－α外其余成分与实验组相同，高效液相色谱法测定总蛋白和肌纤维蛋白的代谢率。核糖核酸印迹法检测EDL泛素mRNA和C2 mRNA的表达变化。结果显示，实验组大鼠EDL总蛋白和肌纤维蛋白分解代谢率与对照组相比差异无统计学意义，但EDL泛素mRNA（2.4kb)和C2亚基mRNA的表达较对照组分别升高约511％和56％，差异有统计学意义。提示TNF－α能与骨骼肌细胞直接发生作用，增强细胞内泛素蛋白酶体途径的活性。但TNF－α能否直接增强骨骼肌蛋白分解代谢尚有待进一步探讨。     

Ca2+介导严重烧伤早期心肌线粒体呼吸功能损害

目的 :探讨Ca2 + 在严重烧伤早期心肌线粒体呼吸功能损害中的作用及其机制。方法 :复制 30 %TBSAⅢ度烧伤大鼠模型 ,取正常及伤后 1、3、6、12、2 4h大鼠心肌分离线粒体 ,测其呼吸功能、Ca2 + 浓度 ([Ca2 + ]m)、F0 F1-ATPase和细胞色素c氧化酶活性 ,同时观察心肌线粒体能量代谢变化。结果 :①伤后 1h [Ca2 + ]m 即明显升高 ,同时心肌线粒体呼吸功能加强 ,呼吸控制率(RCR)、Ⅲ态呼吸速率升高 ,且RCR与 [Ca2 + ]m 呈显著正相关 (r=0 .8415 ,P <0 .0 1) ;伤后 3、6、12、2 4h心肌 [Ca2 + ]m 升高更加明显 ,但线粒体呼吸功能反而下降 ,RCR与 [Ca2 + ]m 均呈显著负相关。②F0 F1-ATPase活性于伤后 1h明显降低 ,但 3h显著高于对照组 ,6、12、2 4h再度下降 ;伤后 3、6、12、2 4h线粒体细胞色素c氧化酶活性分别下降 42 .5 %、36 .2 %、32 .3%和 18.9%。③大鼠烧伤后 1h心肌线粒体ATP含量无明显变化 ,但 3、6、12、2 4h线粒体ATP含量均显著降低 ,同时ADP含量升高。结论 :烧伤初始 [Ca2 + ]m 适度升高 ,促进线粒体呼吸功能加强 ;烧伤后续阶段Ca2 + 严重超载在线粒体呼吸功能损害中起重要作用。     

强化胰岛素对严重烧伤大鼠心肌细胞TNF-α表达的抑制作用

目的探讨强化胰岛素对严重烧伤大鼠心肌细胞TNF-α表达的抑制作用及其可能机制。方法健康雄性SD大鼠18只,右颈静脉及左心室插管,随机均分为3组:假伤组,大鼠给以假烫;烧伤组,制作30%TBSAⅢ度烫伤后,常规给以液体复苏;强化组,烫伤后给以强化胰岛素治疗,液体总量同烫伤组。测定伤后0、1、2、3、4、5、6h的血糖及左室收缩压(LVSP)、左室舒张末压(LV-EDP)。伤后6h处死动物,留取左心室组织,分别用ELISA和定量PCR法测定TNF-α蛋白及其mRNA水平,Westernblot观察p-IκBα和IκBα变化。同时用烧伤血清培养新生鼠心肌细胞,观察胰岛素及其活化抑制剂LY294002对p-IκBα水平的影响。结果与假伤组比较,烧伤组动物伤后出现应激性高血糖反应,LVSP降低,LVEDP升高,左心室组织TNF-α蛋白及mRNA水平升高,p-IκBα蛋白表达增高,IκBα蛋白表达降低(P<0.05或0.01)。烧伤大鼠经强化胰岛素治疗后,血糖维持在4.5～5.2mmol/L之间,左心室功能得到明显改善,左心室组织TNF-α蛋白及mRNA水平显著降低,κBα的磷酸化和降解明显减轻(P<0.05或0.01)。LY294002能够消除胰岛素对烧伤血清培养心肌细胞κBα磷酸化的抑制作用。结论强化胰岛素可能通过减少IκBα的磷酸化降解而降低NF-κB活化,进而抑制心肌细胞TNF-α的转录与表达,发挥改善心肌功能的作用。     

地塞米松对离体培养肌管泛素系统基因表达的调节及意义

目的研究地塞米松对体外培养的骨骼肌肌管内泛素-蛋白酶体途径基因表达的调节及其意义。方法无菌分离Wistar大鼠（2日龄）下肢肌肉,组织块培养法增殖、传代成肌细胞,融合形成肌管,并随机分为4组,分别应用含有地塞米松10ng／ml（A组）、100ng／ml（B组）、1000ng／ml（C组）和不含地塞米松（D组）的培养液培养肌管,24h后收集肌管,核糖核酸印迹法测定肌管内泛素和蛋白酶体G亚基mRNA的表达变化。结果肌管内泛素mRNA（2．4kb）和蛋白酶体C2亚基mRNA的表达A组、B组和C组均较D组显著增强（P〈0．01）,B组和C组均较A组显著增强（P〈均0．01）,而B组与C组相比无显著差异。结论地塞米松能增强体外培养的骨骼肌肌管内选择性蛋白降解途径——泛素系统的基因表达,此效应在一定范围内呈剂量依赖关系。     

脓毒症时骨骼肌细胞糖皮质激素受体表达与低氧诱导因子关系的研究

目的研究脓毒症时骨骼肌中糖皮质激素受体(GR)表达与低氧诱导因子(HIF-1α)的关系,进一步阐明脓毒症时骨骼肌蛋白高分解代谢的机制。方法 54只Balb/c小鼠随机分为对照组、脓毒症组和治疗组。脓毒症组通过采用腹腔注射脂多糖(10mg/kg)诱导脓毒症(n=24);治疗组(n=24)在伤前2h分别使用糖皮质激素受体拮抗剂(RU38486(10mg/kg)灌胃,余处理同脓毒症组。同时设立对照组(n=6),于伤后24、6、1、2h取材。利用蛋白免疫印迹(western blot)测定肌组织重链肌球蛋白(MHC),半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)法检测GR和HIF-1αmRNA的表达变化。结果在内毒素注射6h后,脓毒症小鼠骨骼肌MHC的含量较对照组显著减少,伤前使用糖皮质激素受体拮抗剂RU38486灌胃,于6h后骨骼肌MHC含量增多,后期均高于脓毒症组。脓毒症小鼠GR与HIF-1αmRNA表达在整个实验过程中显著增加;使用RU38486灌胃后,于伤后6h GR mRNA的表达明显降低(P<0.05),并维持在较低水平,在整个治疗过程中HIF-1α明显降低。相关性分析表明,脓毒症中GR与HIF-1α的表达呈正相关。结论体内GR表达增高是脓毒症大鼠骨骼肌蛋白降解显著增加的原因之一,其作用可能是在基因水平与HIF-1α协同作用,进而导致骨骼肌蛋白分解增强。     

束缚应激后大鼠心脏PPARβ、M-CPT-I及GLUT-4 mRNA的变化

目的：观察束缚应激后大鼠心肌PPARβ、M-CPT-I和GLUT-4的mRNA表达变化。方法：健康雄性Wister大鼠,分为正常对照组（C）、束缚1周组（R1）、束缚2周组（R2）和束缚4周组（R4）。心肌PPARβ、M-CPT-I和GLUT-4的mR-NA表达水平用RT-PCR方法检测。结果：与正常对照组大鼠相比,束缚应激1、2、4周大鼠心肌M-CPT-I mRNA水平明显升高（R2组P〈0.05,其余P〈0.01）,GLUT-4 mRNA水平明显降低（P〈0.01）,PPARβ变化不明显。结论：束缚应激后可能存在大鼠心肌脂肪酸代谢的增加和葡萄糖代谢降低。PPARβ对束缚应激大鼠心肌能量代谢的影响较小。     

一次大强度运动对大鼠骨骼肌泛素蛋白酶体途径基因表达及蛋白质降解的影响

目的:观察1次大强度运动后骨骼肌泛素蛋白酶体途径组成成分基因表达的变化,探讨该途径在运动后骨骼肌蛋白质降解中的作用。方法:36只雄性SD大鼠,体重190～220 g,跑台运动适应3天,休息1天,取6只为安静对照,其余大鼠进行1次1小时跑台运动(25 m/min,5%坡度)。运动0.5小时即刻、运动1小时即刻、运动后1小时、运动后2小时、运动后6小时,分别选6只大鼠取腓肠肌,用Real-Time PCR法测定泛素、MuRF1、MAFbx mRNA含量,用Western Blot法检测泛素化蛋白含量,用高效液相色谱法检测肌肉3-MH含量。结果:运动0.5、1小时即刻至运动后6小时,腓肠肌泛素mRNA含量与安静时比较无显著性差异(P>0.05)。1小时运动后1、2和6小时,腓肠肌MAFbx和MuRF1 mRNA含量较安静时显著升高(P<0.01,P<0.05)。1小时运动后6小时,腓肠肌泛素化蛋白含量显著高于安静时(P<0.01)。运动0.5小时、1小时即刻和运动后6小时,腓肠肌3-MH含量显著高于安静(P<0.01)。结论:1次大强度运动后,骨骼肌泛素蛋白酶体途径基因表达升高,骨骼肌收缩蛋白降解增加。     

运动性心肌肥大大鼠心肌肌肉生长抑制素表达的变化

目的:观察运动性心肌肥大大鼠心肌组织肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)表达的变化。方法:16周龄雄性SD大鼠随机分为对照组和运动组,每组10只。运动组进行持续8周跑台训练,每周5次,每次60分钟,跑速26米/分钟。测定两组大鼠心重并计算心系数,HE染色观察心肌细胞横截面积,分别采用real-time PCR技术和western blot方法测定心肌MSTN mRNA和蛋白表达,放免法测定血浆MSTN水平。结果:运动组大鼠心脏重量和心系数显著高于对照组(P<0.05),心肌细胞横截面积增大。运动组大鼠血浆MSTN水平、心肌MSTN mRNA和蛋白表达显著低于对照组(P<0.05)。结论:运动性心肌肥大时,大鼠心肌MSTN mRNA和蛋白表达被抑制,可能通过解除其对心肌生长的负调控作用,促进心肌细胞对运动产生适应性肥大。     

高迁移率族蛋白B1对烫伤大鼠脾脏调节性T细胞免疫功能的影响

目的 观察严蕈烫伤延迟复苏大鼠体内高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的变化及其对调节性T细胞(Treg)免疫功能的影响. 方法采用30%体表面积Ⅲ度烫伤延迟复苏模型,将136只大鼠按随机数字表法分为正常对照组(8只)、假烫伤组(32只)、烫伤组(32只)、丙酮酸乙酯(EP)干预组(32只)及晚期糖基化终末产物受体(RAGE)抗体干预组(32只).后4组实验动物再分为4个亚组,分别于烫伤后1,3,5,7 d无菌取血和脾脏,免疫磁珠法分离大鼠脾脏CD4+CD25+Treg.采用ELISA检测血清HMGB1水平,应用流式细胞术检测Treg表面晚期糖基化终末产物受体(RAGE)、细胞毒性T淋巴相关抗原4(CTLA-4)及叉头翼状螺旋转录因子P3(Foxp3)表达. 结果 (1)烫伤延迟复苏导致大鼠血清HMGB1水平在伤后1～7 d显著升高,于第3天达峰值(P<0.01).EP干预后烫伤大鼠血清HMGB1水平1～7 d均明显降低.RAGE抗体干预对烫伤大鼠血清HMGB1水平无明显影响(P>0.05).(2)与假烫伤组比较,严重烫伤后1～7 d脾脏Treg表面RAGE、CTLA-4及Foxp3表达均不同程度增强.EP干预组及RAGE抗体干预组上述三项指标较烫伤组明显降低(P<0.05或0.01). 结论严重烫伤后HMGB1可通过RAGE受体对Treg免疫抑制活性产生影响,进而参与烫伤后脓毒症的发病过程.     

20周有氧运动对雌性大鼠心肌组织衰老相关候选基因mRNA表达的影响

目的:探讨20周有氧运动对雌性中老年大鼠心肌组织衰老相关候选基因mRNA表达的影响。方法:健康雌性SD大鼠30只,随机分为3组:青年对照组、中老年对照组、中老年运动组。采用20周递增负荷跑台运动,建立中老年大鼠有氧运动模型。采用实时荧光定量PCR技术,检测心肌组织Ceacam1、Gpbar1、Cebpg、Cdk5r1、Ggt1、Sftpd、Tas2r134、Mc4r、LOC299282、Pawr mRNA含量。结果:与年轻雌性大鼠相比,中老年不运动大鼠心肌组织Cdk5r1、LOC299282、Ceacam1、Pawr mRNA表达显著增加(P<0.01),Sftpd、Mc4rmRNA显著增加(P<0.05);中老年运动大鼠心肌组织LOC299282、Ceacam1、Pawr mRNA表达显著增加(P<0.01),Cdk5r1、Tas2r134、Sftpd、Ggt1 mRNA表达显著减少(P<0.05)。与中老年不运动大鼠相比,中老年运动大鼠心肌组织Cdk5r1、Tas2r134、Sftpd、Ceacam1、Pawr、Mc4r、Ggt1 mRNA表达显著减少(P<0.01),Gpbar1mRNA表达显著减少(P<0.05)。而Cebpg基因表达的改变未见统计学意义。结论:衰老及长期规律的有氧运动可改变Ceacam1、Gpbar1、Cdk5r1、Ggt1、Sftpd、Tas2r134、Mc4r、LOC299282、Pawr mRNA表达,衰老可增加这些基因的表达,规律的有氧运动使增加的基因mRNA表达减少,提示有氧运动可改善心肌组织中衰老相关候选基因因衰老而发生的表达改变。     

束缚应激对心脏PPARα、PPARβ和M—CPT—ImRNA表达的影响

目的观察束缚应激对雄性Wistar大鼠心肌过氧化体增殖物激活型受体α（PPARα）、PPARβ和肌型肉碱棕榈酰转移酶-I（M—CPT—I）mRNA表达的影响。方法健康雄性Wistar大鼠,采用束缚应激模型,实验组大鼠每天给予束缚应激2次,每次3h。按照有无应激和应激时问长短分为正常对照组（C）、束缚1W（R1）、束缚2w（R2）和束缚4W组（R4）。采用逆转录酶多聚酶链反应（RT．PCR）检测各组心肌PPARα、PPARβ和M-CPT-I的mRNA表达水平。结果束缚应激1、2、4W大鼠心肌PPARαmRNA和M—CPT—ImRNA水平较正常对照组明显升高（P〈0．01或P〈0．05）;心肌PPARβmRNA水平较正常对照组变化不明显（P〉0．05）。结论束缚应激上调心肌PPARα和M—CPT—ImRNA表达,对PPARβ无明显影响,PPARot可能促进束缚应激大鼠脂肪酸氧化增加。     

烧伤后大鼠不同类型骨骼肌蛋白降解率的变化规律及其与糖皮质激素间的关系

为了解烧伤后不同类型骨骼肌蛋白降解率和血浆中糖皮质激素含量的变化 ,比较不同类型骨骼肌对烧伤刺激的反应 ,分析烧伤后骨骼肌萎缩的调节因子 ,应用 30 %Ⅲ度烫伤大鼠模型 ,借助骨骼肌充分氧供离体孵育系统 ,采用氨基酸全谱分析仪测定大鼠伤后不同时间点伸趾长肌和比目鱼肌蛋白降解率 ,用放射免疫分析测定大鼠血浆中糖皮质激素含量。结果发现 :烧伤后大鼠伸趾长肌总蛋白降解率和肌纤维蛋白降解率均明显增加 ,以烧伤后 12h和 2 4h为著 ,其中肌纤维蛋白降解率增幅明显 ;比目鱼肌总蛋白降解率和肌纤维蛋白降解率烧伤后均无显著变化 ;烧伤后不同时间点血浆糖皮质激素含量较正常对照组均显著增加 (P <0 0 1) ;伸趾长肌蛋白降解率与血浆糖皮质激素增加密切相关。说明烧伤后骨骼肌萎缩主要是由于肌纤维蛋白大量降解所致 ,快白肌比慢红肌对烧伤刺激敏感 ;糖皮质激素可能是导致骨骼肌蛋白降解增强的重要调节因子。