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脓毒症是一种危及生命的严重疾病,发生在严重感染,创伤,烧伤和大手术后,是重症监护病房的主要死亡原因。脓毒症诱导的心功能障碍是脓毒症休克中多器官衰竭的最常见并发症之一,并明显增加脓毒症患者的死亡率。研究表明,脓毒症患者中约50%患者出现左右心室收缩和舒张功能障碍,临床上尚未出现治疗脓毒症诱导的心功能障碍的完全有效的药物。因此,寻找一种新的对脓毒症引起的心脏功能障碍有效的药物尤为重要。日本血吸虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂(Sj-Cys)作为一种源自蠕虫的半胱氨酸蛋白酶抑制剂,已被多个实验证实其可以在炎性疾病中起保护作用,但尚无关于Sj-Cys对脓毒症所致心脏功能障碍作用的报道。因此,本课题拟用重组日本血吸虫半胱氨酸蛋白酶抑制剂(rSj-Cys)来观察对脓毒症心功能障碍治疗效果,并初步探讨其免疫学机制,从而为rSj-Cys成为新型的脓毒症心功能障碍治疗药物提供实验依据。目的:本研究的主要目的是观察重组日本血吸虫半胱氨酸蛋白酶抑制(rSj-Cys)对脓毒症心功能障碍的治疗效果。通过观察小鼠心脏组织病理变化,生化指标及炎性因子变化,探讨rSj-Cys对治疗脓毒症心功能障碍的潜在应用价值。并在体外建立心肌细胞培养体系,进一步研究rSj-Cys对内毒素诱导的心肌细胞损伤的作用及可能的分子机制。方法:1.表达、纯化及鉴定rSj-Cys,并测定蛋白质浓度。2.构建小鼠脓毒症心功能障碍模型。24只雄性BALB/c小鼠随机分为4组,即正常对照组(Sham)、rSj-Cys组(rSj-Cys)、脓毒症组(CLP)和治疗组(CLP+rSj-Cys)。建模12h后麻醉无痛处死小鼠,收集标本:小鼠血清、心脏组织。用心动超声仪检测心功能指标(EF%、FS%、E/A)评价小鼠心功能。HE染色检测小鼠心脏病理变化。ELISA检测小鼠血清中炎症因子(TNF-α,IL-6,IL-10,TGF-β)和心肌生化指标(cTnI,NT-proBNP)水平,全自动生化仪检测小鼠血清中肌红蛋白(Mb)水平,髓过氧化物酶(MPO)试剂盒检测心肌匀浆上清中MPO的含量。3.培养H9C2细胞,将其分为四组:Medium control组,rSj-Cys组,LPS组和LPS+rSj-Cys组。在不同方式处理后收集细胞上清检测炎症因子(TNF-α,IL-6,IL-10,TGF-β)及提取细胞蛋白检测MyD88的表达量。结果:1.心动超声检测结果显示,与Sham组相比,CLP组左室的EF%,FS%和E/A均降低(p<0.05)。与CLP组相比,CLP+rSj-Cys组左室的EF%、FS%及E/A均升高(p<0.05)。Sham组与rSj-Cys组相比,没有差异。这些结果表明rSj-Cys能显著缓解CLP引起的心脏功能受损。2.与Sham组相比,CLP组出现明显的心肌损伤现象,镜下可见心肌纤维失去正常结构,肌纤维排列紊乱、水肿,炎性细胞浸润。与Sham组相比,CLP组血清cTnI、NT-proBNP、Mb、IL-6、TNF-α水平、心脏组织中IL-6、TNF-α的mRNA及MPO水平明显升高(p<0.05)。与CLP组相比,CLP+rSj-Cys组心脏组织结构损伤明显减轻,且血清中cTnI、NT-proBNP,Mb,IL-6,TNF-α水平明显降低,IL-10,TGF-β水平明显升高(p<0.05)。rSj-Cys组小鼠与Sham组小鼠相比,心脏组织结构及心功能无明显差异,IL-10,TGF-β因子水平明显升高(p<0.05)。3.与Medium control组比较,LPS组细胞上清液中促炎因子IL-6、TNF-α水平,细胞凋亡率以及细胞中MyD88的蛋白表达量均增高。与LPS组相比,LPS+rSj-Cys组细胞上清液中促炎因子IL-6、TNF-α水平,细胞凋亡率以及细胞中MyD88的蛋白表达量均降低。单独的rSj-Cys组和Medium control组之间相比,细胞上清液中IL-6、TNF-α水平,细胞凋亡率以及细胞中MyD88的蛋白表达量没有显著差异。结论:1.rSj-Cys可减少LPS诱导心肌细胞分泌促炎因子及细胞凋亡。2.rSj-Cys可促使M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞转化。3.通过下调MyD88信号途径活性减少促炎因子的分泌改善脓毒症诱导心脏功能障碍。