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严重烧伤早期存在“休克心”现象,是诱发或加重烧伤休克,导致其他组织器官缺血缺氧损害和功能障碍的重要原因。近期的研究证明,缺血缺氧是严重烧伤后多种因素造成组织细胞损伤的交汇点,并且随着研究的深入,提出了以线粒体为中心研究严重烧伤后缺血缺氧损害发生机制与防治策略的新思路。线粒体作为一种重要的功能性细胞器,不但通过氧化磷酸化为细胞提供其赖以生存的能量-ATP,而且它自身携带DNA即线粒体DNA(mtDNA),可通过自我复制、表达而参与某些蛋白的合成,在氧化磷酸化的5个酶复合体中,mtDNA参与其中4个的编码,包括细胞色素C氧化酶、F0,F1-ATPase、NADH还原酶以及复合体Ⅲ中的细胞色素b,包含了13条多肽亚单位,由此可见mtDNA在氧化磷酸化中具有举足轻重的作用。本研究旨在观察严重烧伤早期心肌mtDNA缺失的规律,明确线粒体参与烧伤后“休克心”形成的基本机制;通过对烧伤动物实施早期一次大面积切痂,进一步观察对mtDNA的缺失有无改善,从而探讨烧伤早期一次大面积切痂防治烧伤早期“休克心”的作用及其机理。材料与方法:采用大鼠30% TBSA Ⅲ°烫伤模型,随机分为正常对照组、烧伤后非切痂组、切痂组(各组每时相点n=6)。伤后按Parkland公式(4.0ml/kg/1%烧伤面积)腹腔注射复方林格氏液抗休克。切痂组动物于伤后20分钟实施一次大面积切痂手术,并立即移植新鲜同种异体皮。分别检测正常对照组和伤后1、3、6、12、24小时大鼠心肌组织匀浆中SOD活性、MDA含量;提取心肌mtDNA,半定量PCR法检测mtDNA 4.8kb 大片段缺失情况;分离、纯化心肌线粒体并检测线粒体中ATP、ADP、AMP含量;检测血清中Tn I含量并制做心肌病理切片观察心肌在各时相点的病理损害。主要结果与结论:1.烧伤后1小时起大鼠心肌组织匀浆中SOD活力持续下降,MDA含量迅速上升,分别于伤后6小时达到最低值和最高峰,12小时有所恢复,24小时又分别下降和上升,说明烧伤早期的缺血缺氧及再灌注使心肌处于高氧化应激状态,受到严重的过氧化损伤。 <WP=9>2.烧伤后1、3小时,部分大鼠心肌mtDNA缺失型区域发生部分4.8kb大片段缺失,表现为异质性,烧伤后6、12h小时野生型区域的缺失完全修复,没有缺失发生;至烧伤后24小时,有部分标本的mtDNA发生4.8kb大片段完全缺失。这一结果与心肌的氧化应激状态基本一致,说明烧伤早期心肌的过氧化损伤导致心肌mtDNA发生4.8 kb 的大片段缺失。3.烧伤后1小时起,大鼠心肌线粒体中ATP含量开始下降,至伤后6小时达到最低值,12小时有所恢复,24小时又下降。ADP含量于伤后3小时起开始显著升高,12小时达到最高值,AMP含量的变化趋势同ADP。说明线粒体DNA的缺失影响了线粒体氧化磷酸化水平,ATP生成减少,分解增多,心肌供能不足,导致心肌线粒体能量代谢障碍。4.烧伤后1小时起大鼠血清中Tn I含量即显著升高,至伤后6小时达高峰,12、24小时有所恢复,同时,病理切片的结果也表明从烧伤后1小时起,心肌组织开始出现损伤性病变,伤后3、6小时进一步恶化,至伤后12、24小时后病变有所改善。这些结果提示烧伤后线粒体的能量代谢障碍导致ATP生成下降是烧伤早期心肌损害的重要原因。5.烧伤早期一次大面积切痂后,伤后3小时SOD活性降至最低,MDA含量达到最高,以后SOD活性逐渐上升,MDA含量逐渐下降,切痂后24小时SOD活性恢复正常,12、24小时MDA含量基本正常,与非切痂组相比,6、24小时两组间SOD活性与MDA含量有显著差异,提示早期切痂在一定程度上改善了心肌的过氧化损伤状况。6.烧伤早期一次大面积切痂后心肌线粒体DNA的缺失情况也有所改善,仅在伤后1、3小时大鼠心肌mtDNA缺失型区域发生4.8kb大片段缺失, 且缺失发生率与平均缺失率均较非切痂组低,提示切痂改善了心肌过氧化损伤,从而降低了心肌线粒体DNA缺失率。7.烧伤早期一次大面积切痂后1小时,线粒体中ATP含量无显著下降,伤后3小时ATP含量稍有下降,至12小时达到最低值,24小时后基本恢复,与非切痂组相比,1、3、6小时两组间ATP含量有显著差异。结果提示切痂后心肌线粒体DNA缺失率的降低改善了烧伤早期心肌能量代谢障碍。8.烧伤早期一次大面积切痂后1、3小时,大鼠血清中Tn I 含量无显著变化,至伤后6小时Tn I 含量显著升高,12小时持续高水平,24小时后基本恢复正常,与非切痂组相比,伤后1～6小时大鼠两组间血清中Tn I 含量有显著差异,提示烧伤早期<WP=10>一次大面积切痂有效改善了烧伤早期心肌损伤状况。