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背景:脓毒症心功能障碍是脓毒症常见的并发症之一,具有较高的死亡率,目前仍缺乏特异性的治疗。新型靶向线粒体抗氧化肽SS31在多种心血管疾病中均有显著的生理学作用,但是其对脓毒症心功能障碍的作用仍然鲜为人知。目的:本研究拟通过体内外实验探讨SS31肽在脓毒症心肌损伤中的作用及其机制,为脓毒症心功能障碍提供新的治疗方向。方法:将35只C57BL/6雄性小鼠随机分为4组:对照组(5 mg/kg 0.9%Na Cl,i.p.,8只)、脓毒症组(5 mg/kg LPS,i.p.,8只)、SS31组(5 mg/kg SS31,i.p.,8只)及SS31干预组(8只)。SS31干预组小鼠腹腔注射5 mg/kg SS31 1小时后,再给予5 mg/kg LPS。各组小鼠按实验因素处理6、12和24小时后,通过实时荧光定量PCR(Real-time PCR,RT-PCR)检测各组心肌组织炎性因子水平,苏木精伊红(Hematoxylin-eosin,HE)和TUNEL染色观察各组心肌组织形态学改变和凋亡水平,应用特定试剂盒检测ATP和氧化还原相关指标(MDA、SOD、GSH-PX)的活性,蛋白免疫印迹方法(Western-Blot,WB)检测相关信号通路(p38-MAPK,ERK,JNK,NF-κB)蛋白表达水平。细胞实验同样分为以上四组:Con组、LPS组、SS31组、LPS+SS31组。在LPS或/和SS31处理6、12、24小时后,提取各组细胞总的RNA,检测各组H9c2心肌细胞炎症因子m RNA水平。利用细胞免疫荧光染色检测线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,MMP)和ROS水平变化。通过提取的细胞蛋白进行细胞ATP、氧化还原相关指标和NLRP3蛋白水平的检测。结果:1.细胞活性实验结果说明,5～80μM的SS31对H9c2心肌细胞活性无显著影响,大于等于10μg/μl的LPS均显著抑制细胞活力。同时,10μg/μl LPS显著上调心肌细胞炎性因子的基因水平。2.HE染色可见SS31干预组小鼠心肌组织紊乱及炎性浸润较脓毒症组明显改善,同时TUNEL染色也显示SS31干预组小鼠心肌组织凋亡细胞较脓毒症组显著减少。3.与对照组相比,脓毒症组小鼠心肌组织内各炎性因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)基因水平在6 h内显著上调,且持续至24 h;而SS31干预组小鼠各时间段(6、12和24 h)心肌组织炎症因子m RNA水平均显著低于脓毒症组,差异有统计学意义。SS31对心肌组织抑炎作用未见显著的时间依赖性。细胞实验结果也证实SS31在24 h内均可显著抑制LPS诱导的H9c2细胞炎性因子m RNA表达,与动物实验结果趋势一致。4.与对照组相比,LPS刺激6 h后,小鼠心肌组织内ATP含量即显著下降;各时间段(6、12和24 h)的SS31干预组小鼠ATP含量均明显高于脓毒症组。细胞ATP水平变化趋势与动物实验结果趋势一致。LPS呈时间依赖性的加重细胞线粒体膜电位(MMP)去极化和ROS的聚集,LPS+SS31组细胞MMP去极化水平和ROS水平明显低于LPS组。5.随着LPS作用时间延长,脓毒症组小鼠心肌组织MDA水平逐渐升高,SOD和GSH-PX抗氧化酶活性逐渐下降;SS31干预组心肌组织内SOD和GSH-PX活力均显著高于脓毒症组。LPS+SS31组细胞抗氧化酶活性亦显著高于LPS组。6.凝胶电泳结果证实,SS31抑制NF-κB p65和NLRP3的活化,而对p38-MAPK无显著的影响。结论:抗氧化肽SS31可通过抑制NF-κB及NLRP3的活化改善心肌炎症反应及凋亡,同时SS31也可显著改善心肌组织氧化损伤和能量供应,维持线粒体功能,减轻LPS诱导的心肌损伤。SS31可能是治疗脓毒症心肌病的潜在药物。