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研究背景脓毒血症是机体感染病菌后引起的一种全身反应,严重时可以导致脓毒性休克,这是许多国家重症监护病房患者死亡的主要原因之一。脓毒血症一旦合并有心功能不全,死亡率会明显增加。革兰氏阴性菌的内毒素(LPS)刺激心肌细胞释放促炎因子TNF-a,是内毒素血症时心脏抑制的重要原因之一。NADPH氧化酶2(Nox2)依赖性的活性氧(ROS)参与了内毒素血症心功能不全的病理过程。LPS可以引起过度的氧化应激,激活NADPH氧化酶,产生大量ROS,引起下游的ERK 1/2、p38MAPK磷酸化及炎症介质释放,导致内毒素血症心功能不全。因此,抑制炎症和抗氧化应激可能会预防LPS所致心功能不全。丹参酮ⅡA (TⅡA)是传统中药丹参的脂溶性提取物,具有一定的抗炎和抗氧化作用,主要用于临床缺血性心脏病的治疗；研究表明,丹参酮ⅡA具有较强的促进炎症消退作用,可以诱导中性粒细胞凋亡和促进逆向迁移。丹参酮ⅡA预处理可以提高内毒素血症小鼠存活率,减轻LPS诱导的急性肺损伤。因此,我们推测,丹参酮ⅡA也能够预防内毒素血症心功能不全。研究目的(1)体外研究丹参酮ⅡA对LPS刺激心肌细胞释放TNF-α的抑制作用；(2)体内研究丹参酮ⅡA对内毒素血症小鼠心功能和炎症反应的影响及对Nox2相关信号通路的调节作用。研究方法1.利用原代培养的乳鼠心肌细胞,不同浓度丹参酮TⅡA (0-10μM)预处理心肌细胞24 h,然后用LPS(10μg/mL)刺激4h, ELISA检测细胞上清TNF-a水平。2.采用腹腔注射LPS的方法制作内毒素血症小鼠心功能不全模型。实验分为四组：(1)对照组(CON group),腹腔注射同LPS组等体积盐水；(2)内毒素血症组(LPS group),腹腔注射LPS 10mg/kg诱导内毒素血症‘(3)内毒素+丹参酮ⅡA组(LPS+ TⅡA group),腹腔注射TⅡA 10mg/kg,每天1次,连续三天,末次给药后1h腹腔注射LPS10mg/kg;(4)丹参酮ⅡA组(TⅡA group),腹腔注射TⅡA 10mg/kg,每天1次,连续三天。分别在LPS注射后6h采用超声测定小鼠心率(HR)、心输出量(CO)、射血分数(EF)和短轴缩短分数(FS)的变化；ELISA方法检测心肌TNF-a和IL-β水平；硫代巴比妥酸显色法和羟胺法分别检测心肌MDA含量和SOD活性；还原型谷胱甘肽法测定心肌GSH-Px活性；Western blot检测iNOS和eNOS表达；LPS注射后1h,采用DCF-DA测定心肌ROS水平；Western blot测定心肌Nox2蛋白以及ERK1/2、p38MAPK磷酸化水平。3.生存分析：腹腔注射TⅡA 10mg/kg连续三天,末次注射后1h,腹腔注射LPS 20mg/kg,间隔12小时记录小鼠死亡情况,记录5天生存率,描绘Kaplan-Meier生存曲线。结果1.丹参酮ⅡA对细胞活力无影响;LPS(10μg/mL,4h)增加TNF-a分泌(164.0±1.73pg/mL),丹参酮ⅡA呈剂量依赖性地抑制LPS诱导的TNF-a分泌。2.当观察期结束时,LPS组存活2只,生存率为13.3%；而丹参酮ⅡA预处理组的小鼠存活8只,生存率为53.3%。生存分析结果显示,与LPS组比较,丹参酮ⅡA预处理使小鼠生存率提高了40%。3.LPS注射后6h,LPS组小鼠心脏收缩功能明显下降,与CON组小鼠相比,LPS组小鼠EF、FS、SV、CO分别下降48.3%、41.3%、58.16%和66.1%；与LPS组小鼠相比,丹参酮ⅡA预处理组EF、FS、SV、CO分别提高了42.3%、30.1%、60.94%和77.6%(P<0.05)。4.LPS注射后6h,小鼠心肌组织TNF-a和IL-p水平都显著升高,丹参酮ⅡA预处理显著降低心肌TNF-a和IL-p水平(P<0.05)。5.LPS注射后6h,小鼠心肌组织MDA含量较CON组明显升高,SOD和GSH-Px活性显著降低(P<0.05)；但与LPS组相比,丹参酮ⅡA预处理使MDA升高水平减少了20.9%,SOD增加了78.3%(P<0.05),GSH-Px有升高趋势,但差异不显著(P>0.05)。6.LPS注射后6h,小鼠心肌组织中iNOS表达量显著增高,而eNOS表达水平明显下降了47.3%；丹参酮ⅡA预处理使iNOS表达量减少39.6%,而eNOS表达水平增高65%(P<0.05)。7.LPS注射后1h,心肌组织中Nox2表达和ROS生成增加,磷酸化ERK1/2和p38MAPK水平明显升高；丹参酮ⅡA预处理可以显著下调Nox2、ROS和ERK1/2、p38MAPK磷酸化水平(P<0.05)。结论丹参酮ⅡA可以抑制内毒素血症小鼠的心肌炎症反应,改善内毒素血症心功能不全,可能与抑制Nox2-ROS及下游的ERK1/2、p38MAPK磷酸化水平有关。