川芎嗪对脓毒症致急性肝损伤大鼠肝细胞线粒体膜转运功能保护作用的实验研究

发布时间：2020-11-07 19:19

　　 目的线粒体损伤是脓毒症介导急性肝损伤的主要机制之一,线粒体膜的转运功能正常是维持线粒体功能的基本条件。线粒体膜通过调节离子、水以及脂肪酸等物质转运,维持线粒体内环境稳定,并调控细胞的合成和代谢功能。本研究探讨川芎嗪对脓毒症致急性肝损伤(SALI)大鼠肝细胞线粒体膜转运功能的保护作用。方法按随机数字表法将SD大鼠分为假手术组、SALI模型组〔采用盲肠结扎穿孔术(CLP)制模〕、川芎嗪治疗组(CLP术后经尾静脉注入盐酸川芎嗪60mg/kg)和川芎嗪预防组(CLP术前7d,每日经尾静脉注射盐酸川芎嗪60mg/kg),每组12只。各组于术后10h取腹主动脉血和肝脏,用酶耦联速率法测定血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)和线粒体型天冬氨酸转氨酶(m-AST)水平;用比色和化学荧光素法检测肝细胞三磷酸腺苷(ATP)含量;用磷定量化方法检测肝细胞线粒体ATP酶活性;用蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测肝细胞线粒体膜水通道蛋白8(AQP8)、肉毒碱棕榈酰基转移酶(CPT)的表达。结果1.与假手术组相比,SALI模型组、川芎嗪治疗组和川芎嗪预防组血清ALT、AST和m-AST　水平平显著升高,且川芎嗪预防组较川芎嗪治疗组血清AST、m-AST水平降低更为显著〔AST(U/L):303.9±110.3 比427.0±117.9,m-AST(U/L):168.2±60.0 比239.6±64.9,均P0.05〕;肝细胞ATP含量显著降低,肝细胞线粒体膜ATP酶活性、AQP8和CPT-1A的表达量明显下降。2.与SALI模型组相比,川芎嗪治疗组和川芎嗪预防组血清ALT、AST和m-AST水平显著降低〔ALT(U/L):123.8±32.8、105.0±44.5 比233.0±110.1,AST(U/L):427.0±117.9、、303.9±110.3 比 742.6±441.4,m-AST(U/L):239.6±64.9、、168.2±60.0比412.8±252.6,均P0.01〕,肝细胞ATP含量均显著升高(nmol/mg:29.5±10.3、34.6±11.2比19.3±8.8,均P0.01)。3.线粒体膜ATP酶活性均显著升高〔以SALI组(100%)为参照,Na+-K+-ATP酶(U/mg):3.91±0.30、、3.97±0.35 比2.87±0.82,Mg2+-ATP酶(U/mg):3.75±0.38、3.88±0.35 比2.64±1.06,Ca2--ATP酶(U/mg):3.15±0.58、、2.98±0.31 比 1.75±1.25,Ca2+-Mg2+-ATP酶(U/mg):3.82±0.31、、3.91±0.42比2.57±1.01,均P0.01〕。4.线粒体膜AQP8和CPT-1A的表达量明显升高〔以SALI(100%)为参照,AQP8/COX-IV:(79.12±7.79)%、(88.40±9.22)%比(62.08±11.91)%,CPT-1A/COX-IV:(87.92±10.06)%、(84.91±17.48)%比(72.11±7.82)%,均P0.01〕,4组间肝细胞线粒体膜CPT-2表达量差异无统计学意义。结论 1.SD大鼠采用盲肠结扎穿孔术(CLP)可制备脓毒症模型,并引发急性肝损伤,致血清致ALT、AST和m-AST7水平升高。2.脓毒症介导的急性肝损伤发生时,线粒体膜的Na+-K+-ATP酶、Mg2+-ATP酶、Ca2+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶活性,AQP-8、CPT-1A蛋白表达减低及线粒体A TP含量减低。3.川穹嗪对脓毒症大鼠肝功能的改善功能,对肝细胞线粒体的保护作用,其可能机制是::(1)川芎嗪通过稳定线粒体膜Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶、Mg2+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性,改善脓毒症状态下线粒体膜对离子的转运作用,实现对线粒体功能的保护作用。(2)川芎嗪通过上调AQP 8蛋白表达,维持SALI大鼠肝细胞线粒体膜水稳态,从而减轻脓毒症介导的急性肝损伤。(3)CPT-1A可能是SALI的主要损伤靶点,川芎嗪对肝细胞线粒体的保护作用是通过恢复CPT-1A的表达量,促进脂肪酸进入线粒体,保护了脂代谢。
【学位单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R459.7
【部分图文】：

图 1 大鼠肝细胞线粒体膜 AQP 8 蛋白表达Fig1 The expression ofAQP 8 in the mitochondrial membrane in rat hepatocytesA：代表性的免疫印迹显示四组 AQP 8 及 COX-Ⅳ内参表达B：AQP 8 蛋白的相对表达量柱状图， n=12，＊:P＜0.01（与对照组比较），#:P＜0.01（与脓毒症组比较）3.4 线粒体膜 CPT 表达SALI模型组肝细胞线粒体外膜CPT-1A表达量较假手术组明显降低（P＜0.01）；川芎嗪预防组和治疗组线粒体外膜 CPT-1A 表达量较 SALI 模型组明显升高（均 P＜0.01），见图 2；而川芎嗪治疗组与预防组间差异无统计学意义（P＞0.05）。各组间肝细胞线粒体内膜 CPT-2 表达量差异无统计学意义（P＞0.05），见图 3。

图 2 大鼠肝细胞线粒体膜 CPT-1A 的表达Fig2 The expression of CPT-1Ain the mitochondrial membrane in rat hepatocytesC：代表性的免疫印迹显示四组的 CPT-1A 及 COX-Ⅳ内参表达D：CPT-1A 的相对表达量柱状图， n=12，＊:P＜0.01(与对照组比较)，#:P＜0.01(与脓毒症组比较)

图 3 大鼠肝细胞线粒体膜 CPT-2 的表达Fig3 The expression of CPT-2 in the mitochondrial membrane in rat hepatocytesE：代表性的免疫印迹显示 CPT-2 及 COX-Ⅳ内参表达F：CPT-2 的相对表达量柱状图，n=124. 讨论脓 毒症是 一种 由细菌和病 毒 等微生物引 起的 全身炎症反应综（inflammatory response syndrome，SIRS），在严重的情况下会引起脓毒性休多器官功能障碍，因此它是危重症死亡的主要原因之一。美国每年约有 75 万者患病，年增长率为 1.5％，到 2020 年每年将有数百万新发严重脓毒症患者到目前为止，临床上仍未有广泛用于治疗脓毒症的特效药物，脓毒症的高发
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本文编号：2874369