大鼠高位脊髓损伤后心肌细胞的能量代谢变化和过氧化物体增殖物激活型受体α的表达

摘要

目的：探讨大鼠高位脊髓损伤（SCI）致心肌损伤中心肌细胞的能量代谢变化以及心肌细胞核转录因子过氧化物酶体增值激活受体α（PPAR-α）的表达，阐明SCI后心肌损伤是否与心肌细胞的能量代谢变化和心肌细胞PPAR-α表达有关。
　　方法：健康成年雄性SD大鼠60只，清洁级，体重250-300g，被随机分为10组，每组6只，使用改良Allens打击法对颈7损伤建立高位颈髓损伤模型。分为假手术对照组（TS组）和高位颈髓损伤组（SCI组），每组分别设损伤后6h、12h、24h、48h及72h五个时点。建模成功后，从大鼠腹主动脉收集动脉血3ml，测定肌酸激酶（CK）及肌酸激酶同工酶（CK-MB）含量；剪取 SD大鼠右心尖同一部位心肌组织，使用透射电镜观察心肌细胞的形态学特征，使用高效液相色谱仪检测心肌组织的ATP、AMP、ADP含量，同时检测心肌细胞的Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶含量，游离脂肪酸和乳酸含量，采用实时荧光定量PCR检测PPAR-αmRNA的表达变化，Western blot法检测心肌组织PPAR-α蛋白变化。
　　结果：（1）SCI组各个时点的血清CK和CK-MB含量均高于TS组各个时点的含量（P<0.05）；SCI组CK及CK-MB含量在损伤后6h开始升高，于损伤后48h开始下降，损伤后72h仍高于TS组。（2）透射电镜结果显示：TS组各时点大部分心肌细胞的细胞核结构、肌节完整，肌丝清晰完整；细胞膜完整，细胞未见空泡样变性，线粒体嵴结构清晰。SCI组心肌细胞出现肌丝溶解、肌节断裂，线粒体肿胀、嵴溶解，部分出现空泡，细胞坏死等改变；细胞膜部分破坏，核染色质盘旋并边集，出现细胞空泡结构；线粒体出现明显移位，浓缩。（3）能量代谢底物与ATP酶的检测结果：① SCI组各个时点ATP的重量比均低于TS组的各个时点的ATP的重量比（P<0.05），SCI组ATP的重量比在损伤后12h最低。②SCI组各个时点的Na+-K+-ATP酶含量与Ca2+-Mg2+-ATP酶含量均低于TS组的各个时点（P<0.05），心肌细胞Na+-K+-ATP酶与Ca2+-Mg2+-ATP酶含量在大鼠损伤6h后开始下降，24h达到最低（P<0.05），于48h后开始升高，但是72h仍旧低于假手术对照组（P<0.05）。③ SCI组心肌细胞FFA含量和LD含量在损伤后6h开始下降，持续到损伤后24h（P<0.05），于损伤后48h开始升高（P<0.05），72h仍在升高，且高于假手术对照组（P<0.05）。（4）SCI组各个时点的PPAR-αmRNA表达量均低于TS组的各个时点（P<0.05）；SCI组在损伤后12h表达量最低（P<0.05），损伤后72h的表达量高于损伤组的其他时点（P<0.05），但低于TS组的相应点（P<0.05）。SCI组各个时点的PPAR-α蛋白质含量低于TS组的各个时点（P<0.05）；SCI组PPAR-α蛋白质含量在各时点呈时相性表达，损伤后12h含量最低，24h后开始升高，但仍然低于TS组（P<0.05）。
　　结论：大鼠高位脊髓损伤后血清CK和CK-MB升高、心肌细胞的ATP重量比降低、Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶含量均降低、游离脂肪酸含量、乳酸含量在损伤后6h开始下降，持续到损伤后24h，但是损伤后48h开始升高，72h仍在升高，PPAR-α表达下调。实验结果认为，高位脊髓损伤后大鼠心肌细胞的能量代谢降低和心肌细胞PPAR-α表达下调与高位脊髓损伤后心肌损伤与有关，可能是高位脊髓损伤后心肌损伤的机制之一。

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前言

材料与方法

一 材料

1 动物

2 主要试剂及药品

3 主要仪器设备

4 ℃低温高速离心机eppendorf centrifuge 5430R

二 方法

1 动物模型制备及实验分组

2 大鼠血清心肌酶肌酸激酶和肌酸激酶同工酶的检测

3 透射电镜观察心肌组织的形态学结构

4 心肌细胞能量代谢指标ATP、AD P和AM P的检测

5 心肌细胞Na+-K+-ATP酶和 Ca2+-Mg2+-ATP酶含量的检测

6 心肌细胞游离脂肪酸和乳酸的检测

7 心肌细胞PPARα mR N A和P PARα蛋白的检测

8 统计学处理

结果

1 血清CK和CK－M B含量的变化(见表-3 )

2 透射电镜下心肌细胞的形态学结构

3 心肌细胞ATP、ADP和AMP含量的变化

4 心肌细胞Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶含量的变化

5 心肌细胞游离脂肪酸和乳酸的检测

6 RT-PCR检测心肌细胞 PPARα mRNA结果

7 Western blot检测心肌细胞 PPAR-α蛋白结果

讨论

结论

参考文献

致谢

综述