促红细胞生成素对脓毒症大鼠心肌损伤的保护作用及其机制的相关性研究

摘要

目的：探讨促红细胞生成素(EPO)对脓毒症大鼠心肌损伤的保护作用及其机制。
　　方法：健康昆明小鼠146只，随机，双盲分为4组：假手术组(Sham组n=35，开腹后不做任何处理)、罗氏芬组(Roc组n=35，模型复制后立即腹腔内注射罗氏芬1mg/20g)、EPO干预组(EPO组n=35，模型复制后立即腹腔内注射EPO1000IU/kg)和脓毒症组(CLP组n=35，行盲肠结扎穿孔术)，观察昆明小鼠盲肠结扎穿孔术后7天死亡率。健康SD大鼠252只，随机、双盲分为3组：假手术组(n=8 Sham组，开腹后不做任何处理)、EPO干预组(n=8 EPO组，模型复制后立即腹腔内注射EPO1000IU/kg)、脓毒症组(n=8 CLP组，行盲肠结扎穿孔术)。盲肠结扎穿孔术后开始计时，在术后0h、3h、6h、12h、24h于右侧颈总动脉插入接有压力转换器的导管，记录左心室压力变化曲线，计算左室收缩压(LVSP)、左室压力上升最大速度(+dp/dtmax)、左室压力下降最大速度(-dp/dtmax)。于术后0h、3h、6h、12h、24h经下腔静脉采血，应用酶联免疫吸附试验测定血清C-反应蛋白水平(CRP)、肿瘤坏死因子-a(TNF-a)、白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-10)、肌钙蛋白Ⅰ(cTNI)、肌酸激酶(CK)、谷草转氨酶(AST)和乳酸脱氢酶(LDH)水平。应用流式细胞仪，罗丹明123标记检测心肌细胞线粒体膜电位；Annexin-V-FITC法检测心肌细胞凋亡及心肌组织核因子-KB(NF-KB p65)表达水平。光镜下观察大鼠心、肝、肾、肺的形态学变化。
　　数据处理采用SPSS13.0统计软件包，各项指标以平均值±标准差(x-±s)表示，统计学软件对组间差异做独立样本双侧t检验，P<0.05表示差异有显著意义，P<0.01表示差异有非常显著意义。
　　结果：所有脓毒症组动物均出现心率、呼吸加快，体温上升，精神反应差，嗜睡，竖毛，等内毒素血症状态。观察昆明小鼠盲肠结扎穿孔术后死亡率，Sham组术后3h左右恢复至正常状态，Roc组及EPO组昆明小鼠较CLP组在24h、48h死亡率明显降低，差异具有统计学意义(P<0.01)。脓毒症SD大鼠的LVSP及左室+dp/dtmax、-dp/dtmax较Sham组大鼠降低，差异具有统计学意义(P<0.01)，表明脓毒症显著影响大鼠左心舒缩功能。CLP组大鼠在3h即出现LVSP，+dp/dt max和-dp/dt max指标下降，在6h时达最低(67.4±6.1)mmHg，(2821±372.6)mmHg/s，(-1351±151.3)mmHg/s，均低于Sham组(189.5±3.6)mmHg，(6021±103.6)mmHg/s，(-5245±176.3)mmHg/s，差异具有统计学意义(P<0.01)。EPO组大鼠较CLP组相比，LVSP、+dp/dtmax及-dp/dtmax均有所恢复，在3h、6h、12h及24h高于CLP组，差异具有统计学意义(P<0.01)。CLP组和EPO组大鼠各时点血清炎性介质指标CRP、TNF-a、IL-6、IL-10，心肌酶学指标cTNI、CK、AST、LDH水平均较Sham组显著升高(P<0.05)，应用EPO后，EPO组的上述指标较CLP组相比均有不同程度降低，差异具有统计学意义(P<0.05)。CLP组、EPO组心肌细胞早期凋亡率(8.54±1.33)％、(1.81±0.79)％与Sham组(0.27±0.31)％比较均升高，差异具有统计学意义(P<0.01)，其中EPO组的细胞早期凋亡率低于CLP组，差异具有统计学意义(P<0.01)。Sham组、EPO组及CLP组心肌线粒体膜电位分别为(340.42±25.90)、(286.25±24.02)及(192.26±23.69)，CLP组及EPO组大鼠的心肌细胞荧光峰明显左移，亦即线粒体膜电位降低的细胞明显增多，差异具有统计学意义(P<0.01)。在应用EPO干预后，EPO组较CLP组的心肌细胞荧光峰明显右移，亦即明显改善线粒体膜电位降低。EPO组、CLP组心肌组织NF-KB p65表达(276.23±28.04)、(442.04±62.26)均高于Sham组(171.59±16.71)，其中EPO组的NF-KB p65表达低于CLP组，差异具有统计学意义(P<0.01)。应用EPO干预后，主要脏器损害的病理改变较脓毒症组显著减轻。
　　结论：EPO能减轻脓毒症大鼠心肌损害，具有保护性作用；EPO可以抑制致炎因子TNF-a、IL-6，提高抗炎因子IL-10水平，减轻心肌炎症反应；EPO可以改善线粒体膜电位的降低，具有对抗脓毒症大鼠心肌细胞凋亡的作用，与降低NF-KB p65表达有关。