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广州医学院
硕士学位论文
脓毒症心肌线粒体损伤的动物实验研究
姓名:帅帅
申请学位级别:硕士
专业:儿科学
指导教师:曾其毅
20100601
广州医学院硕士学位论文脓毒症心肌线粒体损伤的动物实验研究
脓毒症心肌线粒体损伤的动物实验研究
硕士研究生:帅帅
导师:曾其毅教授

中文摘要
背景
脓毒症是由感染引起的全身炎症反应综合征(Systemic inflammatory response
syndrome,SIRS),进一步发展可引起严重脓毒症(severe sepsis)、脓毒症休克(septic
shock)和多器官功能障碍综合征(MODS)。脓毒症本质上是一种机体自身免疫性损伤,
其发病率高、病情复杂,是 PICU 患儿主要死亡原因之一。近年来,越来越多的报道
指出:脓毒症时存在线粒体损伤,但其具体的机制尚不十分明确。心脏是脓毒症的
易损靶器官之一,临床观察可以发现部分脓毒症患者会出现心功能不全,甚至心衰。
目前,有关脓毒症时心肌线粒体功能和形态学变化情况的研究较少,心肌线粒体损
伤的机制尚不十分明确。
目的
本课题通过研究脓毒症时心肌损伤指标变化、心肌病理组织学改变、心肌线粒
体形态及功能变化、心肌线粒体氧化应激和氮化应激状况,研究脓毒症心肌受损及
其线粒体损伤规律,探索脓毒症心肌线粒体损伤的可能机制,为临床认识和治疗脓
毒症心功能障碍提供实验基础和理论依据。
方法

50 只 SPF 级 SD 大鼠随机分为正常对照组、4 小时脓毒症组(4hLPS)、24 小时脓
毒症组(24hLPS)、48 小时脓毒症组(48hLPS)和 72 小时脓毒症组(72hLPS),
每组 10 只。脓毒症组腹腔注射 10 mg/kg 内毒素(LPS)建立脓毒症大鼠模型,正常对
照组腹腔注射等体积生理盐水。
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2. 指标检测及方法
观察每组大鼠一般情况:包括肛温、心率和呼吸频率,测定血浆 LPS 水平。各
组大鼠在相应时间点处死,采集血液和心肌组织标本。全自动生化分析仪检测血清
CK、CK-MB 和 cTnI 水平。光镜观察大鼠心肌组织病理改变。电镜观察心肌超微结
构变化,按 Flameng 分级方法对心肌线粒体进行半定量评分。差速离心法提取心肌
线粒体,流式细胞仪检测心肌线粒体肿胀度及线粒体膜电位,检测线粒体 Ca2+ - Mg2+
ATP 酶活性,plexI、II、III、IV 活性,测定线粒体超氧化物
岐化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、过氧化氢酶(CAT)、一氧化氮(NO)
和一氧化氮合酶(NOS)水平。
结果
1. 大鼠一般情况观察
LPS 组大鼠血浆 LPS 均为阳性。所有 LPS 组大鼠均出现心率、呼吸显著加快、
体温上升、嗜睡等内毒素血症状态。
2. 心肌损伤评估
心肌损伤标志物:与对照组相比,24hLPS 组、48hLPS 组、72hLPS 组血清 cTnI
水平明显升高( P < 0. 01);从 4hLPS 开始血清 cTnI 水平一直呈上升趋势。与对照组
相比,4hLPS 组、24hLPS 组、72hLPS 组血清 CK 水平明显升高( P < 0. 01,P < 0. 01,
P < 0. 05)。与对照组相比,4hLPS 组、24hLPS 组、72hLPS 组血清 CK-MB 水平明显
升高( P < 0. 01,P < 0. 01,P < 0. 05)。光镜观察发现对照组心肌无异常结构改变,
LPS 各组心肌组织以炎症反应变化为主,可见心肌细胞变性、局灶性坏死,这种变
化在 4h 已经出现,至 72h 无明显缓解。

⑴心肌线粒体形态学改变:
电镜下可见心肌线粒体肿胀、基质密度降低,心肌纤维断裂、溶解;心肌线粒
体形态学改变高峰为 24h 和 72h。与对照组相比,72hLPS 组心肌线粒体半定量评分
明显升高(P < 0. 01 ) 。与对照组相比,4hLPS 组、72hLPS 组线粒体肿胀度较明显
升高(P < 0. 01)。
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⑵心肌线粒体功能改变:
各组间心肌线粒体膜电位的差异不具有统计学意义( P>0. 05)。
与对照组相比,24hLPS 组、48hLPS 组、72hLPS 组心肌线粒体 Ca2+ - Mg2+ATP
酶活性明显降低( P < 0. 01)。与 4hLPS 组相比,24LPS 组、48 LPS 组、72LPS 组心