中国医科大学学报

中国医科大学学报
  • 中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • 中国高校百佳科技期刊
  • BA、CA收录

中国医科大学学报 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (12): 1123-1127.doi: 10.12007/j.issn.0258-4646.2018.12.016

• 论著 • 上一篇    下一篇

β受体拮抗剂对脓毒症大鼠心肌细胞线粒体损伤的保护作用

洪澄英, 陈怀生, 曹静, 杜玉洛, 刘雪燕, 李威   

  1. 暨南大学附属第二临床医院, 深圳市人民医院重症医学科, 广东 深圳 518020
  • 收稿日期:2017-10-25 出版日期:2018-12-30 发布日期:2018-12-06
  • 通讯作者: 李威 E-mail:liweiszyy@163.com
  • 作者简介:洪澄英(1979-),女,副主任医师,硕士.
  • 基金资助:
    深圳市科技研发资金知识创新计划(JCY20140416122811971)

Protective Effect of a β-Receptor Antagonist on the Impairment of Cardiocyte Mitochondria in a Rat Sepsis Model

HONG Chengying, CHEN Huaisheng, CAO Jing, DU Yuluo, LIU Xueyan, LI Wei   

  1. Intensive Care Unit, Shenzhen People's Hospital, 2nd Clinical Medical College of Jinan University, Shenzhen 518020, China
  • Received:2017-10-25 Online:2018-12-30 Published:2018-12-06

摘要: 目的 探讨β受体拮抗剂对脓毒症大鼠心肌细胞线粒体功能的影响。方法 取SD大鼠20只,随机分为4组,每组5只。对照组不做处理,剩余3组采用小剂量内毒素持续注射法建立脓毒症大鼠模型,并分为模型组,美托洛尔组和艾司洛尔组。治疗前(0 h)、治疗24 h和48 h后检测各组大鼠心率、平均动脉血压;并于治疗48 h后处死大鼠,取心肌组织切片行病理学检测:HE染色,电子显微镜下观察线粒体;qPCR和Western blotting检测各组线粒体内膜特异的腺甘酸转移酶(ANT)mRNA和蛋白表达水平。结果 内霉素建模后,模型组、美托洛尔组和艾司洛尔组大鼠与对照组比较均出现精神萎靡不振、竖毛、嗜睡、眼鼻渗血、稀便等脓毒症症状,体温和白细胞均显著下降(均P < 0.001),而血清TNF-α及IL-6表达水平均显著升高(均P < 0.05),表明脓毒症大鼠模型建立成功。治疗48 h后,美托洛尔组和艾司洛尔组心率低于模型组,而平均动脉压高于模型组(均P < 0.05)。模型组大鼠心肌细胞排列疏松,电镜下细胞肌纤维断裂,线粒体、肌浆网形态辨认困难,而美托洛尔组和艾司洛尔组大鼠心肌细胞形态接近对照组,电子显微镜下可见心肌细胞肌纤维束排列有序,线粒体、肌浆网形态可见但有部分异常。美托洛尔组和艾司洛尔组ANT mRNA和蛋白表达水平均显著高于模型组(均P < 0.05)。结论 β受体拮抗剂对脓毒症心肌细胞线粒体损伤具有一定保护作用。

关键词: 脓毒症, 心肌损伤, 线粒体, β受体拮抗剂, 大鼠

Abstract: Objective To investigate the protective effect of a β-receptor antagonist on the impairment of cardiocyte mitochondria in a rat sepsis model. Methods Twenty SD rats were randomized into control,model,metoprolol,and esmolol groups. Continuous lipopolysaccharide (LPS) injection was used to establish a rat sepsis models. Heart rate (HR),mean arterial pressure (MAP),and mitochondrial-specific expression of adenosine transferase (ANT) were measured. Mitochondrial morphology was observed by hematoxylin and eosin staining. Results After LPS stimulation,rats in the model,metoprolol,and esmolol groups presented with sepsis symptoms,decreased body temperature and white blood cell counts,and increased serum tumor necrosis factor-α and interleukin-6 expression compared with those in the control group (all P < 0.05). After treatment for 48 h,HR decreased,while MAP increased in metoprolol and esmolol groups relative to those in the model group (all P < 0.05). Rats in the model group showed loosely arranged cardiocytes,and abnormal unrecognized mitochondria and sarcoplasmic pattern under the microscope. In contrast,rats in the metoprolol and esmolol groups showed orderly aligned cardiocytes,and recognizable but still abnormal mitochondria and sarcoplasmic pattern. In addition,ANT mRNA and protein expression were both elevated in the metoprolol and esmolol groups compared to those in the model group (all P < 0.05). Conclusion β-receptor antagonists had a protective effect on the impairment of cardiocyte mitochondria in a rat sepsis model to some extent.

Key words: sepsis, myocardial injury, mitochondria, β-receptor antagonist, rat

中图分类号: 

  • R541.9
[1] VAN DER POLL T,VAN DE VEERDONK FL,SCICLUNA BP,et al. The immunopathology of sepsis and potential therapeutic targets[J]. Nat Rev Immunol,2017,17(7):407-420. DOI:10.1038/nri.2017.36.
[2] POLAT G,UGAN RA,CADIRCI E,et al. Sepsis and septic shock:current treatment strategies and new approaches[J]. Eurasian J Med,2017,49(1):53-58. DOI:10.5152/eurasianjmed.2017.17062.
[3] FATTAHI F,WARD PA. Complement and sepsis-induced heart dysfunction[J]. Mol Immunol,2017,84:57-64. DOI:10.1016/j.molimm.2016.11.012.
[4] CELES MR,PRADO CM,ROSSI MA. Sepsis:going to the heart of the matter[J]. Pathobiology,2013,80(2):70-86. DOI:10.1159/000341640.
[5] RUDIGER A,SINGER M. The heart in sepsis:from basic mechanisms to clinical management[J]. Curr Vascular Pharmacol,2013,11(2):187-195. DOI:10.2174/1570161111311020008.
[6] ACUNA-CASTROVIEJO D,RAHIM I,ACUNA-FERNANDEZ C,et al. Melatonin,clock genes and mitochondria in sepsis[J]. Cell Mol Life Sci,2017,74(21):3965-3987. DOI:10.1007/s00018-017-2610-1.
[7] SANFILIPPO F,SANTONOCITO C,MORELLI A,et al. Beta-blocker use in severe sepsis and septic shock:a systematic review[J]. Cur Med Res Opinion,2015,31(10):1817-1825. DOI:10.1185/03007995.2015.1062357.
[8] BALIK M,RULISEK J,LEDEN P,et al. Concomitant use of beta-1 adrenoreceptor blocker and norepinephrine in patients with septic shock[J]. Wiener klin Wochenschr,2012,124(15/16):552-556. DOI:10.1007/s00508-012-0209-y.
[9] SINGER KE,COLLINS CE,FLAHIVE JM,et al. Outpatient beta-blockers and survival from sepsis:results from a national cohort of medicare beneficiaries[J]. Am J Surg,2017,214(4):577-582. DOI:10.1016/j.amjsurg.2017.06.007.
[10] 秦延军,于悦卿,闫雁,等. 艾司洛尔对早期脓毒症大鼠炎症因子及心功能的影响[J]. 中国现代医学杂志,2014,24(1):13-19. DOI:10.3969/j.issn.1005-8982.2014.01.004.
[11] 温妙云,郑侠,邓医宇,等. 内毒素诱导大鼠建立脓毒症脑损伤模型[J]. 广东医学,2014,35(2):198-200. DOI:10.13820/j.cnki.gdyx.2014.02.011.
[12] 李志强,张印纲,程爱斌,等. 美托洛尔对脓毒症大鼠心肌细胞凋亡的影响[J]. 实用医学杂志,2011,27(3):399-402. DOI:10.3969/j.issn.1006-5725.2011.03.015.
[13] 张璐瑶,聂垚,柯路,等. 艾司洛尔对脓毒症大鼠肠黏膜屏障的影响[J]. 肠外与肠内营养,2014,21(5):305-308. DOI:10.16151/j.1007-810x.2014.05.036.
[14] AVLAS O,FALLACH R,SHAINBERG A,et al. Toll-like receptor 4 stimulation initiates an inflammatory response that decreases cardiomyocyte contractility[J]. Antioxidants Redox Signal,2011,15(7):1895-1909. DOI:10.1089/ars.2010.3728.
[15] PARACHA RZ,AHMAD J,ALI A,et al. Formal modelling of toll like receptor 4 and JAK/STAT signalling pathways:insight into the roles of SOCS-1,interferon-beta and proinflammatory cytokines in sepsis[J]. PLoS One,2014,9(9):e108466. DOI:10.1371/journal.pone.0108466.
[16] BAUERFELD CP,RASTOGI R,PIROCKINAITE G,et al. TLR4-mediated AKT activation is MyD88/TRIF dependent and critical for induction of oxidative phosphorylation and mitochondrial transcription factor A in murine macrophages[J]. J Immunol,2012,188(6):2847-2857. DOI:10.4049/jimmunol.1102157.
[17] DADA LA,SZNAJDER JI. Mitochondrial Ca (2) + and ROS take center stage to orchestrate TNF-alpha-mediated inflammatory responses[J]. J Clin Invest,2011,121(5):1683-1685. DOI:10.1172/JCI57748.
[18] CHAGNON F,METZ CN,BUCALA R,et al. Endotoxin-induced myocardial dysfunction:effects of macrophage migration inhibitory factor neutralization[J]. Circulation Res,2005,96(10):1095-1102. DOI:10.1161/01.RES.0000168327.22888.4d.
[19] CHACKO CJ,GOPAL S. Systematic review of use of beta-blockers in sepsis[J]. J Anaesthesiol Clin Pharmacol,2015,31(4):460-465. DOI:10.4103/0970-9185.169063.
[20] GOMEZ A,SANCHEZ-ROMAN I,GOMEZ J,et al. Lifelong treatment with atenolol decreases membrane fatty acid unsaturation and oxidative stress in heart and skeletal muscle mitochondria and improves immunity and behavior,without changing mice longevity[J]. Aging Cell,2014,13(3):551-560. DOI:10.1111/acel.12205.
[21] SANCHEZ-ROMAN I,GOMEZ A,NAUDI A,et al. Independent and additive effects of atenolol and methionine restriction on lowering rat heart mitochondria oxidative stress[J]. J Bioenergetics Biomembranes,2014,46(3):159-172. DOI:10.1007/s10863-013-9535-7.
[1] 李涛, 吴越. 加巴喷丁对脊神经结扎大鼠神经病理性疼痛的作用及其机制[J]. 中国医科大学学报, 2019, 48(9): 791-793,800.
[2] 张立伟, 王苏妍, 高野, 宋若冰, 张芷毓, 李红. 负性注意偏向的神经递质基础:来自大鼠抑郁症模型的证据[J]. 中国医科大学学报, 2019, 48(9): 807-811.
[3] 陈建康, 严瑜, 潘晓莉, 周密, 张文泉, 杨洁, 朱鹏立. 膜联蛋白A1及其模拟肽Ac2-26对高糖诱导大鼠心肌细胞炎症反应的影响[J]. 中国医科大学学报, 2019, 48(8): 730-733.
[4] 孙大壮, 宋春青, 许勇民, 董雪松. 丝裂原活化蛋白激酶通路在百草枯诱导人肺Ⅱ型上皮样细胞A549凋亡中的作用[J]. 中国医科大学学报, 2019, 48(7): 577-581.
[5] 张帆, 张娇, 李函容, 严肖啸, 赵江月. 表面外胚层敲除Mfn2基因对小鼠眼视网膜发育的影响[J]. 中国医科大学学报, 2019, 48(6): 481-484,494.
[6] 成冬, 郭磊, 姜天龙, 周仁义, 刘文博, 罗鹏, 梅润宏, 杨旭浩. 17β-雌二醇通过GPR30和PI3K/Akt信号通路影响ATDC5软骨细胞线粒体自噬的机制[J]. 中国医科大学学报, 2019, 48(4): 289-294.
[7] 吴越, 周祖华, 闻庆平, 苗壮. 葛根素对大鼠背根神经节神经病理性疼痛的镇痛作用[J]. 中国医科大学学报, 2018, 47(9): 803-806.
[8] 刘畅, 柯艳, 赵丽, 崇巍. 急性消化道出血患者心肌损伤的危险因素分析[J]. 中国医科大学学报, 2018, 47(9): 834-837.
[9] 解丽丽, 吕洪涛, 许瑞雪. 磷酸化P38在神经病理性疼痛大鼠背根神经节中的作用机制[J]. 中国医科大学学报, 2018, 47(4): 308-311.
[10] 李晓彤, 秦宇, 赵江月, 张劲松. 线粒体功能障碍与年龄相关性眼部疾病的关系[J]. 中国医科大学学报, 2018, 47(4): 358-363.
[11] 邢海会, 丁晓慧, 解辉, 王忠华, 谢菊华, 陈丰洋, 罗崟洲, 周胜男. Toll样受体4对大鼠脑缺血再灌注损伤的作用[J]. 中国医科大学学报, 2018, 47(3): 206-211.
[12] 姜晓晓, 周祖华, 常栋, 齐中华. 白藜芦醇对急性心肌梗死大鼠心脏神经重塑的影响及其机制[J]. 中国医科大学学报, 2018, 47(12): 1077-1080.
[13] 曲慧玲, 赵传胜. 强制性运动疗法结合抗抑郁治疗对脑梗死大鼠神经功能的影响[J]. 中国医科大学学报, 2018, 47(12): 1085-1088.
[14] 张雷, 邢静, 李润玖. 转化生长因子β1对脓毒症大鼠模型免疫功能的影响[J]. 中国医科大学学报, 2018, 47(12): 1111-1115.
[15] 刘洪祥, 赵彦楠, 霍佳宁, 李达, 马晓欣. 脱氢表雄酮联合高脂饮食诱导大鼠多囊卵巢综合征模型的研究[J]. 中国医科大学学报, 2018, 47(11): 961-963,974.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 贺雪梅, 熊欣, 邹建中, 李发琪, 龚晓波. 超声消融剂量与生物学焦域特征[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(9): 654 .
[2] 谭明旗, 边明艳. HA14-1诱导小鼠Lewis肺癌细胞凋亡的实验研究[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(9): 668 .
[3] 尹玉, 赵卫华, 胡健. 替米沙坦与非诺贝特对高脂饮食大鼠血清脂联素水平的影响[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(9): 674 .
[4] 孔静, 吴硕东, 范莹, 金俊哲, 石刚. 腹腔镜胰体尾切除及胰腺假性囊肿内引流手术体会[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(9): 690 .
[5] 宋辉. 缺氧诱导因子-1α在喉鳞状细胞癌中的表达及与微血管密度的关系[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(9): 700 .
[6] 夏光, 吕庆杰, 姜卫国, 齐亚飞, 王劲欧. Wnt-1蛋白和β-catenin在卵巢癌中的表达及意义[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(9): 706 .
[7] 郭哲, 徐冰, 卢利. 下颌骨髁突骨折治疗的Meta分析[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(9): 709 .
[8] 夏永辉, 徐克. 对吻式支架置入术治疗Leriche综合征15例体会[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(9): 714 .
[9] 张丽, 齐瑞群, 孙艳, 陈国红, 任宏伟, 陈洪铎, 高兴华. 卡介菌多糖核酸对特应性皮炎外周血CLA~+T细胞表达不同细胞因子的影响[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(10): 764 .
[10] 戴宇, 焦伊胜, 王永来. 骨桥蛋白和基质金属蛋白酶9在上皮性卵巢癌中的表达及二者相关性[J]. 中国医科大学学报, 2009, 38(10): 775 .

中国医科大学学报版权所有©2018

未经允许,严禁擅自转载本站图文资料

地址:中国 沈阳市沈北新区蒲河路77号 110122

辽ICP备05014850

JOURNAL OF CHINA MEDICAL UNIVERSITY

ADDRESS: NO.77 PUHE ROAD

SHENYANG NORTH NEW AREA, SHENYANG

LIAONING PROVINCE, P.R. CHINA