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目的:通过观察脓毒症大鼠心肌损伤的程度,使用原位末端脱氧核苷酸转移酶标记(TdT-mediated dUTP-biotin nick end labeling,TUNEL)染色进行半定量分析,明确缬沙坦在脓毒症心肌细胞凋亡方面的作用,检测多种凋亡蛋白,明确具体调控机制和分子生物学表现。 方法:①本研究通过盲肠结扎穿孔法(Cecal ligation and puncture,CLP)复制大鼠脓毒症模型,预实验分别在CLP术后8h、16h、24、32h取5只大鼠,观察各时间点的大鼠行为学变化、腹腔感染的情况以及心肌的病理学表现,评估脓毒症心肌损伤的大鼠模型是否制作成功和实验最佳观测时间点。 ②将50只无特定病原体(Specific Pathogen Free,SPF)的SD大鼠进行随机分为五组,分别为A组(正常对照组)、B组(假手术组)、C组(脓毒症组)、D组(小剂量缬沙坦组)、E组(大剂量缬沙坦组)。观察C组、D组、E组各组大鼠的行为学变化、生存情况、腹部体征的变化。 ③预实验确定最佳观测时间点后,将各组大鼠再次麻醉,沿原切口打开腹腔,观察腹膜炎的程度及腹腔感染的情况。向上延长切口,打开膈肌和胸腔,暴露心脏,剪下心脏后分离左心室,取一部分左心室游离壁行石蜡包埋、HE染色和TUNEL染色,光镜下观察心肌病理损伤和凋亡指数,运用多功能真彩色细胞图象分析管理系统(Image-Pro Plus)分析TUNEL染色后切片的灰度值。另一部分心肌制成组织匀浆,运用酶联免疫标记法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测心肌组织中促凋亡蛋白Caspase-3、P53蛋白的含量,以及抗凋亡蛋白Bcl-2含量的变化,运用SPSS22进行统计学分析。 结果:①预实验发现CLP术后随着时间的延长,大鼠的死亡率越来越高,术后32h死亡率最高,为80%,24h死亡率为20%,与术后16h相比无统计学差异,但HE染色观察到术后24h脓毒症大鼠的心肌损伤较术后16h明显加重,因此选择CLP术后24小时为最佳观测时间点。 ②行为学表现观察到,CLP术后8h,C组、D组、E组大鼠均出现竖毛,少动等应激表现,术后16h出现对刺激反应减弱、进食减少等反应,术后24h大鼠出现寒战、嗜睡,肌张力增高等感染性休克和中毒症状,但E组大鼠与C组大鼠相比,休克症状较轻。 ③HE染色观察到C组与A组、B组相比,心肌纤维失去正常的形态,出现水肿、结构疏松、纤维空泡形成,伴有细胞核增大,颜色变浅,染色质聚集。D组和C组相比,大鼠心肌细胞形态和细胞核的改变并不显著。相比D组和C组,E组大鼠的心肌细胞病理损伤明显减轻,纤维结构相对正常,但仍有部分水肿。TUNEL染色结果证实,C组的凋亡指数与A组、B组相比显著升高(p<0.05)。同时,E组心肌的凋亡指数比C组和D组均有显著减低(p<0.05),但D组和C组相比,大鼠心肌细胞的凋亡指数无显著性差异(p>0.05)。 ④C组与A组、B组相比,心肌组织中Caspase-3、P53蛋白的含量显著增加(p<0.05),而Bcl-2蛋白的含量明显减少(p<0.05)。D组与C组Caspase-3和P53蛋白含量无显著性差异(p>0.05)。E组与C组相比,Caspase-3、P53蛋白的含量均显著减少(p<0.05),同时心肌组织中Bcl-2的含量显著升高(p<0.05)。 结论:缬沙坦通过抑制心肌细胞外源性凋亡途径和线粒体凋亡的途径,降低凋亡执行者Caspase-3的表达,增加细胞中抗凋亡蛋白Bcl-2的含量,能够抑制心肌细胞的凋亡,从而减轻心肌损伤。但这一心脏保护作用与剂量密切相关。