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背景与目的：应激是机体对有害刺激(应激原)所做出的适应性综合反应。机体在受到外界刺激如烧伤．缺血再灌注以及手术等创伤应激后，可以引起一系列神经内分泌的激活、氧化应激以及细胞内的Ca2+超载，诱导体内产生大量的血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、醛固酮(Ald)、内皮素(ET-1)以及各种细胞因子和活性氧自由基，从而引起应激性高血压、应激性心律失常、应激性心肌缺血、心功能障碍等。肢体创伤也是一种应激状态，心血管系统是多种应激因素作用的重要靶器官。
本实验用手术的方法建立大鼠的左后肢截肢创伤应激模型，动态检测血浆H2S、NO、髓过氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)，丙二醛(MDA)、血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)、醛固酮(aldosterone，ALD)的变化，检测心肌CSE、MPO活性及MDA、ALD含量，并用RT-PCR的方法检测心肌CaNmRNA的表达，观察心肌组织CaNAβ基因表达的变化，同时光镜下观察心肌的病理损伤，电镜观察心肌线粒体形态和结构的变化。并应用H2S供体NaHS、CSE抑制剂PPG、CaN抑制剂FK506及醛固酮拮抗剂螺内酯进行干预，观察上述指标及线粒体呼吸功能、膜电位及线粒体总ATP酶的变化，进一步研究H2S，CaN及醛固酮在肢体创伤应激后心肌损伤中的信号传导机制及各信号通路之间的相互作用，同时研究H2S、CaN抑制剂FK506及醛固酮受体拮抗剂螺内酯对心血管系统的保护作用。
本研究分为三部分：一、截肢创伤应激后心肌H2S/CSE体系和CaN的动态变化及干预措施；二、截肢创伤应激后心肌损伤相关信号转导机制的研究；三、截肢创伤应激后心肌损伤的线粒体机制。
方法：本实验用手术的方法建立大鼠的左后肢截肢创伤应激模型。第一部分实验分组：雄性Wistar大鼠63只，随机分为9组，每组7只：正常对照组；截肢后1h组；2h组；4h组；6h组；12h组；24h组；48h组；72h组。第二部分实验分组：雄性Wistar大鼠42只，分为6组，每组7只：正常对照组；创伤对照组；NaHS组：截肢后立即给予腹腔注射NaHS(28μmol/kg)；PPG组：截肢后立即给予腹腔注射PPG(50mg/kg)；FK506组：截肢后立即给予腹腔注射FK506(0.1mg/kg)；螺内酯组：正常大鼠螺内酯每天灌胃(20mg/kg)，6天后截肢．观察各组大鼠心肌病理、血浆H2S、NO、MPO、MDA、AngⅡ、ALD的变化，同时检测各组大鼠心肌CSE活性，MPO、MDA、ALD的含量；并用RT-PCR的方法检测心肌CaNmRNA的表达，电镜观察心肌线粒体形态结构的变化。第三部分实验动物为48只雄性SD大鼠，随机分为6组，每组8只：分组及处理同第二部分。观察心肌线粒体呼吸功能和膜电位的变化，测定线粒体总ATP酶。
结果：第一部分结果：与正常对照组比较，血浆MPO、MDA在截肢后1h即有明显升高，至截肢后6h达高峰，其后虽有所下降，但仍维持在较高水平。心肌MPO及MDA较血浆变化稍晚，于截肢创伤应激后2h开始升高，心肌MPO于12h最高，MDA于截肢后6h最高。血浆H2S及NO均于创伤应激后4h开始明显下降，6h最低，至创伤后24h逐渐恢复。而心肌CSE酶活性的变化稍晚于血浆H2S，于创伤后12h最低，72h后才逐渐恢复。第二部分结果：与创伤对照组比，NaHs组及FK506组血浆及心肌MDA、ALD、H2S、NO含量增加，PPG组血浆MDA、ALD、H2S、NO及心肌CSE酶活性均下降，螺内酯组血浆H2S、NO含量增加而心肌CSE酶活性变化不明显。第三部分结果：与正常对照组比，创伤组线粒体呼吸功能下降，RCR及P/O明显降低，ATP酶含量及膜电位下降。与创伤组比较，NaHs组及FK506组心肌线粒体呼吸功能明显改善，RCR、P/O及ATP酶含量增加，膜电位升高，而PPG组RCR、P/O及ATP酶含量减少。与创伤对照组比，螺内酯组线粒体RCR，ATP及膜电位增加。
结论：截肢创伤应激后可以造成远隔心肌及线粒体损伤，截肢创伤应激后4～6小时，心肌损伤最重。炎细胞及炎性细胞因子的活化、过度的氧化应激、CaN信号通路及内源性血浆H2S/心肌CSE体系均参与了截肢创伤应激后心肌损伤。外源性H2S补充及CaN抑制剂FK506可以通过降低炎细胞浸润及炎性细胞因子激活、直接清除氧自由基、增加心肌线粒体呼吸功能、提高膜电位及线粒体ATP酶产量，对心肌损伤发挥保护作用。CaN信号通路及气体信号通路相互作用共同调节截肢创伤应激后的心肌及线粒体损伤．