论著
大鼠严重烧伤后心肌组织溶酶体液泡型腺苷三磷酸酶活性变化对心肌损害的影响及其机制
中华烧伤杂志, 2017,33(5) : 295-300. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-2587.2017.05.008
摘要
目的

探讨大鼠严重烧伤后心肌组织溶酶体液泡型ATP(V-ATP)酶活性变化对心肌损害的影响及其机制。

方法

取12只SD大鼠心脏,采用超高速梯度密度离心法提取心肌组织溶酶体,蛋白质印迹法和透射电镜观察鉴定。将120只SD大鼠按随机数字表法分为单纯烧伤组、ATP组、正常对照组、巴佛洛霉素组,每组30只。单纯烧伤组和ATP组大鼠造成背部约40%TBSA Ⅲ度烫伤,单纯烧伤组大鼠伤后即刻腹腔注射乳酸林格液4 mL·%TBSA-1·kg-1,ATP组大鼠分别于伤前12 h、伤后即刻、伤后12 h腹腔注射ATP 0.4 mg/kg。正常对照组大鼠不行任何处理,巴佛洛霉素组与ATP组大鼠同时相点腹腔注射巴佛洛霉素A1 0.3 mg/kg。于伤后24 h,提取各组大鼠心肌组织溶酶体,采用酶偶联分析法检测V-ATP酶活性,蛋白质印迹法检测心肌自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3(LC3)和P62的表达。取左心室动脉血检测心肌酶谱5项和心肌肌钙蛋白T(cTnT)的含量。对数据行单因素方差分析、t检验。

结果

(1)经鉴定,样品溶酶体相关膜蛋白1表达水平最高,溶酶体纯度高、结构完整。(2)伤后24 h,单纯烧伤组、ATP组、正常对照组、巴佛洛霉素组大鼠心肌组织溶酶体V-ATP酶活性分别为(2.03±0.67)、(3.01±0.58)、(4.29±0.26)、(1.83±0.52)μmol·mg-1·h-1。其中单纯烧伤组大鼠心肌组织溶酶体V-ATP酶活性明显低于ATP组和正常对照组(t值分别为3.14和8.87,P值均小于0.01),正常对照组大鼠心肌组织溶酶体V-ATP酶活性明显高于巴佛洛霉素组(t=11.87,P<0.01)。伤后24 h,单纯烧伤组大鼠心肌LC3和P62的表达显著高于ATP组和正常对照组(t值为3.73~5.88,P值均小于0.01),正常对照组大鼠心肌LC3和P62的表达明显低于巴佛洛霉素组(t值分别为2.64和3.07,P<0.05或P<0.01)。伤后24 h,单纯烧伤组大鼠心肌酶谱5项和cTnT含量明显高于ATP组和正常对照组(t值为3.24~16.72,P值均小于0.01),正常对照组大鼠心肌酶谱5项和cTnT含量明显低于巴佛洛霉素组(t值为2.39~10.70,P值均小于0.01)。

结论

大鼠严重烧伤后心肌组织溶酶体V-ATP酶活性下降,可通过抑制大鼠心肌自噬流引起心肌损害。

引用本文: 闫雪萍, 张东霞, 闫甜甜, 等.  大鼠严重烧伤后心肌组织溶酶体液泡型腺苷三磷酸酶活性变化对心肌损害的影响及其机制 [J]. 中华烧伤杂志,2017,33( 5 ): 295-300. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-2587.2017.05.008
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严重烧伤早期心肌缺氧损害是休克和脏器并发症的重要影响因素。既往研究显示,单纯烧伤后大鼠可因休克缺氧引起心肌自噬体增多,这一系列变化是心肌损伤和功能降低的重要影响因素[1],抑制自噬体蓄积可改善烧伤后心功能障碍[2,3]。自噬包括以下步骤:诱导、囊泡的核化、自噬体成熟、自噬体与溶酶体融合、底物降解与营养再循环。上述所有自噬步骤的动态过程即为自噬流,当自噬流受损时会引起自噬体/自噬溶酶体在细胞内蓄积,并进一步导致细胞损伤[3]。研究显示,自噬流受损与多种疾病的发生有关,故笔者推测严重烧伤后心肌自噬体的过度蓄积可能与自噬流受损有关。已知溶酶体的酸化是调控自噬流的关键环节,氯化铵或氯喹可中和溶酶体的酸化,阻碍自噬体与溶酶体的融合,导致自噬流受损及自噬体累积[4]。但是,导致自噬流受损及自噬体累积的具体机制尚不清楚。在溶酶体酸化过程中,液泡型ATP(V-ATP)酶是调控溶酶体酸化的关键途径。巴佛洛霉素A1可通过抑制V-ATP酶质子泵而抑制V-ATP酶活性;而ATP处理可使V-ATP酶底物浓度增加,V-ATP酶活性显著增强。故本研究拟采用外源性巴佛洛霉素A1和ATP干预心肌组织溶酶体V-ATP酶活性,观察心肌组织溶酶体V-ATP酶、心肌自噬流及心肌损害的变化,探讨严重烧伤后心肌损害与自噬流受损之间的关系及相关机制。

 
 
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烧伤
溶酶体
液泡型腺苷三磷酸酶
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