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摘要
目的 探讨解耦联蛋白2(UCP2)过表达对脓毒症大鼠心肌损伤线粒体动力学(线粒体分裂与融合)的影响。方法 按随机数字表法将40只雄性SD大鼠分为4组(n＝10)：假手术组(Sham组)用生理盐水代替转染,模拟盲肠结扎穿孔术(CLP),不予盲肠结扎、穿孔；CLP组用生理盐水代替转染,用CLP制备脓毒症模型；单纯腺相关病毒转染组(AAV组)经空病毒心肌转染后行CLP；UCP2过表达组(UCP2组)经AAV-UCP2(1×1015 vg/L,共60 μL)心肌转染3周后行CLP。术后24 h各组大鼠进行超声心动图检测；随后立即处死大鼠取心肌组织,电镜下观察心肌超微结构改变,用蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测心肌线粒体动力学相关调控蛋白视神经萎缩因子1(Opa1)、动力素相关蛋白1(Drp1)和分裂因子1(Fis1)的表达,用化学发光法检测心肌组织三磷酸腺苷(ATP)含量。结果 ①超声心动图结果显示：4组左心室质量(LVM)、每搏量(SV)差异均无统计学意义。与Sham组比较,CLP组和AAV组左室舒张期末前壁厚度(LVAWd)、左室收缩期末前壁厚度(LVAWs)、左室舒张期末后壁厚度(LVPWd)、左室收缩期末后壁厚度(LVPWs)、左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)明显升高,左室收缩期末内径(LVEDs)、左室舒张期末内径(LVEDd)、左室收缩期末容积(LVESV)、左室舒张期末容积(LVEDV)明显降低。与CLP组和AAV组比较,UCP2组LVAWs、LVEF、LVFS明显降低,LVEDs、LVEDV、LVESV明显升高〔LVAWs(mm)：3.82±0.42比4.34±0.30、4.44±0.12,LVEF：0.921±0.038比0.979±0.019、0.991±0.010,LVFS：(65.33±6.56)%比(80.11±8.23)%、(85.31±6.11)%,LVEDs(mm)：1.81±0.36比0.89±0.54、0.60±0.17,LVEDV(μL)：137.09±50.05比89.72±53.04、85.42±40.99,LVESV(μL)：10.48±4.59比2.48±3.52、2.58±2.50,均P<0.05〕。②电镜下观察：Sham组心肌纤维结构清晰,排列整齐,闰盘完整,线粒体结构完整,双膜无破损,嵴排列紧密；CLP组和AAV组肌纤维断裂,肌浆网扩张,线粒体肿胀严重,嵴结构紊乱；UCP2组仅见心肌纤维水肿,肌纤维结构较CLP组和AAV组完整,线粒体轻肿胀,嵴结构完整。③ Western Blot结果显示：4组心肌组织中Opa1、Fis1蛋白表达水平差异均无统计学意义。与Sham组比较,CLP组和AAV组Drp1蛋白表达水平明显升高；UCP2组Drp1蛋白表达水平明显低于CLP组和AAV组(Drp1/β-actin：1.01±0.03比1.39±0.03、1.49±0.03,均P<0.05)。④免疫荧光染色显示：CLP组和AAV组心肌组织ATP含量较Sham组显著减少；UCP2组心肌组织ATP含量明显高于CLP组和AAV组(μmol/L：1.99±0.15比1.10±0.17、1.13±0.19,均P<0.05)。结论 UCP2过表达可明显改善脓毒症大鼠心肌收缩功能,保护心肌线粒体超微结构,抑制线粒体分裂,改善心肌线粒体ATP合成。
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