右美托咪定对内毒素血症小鼠血清炎症因子及心肌NLRP3炎症小体的影响

杨天宇1,2 钟毅1 殷永强1 王圣钊1,2 李元耀2 余佳潞1,2　

1贵州医科大学附属医院麻醉科，贵阳 550001；2贵州医科大学麻醉学院，贵阳 550004

国际麻醉学与复苏杂志,2023,43(06):580-586.

DOI：10.3760/cma.j.cn321761-20200831‑00813

基金项目 

贵州省教育厅大学生创新创业训练项目（S202010660067）；贵州省科技计划项目（黔科合基础‑ZK[2021]一般443）

ORIGINAL ARTICLES

【论著】

本研究拟探讨右美托咪定（Dex）对内毒素血症小鼠心肌损伤时NOD样受体相关蛋白3（NLRP3）炎症小体和血清炎症因子的影响，为明确其机制提供参考。

1、材料与方法     

96只ICR雄性小鼠按随机数字表法分为4组（每组24只）：对照组（C组）、脂多糖（LPS）组（L组）、LPS+Dex组（LD组）、LPS+Dex+阿替美唑组（LDT组）。L组、LD组和LDT组小鼠分别腹腔注射LPS 10 mg/kg构建内毒素血症模型。LDT组小鼠在腹腔注射LPS即刻腹腔注射阿替美唑750 μg/kg，每24 h给药1次，共2次。造模30 min后，LDT组和LD组小鼠腹腔注射Dex负荷剂量1.0 µg/kg。随后各组小鼠于左侧背部皮下置入胶囊渗透压泵，LDT组和LD组小鼠泵入Dex 1.0 μg·kg−1·h−1，L组和C组泵入生理盐水。造模48 h后收集血液和心脏组织。采用全自动生化分析仪检测肌酸激酶同工酶（CK‑MB）和乳酸脱氢酶（LDH）活性，ELISA法检测血清肌钙蛋白I（cTnI）、TNF‑α、IL‑6和IL‑1β水平，试剂盒检测心肌总抗氧能力（T‑AOC），心肌冰冻切片，二氢乙啶（DHE）染色法观察活性氧（ROS）水平，Western blot法检测NLRP3、胱天蛋白酶‑1活性亚基p20（caspase‑1 p20）、凋亡相关点样蛋白（ASC）和Sestrin2蛋白水平，TUNEL法检测心肌细胞凋亡率，H‑E染色观察心肌病理学结果。

2、结 果     

2.1各组小鼠心肌病理学变化

H‑E染色结果显示，C组心肌组织结构清晰完整，心肌细胞排列整齐，细胞核位于细胞中央，核仁清楚，未见明显异常。L组心肌组织结构不完整，心肌细胞排列紊乱，心肌细胞间质水肿，心肌纤维间隔有增宽，可见淋巴细胞、单核细胞浸润和红细胞渗出。与L组比较，LD组心肌组织损伤程度有所减轻，心肌细胞结构较完整，心肌细胞排列较整齐，心肌细胞间质中充血、水肿有减轻。与LD组比较，LDT组心肌组织损伤明显，部分心肌细胞间质有轻度充血、水肿。见图1。

2.2各组小鼠血清心肌酶水平和血清炎症因子水平比较

与C组比较，L组、LD组和LDT组血清CK‑MB、LDH活性，cTnI、TNF‑α、IL‑6、IL‑1β水平升高（P<0.05）。与L组比较，LD组血清CK‑MB、LDH活性，cTnI、TNF‑α、IL‑6、IL‑1β水平降低（P<0.05）。与LD组比较，LDT组血清CK‑MB、LDH活性，cTnI、TNF‑α、IL‑6、IL‑1β水平升高（P<0.05）。见表1。

2.3各组小鼠心肌ROS、T‑AOC水平和细胞凋亡率比较

与C组比较，L组、LD组和LDT组心肌T‑AOC水平降低，心肌ROS水平升高，心肌细胞凋亡率升高（P<0.05）。与L组比较，LD组心肌T‑AOC水平升高，心肌ROS水平降低，心肌细胞凋亡率降低（P<0.05）。与LD组比较，LDT组心肌T‑AOC水平降低，心肌ROS水平升高，心肌细胞凋亡率升高（P<0.05）。见表2。

2.4各组小鼠心肌NLRP3、caspase‑1 p20、ASC和Sestrin2蛋白水平比较

与C组比较，L组、LD组和LDT组心肌NLRP3、caspase‑1 p20和Sestrin2表达上调（P<0.05），L组和LDT组ASC表达上调（P<0.05），LD组ASC表达差异无统计学意义（P>0.05）。与L组比较，LD组NLRP3、caspase‑1 p20和ASC表达下调（P<0.05），Sestrin2表达差异无统计学意义（P>0.05）。与LD组比较，LDT组NLRP3、caspase‑1 p20和ASC表达上调，Sestrin2表达下调（P<0.05）。见图2、表3。

3、讨 论

研究结果显示，给予Dex后，血清CK‑MB、LDH活性和cTnI水平降低，血清炎症因子TNF‑α、IL‑6和IL‑1β水平降低，病理学结果显示心肌细胞损伤减轻、炎症细胞浸润等减少，提示Dex可抑制炎症反应，减轻内毒血症小鼠心肌损伤。为了更进一步证明Dex保护心脏的作用，给予阿替美唑拮抗Dex的药理学作用后，可发现阿替美唑干预后血清心肌酶及炎症因子水平较单独应用Dex处理时升高。

本研究发现，腹腔注射LPS后，心肌组织NLRP3炎症小体组分和相关炎症因子表达均明显增高，这提示NLRP3炎症小体在LPS诱导的内毒素性心肌损伤中处于激活状态，而NLRP3炎症小体的激活在Dex处理后有所抑制。在生理情况下Sestrin2和ROS处于较低水平；LPS刺激后，Sestrin2表达上调，ROS水平升高，总抗氧化能力降低，血清炎症因子增加；Dex处理后除Sestrin2表达未继续增加，其余效应都能拮抗，考虑可能是由于Dex的抗炎和抗氧化作用，血清中炎症因子水平和心肌组织ROS水平较LPS刺激时降低，使诱导Sestrin2表达的因素减弱故没有进一步升高；当阿替美唑拮抗Dex作用后，Sestrin2表达较单独应用Dex处理时降低，但仍高于生理水平。

综上所述，Dex减轻内毒素血症小鼠心肌损伤的机制可能与激活Sestrin2有关，Sestrin2通过抑制ROS产生，进而抑制NLRP3炎症小体激活及其介导的炎症反应来发挥内毒素血症小鼠的心肌保护作用。

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