炎症和细胞凋亡在损伤性机械通气所致大鼠右心功能障碍中的作用
关键词:机械通气;右心功能障碍;心肌炎症;细胞凋亡
摘 要:目的探讨心肌炎症和细胞凋亡是否参与了大潮气量(VT)损伤性机械通气所致大鼠右心室功能障碍(RVD)的发生机制。方法将30只雄性SD成年大鼠按随机数字表法分为对照组(CON组)、小VT通气组(LVT组)和损伤性通气组(HVT组), 每组10只。CON组保持自主呼吸, LVT组和HVT组分别给予VT为6 mL/kg和20 mL/kg机械通气4 h。右颈总静脉及左颈内动脉置管连接PowerLab生物信号采集和分析系统, 记录心率(HR)、平均动脉压(MAP)、右心室收缩压(RVSP)、右心室内压最大上升速率(+dp/dt max)。用超声心动图测量左室舒张期末内径(LVEDd)、右室舒张期末内径(RVEDd)、三尖瓣环收缩位移(TAPSE)及心肌性能指数(MPI)。用颈椎脱位法处死大鼠, 取右心室组织, 苏木素-伊红(HE)染色后光镜下观察其形态学变化。分别采用实时反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)及凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2的mRNA和蛋白表达。结果随着给予大鼠VT的增加, HR、MAP、+dp/dt max有逐渐下降趋势, RVSP有逐渐升高趋势, LVT组与CON组上述指标比较差异均无统计学意义, 而HVT组与LVT组和CON组上述指标比较差异均有统计学意义〔HR(次/min):397.6±5.7比433.0±4.8、441.6±7.8, MAP(mmHg, 1 mmHg≈0.133 kPa):102.0±2.4比108.5±2.2、110.6±2.1, +dp/dt max(mmHg/s):2 357.65±62.80比2 661.27±55.62、2 679.43±75.13, RVSP(mmHg):28.8±1.0比22.6±0.8、21.9±0.4, 均P<0.05〕。超声心动图显示, 随着VT的增加, RVEDd/LVEDd比值和MPI逐渐增加, TAPSE逐渐减小, LVT组与CON组上述指标比较差异均无统计学意义, 而HVT组与LVT组和CON组上述指标比较差异均有统计学意义〔RVEDd/LVEDd比值:0.36±0.02比0.26±0.01、0.23±0.02, MPI:1.23±0.03比0.84±0.04、0.86±0.03, TAPSE(mm):1.65±0.03比1.88±0.02、1.91±0.04, 均P<0.05〕。右心室组织病理学观察显示, CON组大鼠心肌细胞排列整齐, 大小一致;LVT组心肌间质少量炎症细胞浸润;HVT组心肌细胞排列明显紊乱, 结构明显破坏, 较多炎症细胞浸润。RT-PCR和Western blotting检测显示, HVT组IL-6、TNF-α、caspase-3、Bax的mRNA和蛋白表达均明显高于LVT组和CON组〔mRNA表达(2-ΔΔCt):IL-6为1.97±0.07比1.09±0.02、1.02±0.03, TNF-α为1.69±0.10比1.10±0.03、1.05±0.04, caspase-3为1.82±0.09比1.08±0.02、1.06±0.03, Bax为2.19±0.14比1.07±0.03、1.04±0.03;蛋白表达(灰度值):IL-6为0.64±0.02比0.38±0.03、0.31±0.04, TNF-α为0.50±0.04比0.16±0.01、0.15±0.01, caspase-3为0.58±0.02比0.29±0.01、0.25±0.02, Bax为0.50±0.03比0.21±0.01、0.26±0.02, 均P<0.05〕, Bcl-2的mRNA和蛋白表达均明显低于LVT组和CON组〔mRNA表达(2-ΔΔCt):1.23±0.05比1.43±0.05、1.50±0.08, 蛋白表达(灰度值):0.42±0.02比0.62±0.03、0.65±0.03, 均P<0.05〕。结论心肌炎症和细胞凋亡可能参与损伤性机械通气诱导的RVD。
内 容:原文可通过湖北省科技信息共享服务平台(http://hbstl.hbstd.gov.cn/webs/homepage.jsp)获取