脂联素对脓毒症大鼠肺组织线粒体氧化应激和生物合成功能的影响

目的： 研究脂联素(Adiponectin, APN)预处理对脓毒症急性肺损伤大鼠肺组织线粒体氧化应激的影响。 方法： 雄性Wistar大鼠120只,7-8周龄,体重180～220g,取60只大鼠,采用随机数字表法,分为3组：对照组(C组)、脓毒症模型组(CLP组)和APN预处理组(APN/CLP组),每组20只。CLP组和APN/CLP组采用盲肠结扎穿孔(Cecal ligation and puncture, CLP)法建立脓毒症动物模型。APN/CLP组于CLP术前12h经腹腔注射基因重组脂联素6mg/kg。观察每组大鼠一般情况：包括一般状态、呼吸、心率、体温、反应情况及饮食等。比较3组大鼠造模后7d的生存率。另取其中60只大鼠,随机分为3组,分组方法同上。各组于造模成功后6h和24h随机抽取大鼠各10只,处死后留取肺组织,观察C组、CLP组和APN/CLP组肺组织病理变化并进行肺损伤评分；检测肺组织中白介素-6(Interlukin-6, IL-6)、高迁移率族蛋白B1(High mobility group box1,HMGB1)水平；分离肺组织线粒体,检测线粒体肿胀程度；测定线粒体膜电位、线粒体锰超氧化物歧化酶(Manganese superoxide dismutase, Mn-SOD)活性、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量及谷胱甘肽(Glutathione, GSH)含量；对CLP组大鼠术后24h肺组织IL-6、HMGB1水平与肺组织线粒体Mn-SOD、MDA、GSH含量分别行相关性分析。 结果： 1、与C组比较,CLP组和APN/CLP组术后均出现明显的脓毒症表现,造模后7d大鼠存活率显著降低(P<0.05)；术后24h肺损伤病理学评分、肺组织IL-6和HMGB1的水平均明显升高(P<0.05)；术后6h及24h,肺组织线粒体肿胀程度显著增加(P<0.05)；线粒体膜电位及线粒体Mn-SOD活性均显著降低(P<0.05)；线粒体MDA含量明显升高(P<0.05)；线粒体GSH含量降低(P<0.05)。 2、与CLP组比较,APN/CLP组CLP术后脓毒症表现较轻微,术后7d大鼠存活率显著升高(P<0.05)；术后24h肺损伤病理学评分、肺组织IL-6和HMGB1水平均明显下降(P<0.05)；术后6h及24h,肺组织线粒体肿胀减轻(P<0.05)；线粒体膜电位及Mn-SOD活性均升高(P<0.05)；线粒体MDA含量明显降低(P<0.05):GSH含量增加(P<0.05)。 3、与术后6h比较,CLP组及APN/CLP组大鼠CLP术后24h肺组织线粒体肿胀程度增加(P<0.05)；线粒体膜电位下降(P<0.05)；线粒体Mn-SOD活性及GSH含量均升高(P<0.05)；线粒体MDA含量差别无统计学意义(P>0.05)。 4、CLP组术后24h肺组织匀浆IL-6、HMGB1水平与肺组织线粒体MDA含量呈正相关(r=0.744,P=0.014:r=0.785,P=0.007),肺组织IL-6、HMGB1水平与线粒体Mn-SOD活性呈负相关(r=-0.781,P=0.008:r=-0.832,P=0.003),且IL-6、HMGB1水平与线粒体GSH含量呈负相关(r=-0.754,P=0.012;r=-0.907,P=0.000)。 结论： 给予APN处理可能通过抑制脓毒症急性肺损伤大鼠肺组织炎症反应和氧化应激,减轻线粒体损伤,改善线粒体功能,发挥肺保护作用。 目的： 研究脂联素(Adiponectin, APN)预处理对脓毒症急性肺损伤大鼠肺脏线粒体生物合成功能的影响。 方法： 采用盲肠结扎穿孔(Cecal ligation and puncture, CLP)法建立脓毒症动物模型。雄性Wistar大鼠60只,7-8周龄,体重180～220g,采用随机数字表法,分为3组：对照组(C组)、脓毒症模型组(CLP组)和APN预处理组(APN/CLP组),每组20只。APN/CLP组于CLP术前12h经腹腔注射基因重组脂联素6mg/kg。各组于造模成功后6h和24h分别随机抽取每组各10只大鼠,断头处死后,留取肺组织标本。观察C组、CLP组和APN/CLP组肺组织病理学改变并记录肺损伤病理学评分,检测肺组织线粒体mtDNA相对拷贝数,线粒体生物合成相关因子过氧化物酶体增殖物受体γ辅助激活因子-1α(Peroxisome proliferators activated receptor γ coactivator-1α, PGC-1α) mRNA及蛋白表达,核呼吸因子-1(Nuclear respiratory factor1, NRF-1)、核呼吸因子-2(Nuclear respiratory factor2, NRF-2)、线粒体转录因子A (Mitochondrial transcription factor A, Tfam) mRNA及8-羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶(8-oxoguannine DNA glycosidase,OGG1) mRNA的表达水平。 结果： 1、CLP术后6h,与C组比较,CLP组、APN/CLP组肺损伤病理学评分明显升高(P<0.05),肺组织线粒体mtDNA相对拷贝数显著降低(P<0.05),肺组织线粒体生物合成相关因子PGC-1α、NRF-1、NRF-2及OGG1mRNA表达均明显升高(P<0.05), Tfam mRNA表达水平无显著变化(P>0.05), PGC-1α蛋白水平未见明显差异(P>0.05)；与CLP组比较,APN/CLP组肺损伤病理学评分降低(P<0.05),肺组织线粒体mtDNA相对拷贝数、肺组织PGC-1α. NRF-1、NRF-2及OGGl mRNA表达均增加(P<0.05), Tfam mRNA表达水平无显著变化(P>0.05),肺组织PGC-1α蛋白含量无明显改变(P>0.05)。 2、CLP术后24h,与C组比较,CLP组、APN/CLP组肺损伤病理学评分明显升高(P<0.05),肺组织线粒体mtDNA相对拷贝数显著降低(P<0.05),肺组织线粒体生物合成相关因子PGC-1α、NRF-1、NRF-2、Tfam及OGGlmRNA表达均明显增加(P<0.05)；与CLP组比较,APN/CLP组肺损伤评分降低(P<0.05),肺组织线粒体mtDNA相对拷贝数、肺组织PGC-1α、NRF-1、 NRF-2、Tfam及OGG1mRNA表达均增加(P<0.05); PGC-1α蛋白含量未见明显改变(P>0.05)。 3、与CLP术后6h比较,CLP组及APN/CLP组术后24h肺组织线粒体mtDNA相对拷贝数、PGC-1α、NRF-1、NRF-2及OGG1mRNA表达均明显减少(P<0.05), Tfam mRNA表达水平显著增加(P<0.05)。 结论： APN可能通过上调肺组织PGC-1α、NRF-1、NRF-2、Tfam及OGG1mRNA的表达,增加损伤后mtDNA的拷贝及修复,减轻肺组织损伤,对脓毒症大鼠肺损伤发挥保护作用。