导　　师： 苏磊

学科专业： J0218

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 南方医科大学

摘　　要： 研究背景和目的中暑是指长时间在高温和热辐射作用下,机体体温调节障碍,核心体温>40℃,引起水、电解质代谢紊乱及神经系统功能损害的总称,严重时发展为重症中暑而诱发多器官功能障碍综合征(Multiple organ dysfunction syndrome,MODS)。在重症中暑导致的MODS过程中胃肠道常是最先受影响的器官,并以独特的生理环境参与MODS的整个过程;重症中暑可引起肠道细胞出现大量凋亡,因而深入其具体机制,对探索围绕肠道保护而建立重症中暑诊治的新策略具有重要的意义。主要方法和结果1.中暑热打击导致肠道组织和肠上皮细胞氧化应激损伤SW480细胞先在43℃热打击2 h,之后在37℃继续培养至不同复温时间点(0,1,3,6,12 or 24 h)发现,热打击后细胞内ROS明显增高,且在复温6 h表达最高;动物实验显示,中暑小鼠肠道组织中ROS明显增高。2.中暑热打击激活肠道和肠上皮细胞中溶酶体,引起线粒体损伤,激活线粒体凋亡通路透射电镜观察中暑热打击后小鼠肠道组织和SW480细胞线粒体,均明显肿胀,呈空泡状,膜结构不清晰;溶酶体被激活,可见大量次级溶酶体;并且,热打击后SW480细胞溶酶体膜通透性增加,CathepsinB释放至胞质,(?)Ψm下降,Bax/Bcl-2蛋白比值上调,CytochromeC从线粒体释放至胞质,Caspase-9和Caspase-3 活化。3.CathepsinB参与热打击诱导的肠上皮细胞凋亡通路的激活使用Cathepsin B-SiRNA干扰Cathepsin B的表达后显著下调Bax/Bcl-2蛋白比值,抑制Cytochrome C从线粒体释放至胞质以及Caspase-9和Caspase-3的活化。4.ROS作为最上游信号参与中暑热打击溶酶体-线粒体损伤介导的肠道细胞凋亡使用ROS清除剂N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)预处理中暑小鼠和SW480细胞,发现抑制ROS的表达后可以明显减轻溶酶体损伤,抑制Cathepsin B的释放。为明确中暑热打击后肠道组织和肠上皮细胞中ROS、溶酶体、线粒体以及凋亡之间的关系,使用ROS清除剂N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)或Cathepsin B特异性抑制剂CA-074 Me预处理动物或细胞,发现清除ROS或抑制Cathepsin B表达后均可以显著下调Bax/Bcl-2蛋白比值的,抑制Cytochrome C从线粒体释放至胞质以及Caspase-9和Caspase-3的活化。结论热打击首先诱导了肠道组织及肠上皮细胞中ROS爆发性增高,引起了肠道氧化应激损伤;进一步导致溶酶体膜通透性增加,CathepsinB从溶酶体释放至胞质;释放至胞质中的CathepsinB诱导线粒体损伤,膜电位下降,激活线粒体凋亡通路,包括:上调Bax/Bcl-2蛋白比值,诱导Cytochrome C从线粒体释放至胞浆以及caspase-9和caspase-3活化;而ROS始终作为最上游信号参与整个过程的发生发展。因而,热打击诱导ROS作为最上游信号参与溶酶体-线粒体损伤介导的肠道细胞凋亡,可能是中暑过程中肠道损伤的病理机制之一,并且为中暑从肠道角度出发防治MODS提供了实验室依据。更多还原

关 键 词： [3309489]中暑 热打击 [1702669]溶酶体 Cathepsin B [4162713]线粒体

分 类 号： [R594.12]

领　　域： []