姜黄素对脓毒症大鼠肝细胞线粒体膜通透性转换的作用机制研究

目的研究线粒体膜通透性转换(MPT)与肝细胞凋亡及线粒体损伤之间的关系,初步探讨姜黄素对MPT的影响及其可能机制。方法将15只健康雄性SD大鼠按随机数字表法分为假手术组、脓毒症组及姜黄素组,每组5只。采用盲肠结扎穿孔术(CLP)制备脓毒症大鼠模型;假手术组仅开腹翻动盲肠,不进行结扎、穿孔。姜黄素组术前以100 mg·kg~[-1]·d~[-1]姜黄素溶于生理盐水至10 mL/kg,连续灌胃7 d,其余组灌胃等量生理盐水。术后12h取肝组织,透射电镜下观察肝细胞线粒体形态学改变;采用钙离子荧光探针Fluo-3/AM检测细胞内游离Ca~2+浓度;采用蛋自质免疫印迹试验(Western Blot)检测活化天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(easpase-3)和B细胞淋巴瘤-2基因(Bcl-2)及其相关X蛋白(Bax)的蛋白表达;采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测肝细胞活化caspase-3、Bcl-2、Bax的mRNA表达。结果透射电镜下观察假手术组细胞膜完整,胞质均匀,线粒体正常、清晰;脓毒症组肝细胞线粒体明显肿胀,内膜嵴断裂或消失,双层膜结构消失;姜黄素组线粒体轻度肿胀,少数细胞出现线粒体肿胀,双侧膜结构不清。假手术组、姜黄素组、脓毒症组荧光强度指数依次增高,分别为417.33±15.88、772.95±42.37、1 560.84±160.78(F=84.149,P=0.000)。脓毒症组活化caspase-3和Bax的蛋白及mRNA表达最高,姜黄素组次之,假手术组最低[活化caspase-3蛋白(灰度值):1.698±0.061、0.694±0.045、0.246±0.027,F=1 289.667,P=0.000;活化caspase-3 mRNA(2~):1.031±0.135、0.578±0.144、0.183±0.036,F=66.958,P=0.000;Bax蛋白(灰度值):1.826±0.126、1.MC3核磁254±0.140、0.623±0.901,Fbehaviour genetics=94.536,P=0.000;Bax mRNA(2~△△α):2.774±0.338、1.661±0.226、0.656±0.114,F=selleck ICI 46474124.710,P=0.000],且各组间两两比较差异均有统计学意义(均P<0.01);而假手术组、脓毒症组、姜黄素组Bcl-2的蛋白及mRNA表达依次升高[Bcl-2蛋白(灰度值):0.716±0.091、1.328±0.147、1.656±0.104,F=84.918,P=0.000;Bcl-2 mRNA(2~△△α):0.617±0.118、1.393±0.096、1.650±0.167,F=83.846,P=0.000]。脓毒症组Bcl-2/Bax的蛋白及mRNA表达最低,假手术组次之,姜黄素组最高[Bcl-2/Bax蛋白(灰度值):0.726±0.055、1.150±0.043、1.333±0.163,F=46.265,P=0.000;Bcl-2/Bax mRNA(2~△△α):0.505±0.041、0.944±0.097、1.006±0.168,F=12.211,P=0.001]。结论MPT可导致线粒体功能损伤,并进一步引起肝细胞凋亡;姜黄素通过降低细胞内Ca2+浓度、促进抗凋亡基因Bcl-2表达以及抑制caspase-3活化和Bax基因表达,从而发挥调节MPT的作用。