【摘要】：目的:機械通氣是臨床上治療危重患者呼吸衰竭和呼吸支持的有效手段,但是,機械通氣過程中有多種因素導致膈肌萎縮和收縮功能障礙,即呼吸機相關膈肌功能障礙(ventilator-induced diaphragm dysfunction,VIDD),臨床主要表現(xiàn)為脫機困難。VIDD的發(fā)生機制復雜,主要病理生理變化包括膈肌蛋白質(zhì)合成減少以及蛋白質(zhì)分解增加、氧化應激,與線粒體功能障礙有關,但是VIDD早期啟動和調(diào)節(jié)機制尚不明確。機械通氣時代謝底物處于相對過負荷狀態(tài)和脂質(zhì)沉積是線粒體損傷的潛在觸發(fā)因素。mTOR信號通路參與多種細胞活動調(diào)節(jié)。有研究顯示,mTOR激活通過醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-2(SREBP-2)參與泡沫細胞形成及動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展,但其在VIDD脂質(zhì)代謝中的調(diào)控機制尚未闡明。因此,本研究探討mTOR對VIDD的影響及其可能作用機制。本實驗的目的包括以下幾項:(1)建立大鼠機械通氣膈肌功能障礙模型;(2)研究mTOR對膈肌收縮功能、纖維結(jié)構(gòu)、脂質(zhì)代謝和線粒體的影響。方法:本實驗將SD大鼠隨機分為正常對照組(CON組)、控制通氣組(CMV組)和控制通氣+mTOR抑制劑組(CMV+RAPA組)(n=8)。CON組和CMV組大鼠腹腔注射等容積的溶劑二甲亞砜(DMSO),連續(xù)2天;CMV+RAPA組大鼠腹腔注射雷帕霉素(20mg/kg/d),連續(xù)2天。CMV組和CMV+RAPA組大鼠進行控制通氣12h后,取膈肌通過生物信號采集系統(tǒng)檢測膈肌收縮特性;HE染色光鏡觀察各組大鼠膈肌形態(tài)學變化、電鏡觀察膈肌纖維的超微結(jié)構(gòu)、油紅染色觀察脂質(zhì)沉積;采用Western Blot檢測mTOR、p-mTOR、SREBP-2表達水平。結(jié)果:(1)膈肌收縮特性:與CON組相比,CMV組膈肌單收縮張力(Pt)和最大強直收縮力(Po)明顯下降(P0.05);CMV+RAPA組膈肌Pt和Po無明顯差異(P0.05)。與CMV組相比,CMV+RAPA組膈肌Pt和Po明顯升高(P0.05)。與CON組相比,CMV組和CMV+RAPA組張力-頻率關系曲線下移,CMV組在10Hz、20Hz頻率的張力無明顯差異(P0.05),CMV組在40Hz、60Hz、80Hz、100Hz、120Hz頻率的張力均明顯下降(P0.05),CMV+RAPA組差異無統(tǒng)計學意義(P0.05)。與CMV組相比,CMV+RAPA組關系曲線上移,但差異無統(tǒng)計學意義(P0.05)。(2)膈肌形態(tài)學檢測:HE染色結(jié)果顯示,CON組膈肌纖維形態(tài)基本正常。與CON組相比,CMV組膈肌纖維肌束內(nèi)見小簇性萎縮性肌纖維,間質(zhì)出現(xiàn)水腫。與CMV組相比,CMV+RAPA組膈肌纖維結(jié)構(gòu)輕度損傷,與CON組無明顯差異。(3)膈肌超微結(jié)構(gòu):電鏡觀察結(jié)果顯示,CON組膈肌肌束結(jié)構(gòu)正常。與CON組比,CMV組膈肌肌束水腫,肌節(jié)排列紊亂、缺失,肌束間隔增寬。與CMV組相比,CMV+RAPA組膈肌肌束損傷減輕。(4)膈肌脂質(zhì)代謝:油紅染色結(jié)果顯示,與CON組相比,CMV組膈肌纖維脂質(zhì)沉積明顯增加(P0.05);與CMV組相比,CMV+RAPAP組膈肌脂質(zhì)沉積顯著減少(P0.05)。(5)mTOR活性檢測:Western Blot結(jié)果顯示,與CON組相比,CMV組膈肌纖維mTOR、SREBP-2表達明顯增加(P0.05)。與CMV組相比,CMV+RAPA組膈肌纖維mTOR、SREBP-2表達明顯減少(P0.05)。結(jié)論:大鼠控制通氣12h成功建立膈肌功能障礙模型,mTOR激活,脂質(zhì)沉積增加、線粒體損傷,大鼠膈肌纖維結(jié)構(gòu)破壞,膈肌收縮力下降,膈肌收縮功能受損。mTOR抑制劑雷帕霉素能夠抑制mTOR活性,減輕脂質(zhì)沉積和線粒體損傷,改善機械通氣引起的膈肌功能障礙。mTOR在機械通氣所致膈肌纖維脂質(zhì)代謝中起重要調(diào)控作用,mTOR激活導致脂質(zhì)代謝異常可能是VIDD早期啟動的潛在機制。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：皖南醫(yī)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R459.7

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本文編號：2353119