肝脏缺血再灌注损伤中线粒体膜氧化应激和电生理功能障碍的分子机制研究

金涛; 王兴强; 刘超

doi:10.11958/20160500

摘要：目的：探讨肝脏缺血再灌注损伤中线粒体膜氧化应激和电生理功能障碍的分子机制。方法建立SD大鼠肝移植（冷缺血再灌注组，n=20）和肝脏肝门部分阻断（热缺血再灌注组，n=20）的缺血再灌注损伤模型。以大鼠仅作肝十二指肠韧带分离，但不阻断肝脏肝门血液供应的10只大鼠为假手术组，采集各组血标本测定丙氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转氨酶（AST）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）及白细胞介素-1β（IL-1β）水平；采集胆汁标本用于测定胆汁内葡萄糖的含量及γ-谷氨酰转移酶（GGT）水平；采集肝组织标本用于测定丙二醛（MDA）及超氧化物歧化酶（SOD），流式细胞仪测定肝细胞线粒体膜电位，采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测肝细胞内线粒体呼吸链复合体活性。结果冷、热缺血再灌注组大鼠的ALT、AST、胆汁葡萄糖、GGT、TNF-α、IL-1β及MDA水平均高于假手术组（P＜0.01），且冷缺血再灌注组大鼠各项指标均高于热缺血再灌注组（P＜0.05）。热缺血再灌注组和冷缺血再灌注组大鼠肝脏SOD水平均明显低于假手术组，并且热缺血再灌注组的SOD水平高于冷缺血再灌注组（P＜0.01）。与假手术组相比，热、冷缺血再灌注损伤组再灌注0 h（缺血1 h）、1 h、12 h线粒体膜电位细胞的比例均降低（P＜0.01）；热、冷缺血再灌注损伤组组内随时间延长其线粒体膜电位活性有逐渐恢复的趋势（P＜0.01）。假手术组0、72 h的线粒体呼吸链复合体Ⅲ、Ⅳ差异均无统计学意义；热、冷缺血再灌注组72 h较0 h线粒体呼吸链复合体活性均增高（P＜0.01）；0、72 h时，假手术组，热、冷缺血再灌注损伤组线粒体呼吸链复合体Ⅲ呈依次降低，而线粒体呼吸链复合体Ⅳ呈依次增高（P＜0.01）。结论缺血再灌注损伤的强应激刺激可导致肝细胞线粒体膜氧化应激，进而导致肝细胞受到损害，线粒体内相关酶系统活性受损，最终导致线粒体内呼吸链酶复合体活性受损伤，这可能是氧化应激导致肝细胞线粒体膜氧化应激和电生理功能障碍，继而肝细胞损伤和能量代谢障碍发生的分子机制。