保护平滑肌线粒体损伤防治休克顽固性低血压的可能性

本室工作查明，重症休克时小动脉平滑肌（ASMCs）线粒体受损，即使在输血补液抗休克治疗后，ATP合成仍然减少。它使ATP敏感钾通道（KATP）开放，钾离子外逸引起ASMCs超极化，抑制了电位依赖性钙通道，使血管收缩剂作用时，平滑肌内钙离子浓度升高不足，从而血管收缩反应下降，带来顽固性低血压。并首次在文献中提出，阻滞KATP通道激活可恢复ASMCs超极化和恢复血管反应性，再用升压药物可治疗休克顽固性低血压。本项研究采用膜片钳、荧光探针、流式细胞仪、电镜观察等技术，应用国际上公认的线粒体保护剂环孢霉素A（CsA）和我国有自主产权的新药虎杖苷（PD），观察在保护休克线粒体以后，通过提高休克线粒体合成ATP功能，是否可从源头防止KATP通道开放和提高ASMCs反应性，再配合输血补液和使用升压药物恢复血压，从而达到防治休克顽固性低血压的可能性，为重症休克治疗提出新途径。

本项研究的目的是探索药物保护重症休克血管平滑肌细胞（ASMCs）线粒体的损害，用来恢复血管平滑肌反应性和治疗重症休克顽固性低血压的可能性。课题以三种线粒体保护剂（虎杖苷PD、白藜芦醇Res、环孢霉素A CsA）为实验对象，应用近年发展的线粒体原位研究技术（荧光探针、共聚焦荧光显微镜、流式细胞仪、电镜观察、膜片钳等）。对重症失血性休克（MAP 30 mmHg 2 h后，给药和回输血液观察2 h）大鼠观察，血管平滑肌细胞和大脑神经元细胞（BNS）的线粒体的变化，血管平滑肌的膜电位和钾通道变化，及动物血压和存活情况。.结果查明，急性重症休克4小时血管平滑肌细胞线粒体和脑神经元线粒体均发生损伤和功能不全，表现为线粒体超微结构破坏（线粒体肿胀，嵴消失，基质电子亮度增加），线粒体通透转变孔mPTP开放（钙黄绿素-氯化钴的荧光减低），线粒内膜跨膜电位∆ψm减低（JC1荧光减低），细胞内自由基产物LPO增多和ATP含量减少，ASMCs KATP通道开放和细胞膜超极化（膜电位负值增大）。三种保护剂（CsA，Res，PD）对上述变化均有一定保护作用，其中以虎杖苷（PD）最为显著，表现为线粒体肿胀减轻，嵴恢复；mTP孔开放减少（如在BNs细胞钙黄绿素的荧光强度，休克组减至正常60.37 ± 10.06%，PD组恢复至91.32 ± 18.57%）；线粒体跨膜电位下降减少（∆ψm减低的细胞，正常为13.43 ± 5.98%，休克时升至65.86 ± 10.88%，PD治疗后减至26.22 ± 7.73%）；细胞内ATP含量明显恢复（ASMCs由休克时减至正常17.6 ± 7.9%，PD治疗恢复至90.7±7.5%，BNs由休克减至44.14 ± 13.81%，PD治疗恢复至89.57±9.21%）；ASMCs KATP通道电流密度和膜电位在PD治疗后明显恢复，动物和平均动脉压在PD治疗2小时后由47.23 ± 11.28 mmHg（对照组）升至89.38 ± 16.31%，动物存活时间明显延长（休克组平均存活6.3 ± 5.9 h，PD组31.7 ± 13.7 h）。总之本项研究查明，血管平滑肌细胞和脑神经元细胞线粒体功能不全参与了重症休克的发生，保护细胞线粒体损伤是重症休克治疗的新靶点，查明了我国自主研制的抗休克新药虎杖苷有良好的保护作用。.