瓜氨酸对脓毒症Cit-NO循环及JAK/STAT信号通路的调控

脓毒症患者体内精氨酸严重不足，但新近多中心临床试验表明补充精氨酸未能遏制脓毒症发展，原因可能与精氨酸/瓜氨酸-一氧化氮循环（Cit-NO循环）中产生过量效应分子NO有关。基于瓜氨酸对NO有负反馈调节并内源性合成精氨酸和JAK/STAT信号通路是多种炎症因子的共同途径并与NO密切相关，本项目拟用前期工作中改进的CLP法建立Wistar鼠肠源性脓毒症模型，通过外源性补充瓜氨酸，分组对比治疗效果并用生化手段检测主要器官功能变化，高效液相色谱法测定瓜氨酸/精氨酸水平，试剂盒检测NO及相关酶活性，液相芯片技术测定血、肺、肝、脾、肾、心、肌肉、脂肪、小肠等器官组织中高迁移率蛋白B1等炎症因子的变化及JAK/STAT信号通路活化水平。探讨瓜氨酸对肠源性脓毒症Cit-NO循环及JAK/STAT信号通路的调控及其随脓毒症程度和时间变化的量效关系，为临床治疗提供理论支持。

脓毒症时精氨酸(Arg)可在诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的刺激下，分解生成产物瓜氨酸（Cit），同时伴有大量一氧化氮（NO）的生成。外源性补充瓜氨酸被视为纠正脓毒症精氨酸不足的有效手段。本课题运用CLP（cecal ligation and puncture）脓毒症大鼠模型，通过给CLP大鼠外源性补充瓜氨酸，探讨外源性瓜氨酸对脓毒症早期大鼠主要脏器功能，体内瓜氨酸和精氨酸代谢，炎症相关因子，Cit-NO 循环通路以及JAK-STAT 信号通路的影响。结果显示通过给予外源性瓜氨酸可降低脓毒症大鼠死亡率，降低血清尿素氮、肌酐和AST浓度，减轻肾脏组织病理学损伤，减少肝脏MDA生成，提高SOD活力，对脓毒症大鼠肝肾损伤具有明显保护作用。此外，外源性瓜氨酸可以减少脓毒症时NO的生成，对精氨酸分解生成瓜氨酸的反应起到反向调控作用。补充瓜氨酸还能抑制脓毒症早期TNF-α，IL-1β，IL-6的大量释放，下调脓毒症大鼠早期肝脏组织中STAT1、STAT3蛋白的磷酸化水平。这些研究结果提示：外源性瓜氨酸防止脓毒症早期肝肾功能损伤，这种保护作用可能与瓜氨酸调控Cit－NO 循环通路相关。另外，外源性瓜氨酸抑制脓毒症早期促炎因子的释放，而这一抑制作用可能是通过下调STAT1、STAT3蛋白的磷酸化水平来实现的。