Protein kinase C ε 激活:猪急性可控性出血模型中的生命守护者

【字体: 时间:2025年03月18日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究 PKC-ε 激活对出血性休克影响,研究人员开展相关研究,发现激活它可提高生存率、稳定血流动力学等。

  在创伤救治的 “战场” 上,出血性休克一直是可预防性死亡的 “头号杀手”,无论是军事冲突还是日常的民用创伤场景,它都频繁地威胁着人们的生命。据统计,全球每年约有 150 万人因出血性休克而失去生命,在所有创伤相关并发症导致的死亡中,出血性休克占比高达 60 - 90%。目前,传统的治疗方法主要包括止血和容量复苏,然而,这些方法往往伴随着严重的缺血再灌注损伤等副作用。在这种情况下,寻找新的治疗策略迫在眉睫。
来自以色列希伯来大学等多个机构的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于蛋白激酶 C ε(PKC-ε),此前有研究表明,PKC-ε 在缺血再灌注损伤模型中具有保护作用。研究人员推测,激活 PKC-ε 或许能成为对抗出血性休克的有效手段。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》杂志上,为出血性休克的治疗带来了新的希望。

在研究过程中,研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们建立了猪急性可控性出血模型,选用 25 只四个月大的非 SPF 家猪,通过抽取 35% 估计血量诱导出血性休克。其次,运用多种监测手段,对实验动物的血流动力学和生化参数进行长达 7 小时的持续监测。同时,采用差速离心法分离线粒体,利用分光光度法测定线粒体电子传递链复合体的酶活性,运用荧光法检测线粒体活性氧(ROS)的产生,还借助液相色谱 - 串联质谱(LC-MS/MS)技术分析线粒体蛋白质组。

研究结果主要从以下几个方面展开:

  1. 生存分析:研究人员对实验动物的生存情况进行了细致观察。在接受 PKC-ε 激活肽治疗的 15 只猪中,有 11 只(73.3%)成功挺过了 7 小时的观察期;而未接受治疗的 8 只对照猪中,仅有 2 只(25%)存活。通过 Kaplan-Meier 生存分析发现,两组之间存在显著差异(p = 0.044)。这一结果表明,PKC-ε 激活肽的使用显著提高了出血猪的早期生存率。
  2. 对血流动力学参数的影响
    • 基线情况:在出血前和出血后 7 小时随访开始时,接受 PKC-ε 激活肽治疗的猪与对照组在体重、身高以及各项血流动力学变量上均无统计学显著差异。
    • 随访期间:随着时间推移,差异逐渐显现。在随访的前 1 小时,两组的平均动脉压均有所上升,但随后,接受 PKC-ε 激活肽治疗的猪能够维持血压稳定,而对照组的平均动脉压却显著下降(出血后 5 小时:PKC-ε 激活组为 40.0 ± 9.9 mmHg,对照组为 30.6 ± 5.2 mmHg,p = 0.033)。在心率方面,对照组在随访前期心率持续上升,随后开始下降,而治疗组的心率上升后趋于平稳,在 5 小时时,两组心率差异显著(PKC-ε 激活组为 131.3 ± 28.6 bpm,对照组为 151.5 ± 61.0 bpm,p = 0.033)。心脏输出量方面,干预组在整个随访期间的平均心脏输出量比对照组高 0.3 - 0.6 L/min,在 4 小时 20 分后,差异更为显著(干预组为 2.9 ± 0.6 L/min,对照组为 2.1 ± 0.4 L/min,p = 0.007)。此外,治疗组的血清乳酸水平在出血后 5 小时显著低于对照组(PKC-ε 激活组为 2.5 ± 1.2 mg/dL,对照组为 6.1 ± 5.0 mg/dL,p = 0.026),并且血乳酸水平与平均动脉压和心脏输出量呈显著负相关。同时,在出血后 4 小时 20 分至 5 小时 40 分,PKC-ε 激活组的血氧饱和度显著高于对照组。

  3. 对线粒体电子传递链和活性氧的影响:在心脏组织线粒体中,研究人员发现接受 PKC-ε 激活肽治疗的动物,其复合体 I 活性有小幅度但具有统计学意义的增加(14%,p = 0.033)。虽然肾脏组织中复合体 I 活性在两组间无显著差异,但经过与柠檬酸合酶(CS)活性的标准化计算后,治疗组肾脏中复合体 I 相对活性高于对照组(I/CS = 0.68 对比对照组的 0.38,p = 0.053)。在 ROS 产生方面,PKC-ε 激活在出血开始时增加了心脏线粒体中 ROS 的产生(90 分钟时增加 30%,p = 0.001),但对肾脏线粒体中基础 ROS 产生量无影响。
  4. 对线粒体蛋白质组的影响:通过蛋白质组学分析,研究人员发现 42 种显著变化的蛋白质(p < 0.05),并据此形成了两个明显的聚类,分别对应 PKC-ε 激活组和对照组。经 DAVID 注释工具分析,这些蛋白质相关的术语都与线粒体复合体 I 功能、产热以及涉及线粒体功能障碍的复杂疾病有关。值得注意的是,治疗组中所有复合体 I 基因均下调,但这并不影响复合体 I 的酶活性,因为这些下调的基因编码的大多是具有调节作用的辅助亚基,而非参与催化活性的亚基。
  5. 对组织损伤的影响:对肾脏、心脏和小肠样本进行病理检查后发现,两组均存在组织损伤的迹象,包括 1 - 2 级肾小管间质损伤伴间质出血、心肌细胞坏死和黏膜上皮脱落,但两组在组织损伤的发生率和程度上并无统计学显著差异。

综合研究结果和讨论部分,PKC-ε 激活肽在猪急性可控性出血模型中展现出了积极的作用。它不仅提高了动物的早期生存率,还改善了血流动力学稳定性,增强了线粒体功能。这一研究成果为出血性休克的治疗提供了新的方向和潜在的治疗靶点,有望在未来转化为临床应用,减少创伤患者因出血性休克导致的可预防性死亡。然而,该研究也存在一些局限性,如样本仅选用了雌性猪、样本量有限、未进行随机化和盲法操作等。未来还需要进一步的研究来克服这些局限性,深入探究 PKC-ε 激活在出血性休克治疗中的具体机制和应用价值。

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