动脉硬化闭塞症患者下肢缺血肌肉的形态学及线粒体功能的变化研究

摘要

目的
　　 随着我国人口的老龄化和国人饮食习惯的改变,下肢动脉硬化闭塞症患者不断增多,严重威胁国人的健康。它不仅会使患者出现间歇性跛行,而且在严重缺血时会使患者出现静息痛、肢体坏死及截肢,严重影响患者的生活质量,甚至危及生命。下肢动脉硬化闭塞症引起肢体缺血后,肌肉组织的形态会发生变化,进而影响下肢的功能。线粒体是糖类、脂肪和氨基酸等物质最终氧化释能的场所,主要功能是进行氧化磷酸化、合成ATP,为细胞生命活动提供能量。而缺血后骨骼肌发生的一系列的变化,比如Ca2+浓度及线粒体通透性转换孔(MPTP)的开放程度的提高会使线粒体功能异常,引起骨骼肌细胞不可逆性损伤。目前的相关研究多限于研究动物细胞胞浆内的Ca2+浓度及MPTP的变化,对人体下肢缺血肌肉线粒体基质内Ca2+摄取和释放能力及MPTP开放程度的研究尚未见报导。本研究旨在明确动脉硬化闭塞症患者下肢缺血肌肉的形态学变化及线粒体功能的变化和意义,寻求治疗下肢动脉闭塞性疾病的新靶点。
　　 实验方法
　　 选取2009年12月到2012年1月中国医科大学附属第一医院血管甲状腺外科因下肢动脉硬化闭塞症导致缺血而截肢的患者,以及骨科非血管病变下肢截肢患者的腓肠肌、比目鱼肌、趾长伸肌标本各2处(大小约1cmx1cmx1cm),标本共采集28例,(其中血管甲状腺外科因下肢动脉硬化闭塞症而缺血截肢的肌肉标本20例作为实验组,骨科非缺血肌肉标本8例作为对照组),将肌肉标本中1份用石蜡包埋后行HE染色,用于光镜下观察缺血肌肉的形态变化;其余部分肌肉标本用锡铂纸包好放入Eppendorf管中保存于-80℃冰箱中备用,行线粒体游离Ca2+浓度测定及MPTP的开放程度测定。缺血实验组再按照有无糖尿病分为糖尿病组与非糖尿病亚组,进一步比较两组线粒体Ca2+浓度及MPTP开放程度。
　　 实验结果
　　 实验组各肌肉细胞大小不等、形态不规则,而对照组各肌肉细胞均匀、饱满,没有萎缩的迹象。实验组中腓肠肌、比目鱼肌、趾长伸肌的线粒体Ca2+浓度及MPTP开放程度均显著高于对照组(P＜0.05)。在缺血实验组中,糖尿病组腓肠肌、比目鱼肌、趾长伸肌的线粒体游离Ca2+浓度均显著高于非糖尿病组(P＜0.05);糖尿病组腓肠肌、比目鱼肌、趾长伸肌的MPTP开放程度显著高于非糖尿病组(P＜0.05),均具有显著性意义。
　　 结论
　　 缺血肌肉组织形态均发生明显改变,缺血导致下肢骨骼肌线粒体游离Ca2+浓度及MPTP开放程度较对照组升高,而糖尿病加重缺血对线粒体的影响。