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左旋肉碱对脓毒症心肌收缩功能障碍的改善作用及机制
1
作者
王志华
周远群
+6 位作者
向鑫明
张千威
欧阳杏楠
张杰
李涛
田林强
刘良明
《陆军军医大学学报》
北大核心
2025年第21期2630-2640,共11页
目的探讨左旋肉碱(L-carnitine)对脓毒症心肌收缩功能障碍的改善作用及其机制。方法采用盲肠结扎穿孔术(cecal ligation and puncture,CLP)建立小鼠脓毒症模型,将10周龄SPF级雄性C57BL/6小鼠(体质量20~30 g)按照随机数字表法分为5组:假...
目的探讨左旋肉碱(L-carnitine)对脓毒症心肌收缩功能障碍的改善作用及其机制。方法采用盲肠结扎穿孔术(cecal ligation and puncture,CLP)建立小鼠脓毒症模型,将10周龄SPF级雄性C57BL/6小鼠(体质量20~30 g)按照随机数字表法分为5组:假手术(Sham)组,脓毒症(Sepsis)组,左旋肉碱(L-carnitine)组,左旋肉碱治疗+依托莫司[L-carnitine+Etomoxir(Eto)]组,Eto组。利用超声心动图检测小鼠心功能,ELISA方法检测血清中肌酸激酶同工酶MB(creatine kinase-MB isoenzyme,CK-MB)水平,记录小鼠72 h存活情况,以评估L-carnitine对心脏功能的影响。分离心肌细胞,利用细胞微张力仪检测心肌细胞收缩功能与钙瞬变。取各组小鼠心肌组织,采用ELISA方法检测甘油三酯(triglyceride,TG)、游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)和三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)含量。采用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激HL-1心肌细胞12 h,构建脓毒症体外模型,分为正常(CTRL)组、LPS组、左旋肉碱(L-carnitine)组、左旋肉碱治疗+依托莫司(L-carnitine+Eto)组和依托莫司(Eto)组。采用ELISA检测心肌细胞中TG、FFA和ATP含量以及肉碱棕榈酰转移酶1A(carnitine palmitoyltransferase1A,CPT1A)的活性,利用细胞能量代谢分析系统检测脂肪酸氧化能力,采用Western blot检测心肌细胞CPT1A的蛋白表达;采用BODIPY-FL-C16(绿色荧光标记的棕榈酸)孵育细胞,利用激光共聚焦显微镜观察棕榈酸在细胞质和线粒体的分布。结果与Sham组比较,Sepsis组小鼠心功能明显受损,表现为射血分数、平均动脉血压降低(P<0.05),且心损标志物CK-MB水平升高(P<0.05),L-carnitine处理显著改善脓毒症小鼠心肌功能并恢复血压,使脓毒症小鼠的存活率从12.50%提升至81.25%(P<0.05)。与Sham组比较,Sepsis组急性分离的单个心肌细胞的收缩功能和钙瞬变显著下降(P<0.05),L-carnitine治疗可显著恢复脓毒症心肌细胞的收缩功能和钙释放能力(P<0.05)。体内外实验均发现,Sepsis组和LPS组TG和FFA含量升高(P<0.05),ATP含量降低(P<0.05),L-carnitine处理可显著逆转此现象。LPS组心肌细胞对脂肪酸的基础氧化速率、最大氧化能力较CTRL组显著降低(P<0.05),L-carnitine治疗可明显改善上述指标。与CTRL组比较,LPS组心肌细胞中CPT1A的表达和活性明显降低(P<0.05),L-carnitine处理明显增加CPT1A的表达和活性(P<0.05)。LPS组心肌细胞中绿色荧光标记的棕榈酸主要在细胞质形成大量颗粒或团块状聚集,且与线粒体共定位极少,L-carnitine组心肌细胞胞质的绿色荧光颗粒较小,且与线粒体共定位增加,而L-carnitine+Eto组与LPS组呈相似的现象。此外,体内外实验均发现,CPT1A抑制剂Eto处理逆转了L-carnitine的作用,L-carnitine+Eto组中ATP的含量较L-carnitine组显著降低(P<0.05),而FFA含量显著增加(P<0.05)。结论左旋肉碱通过CPT1A依赖性机制促进脂肪酸进入线粒体进行β-氧化,从而改善脓毒症心肌细胞脂肪酸氧化功能障碍,进一步改善脓毒症心肌细胞收缩功能。
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关键词
脓毒症
心肌收缩功能障碍
脂肪酸氧化
左旋肉碱
肉碱棕榈酰转移酶1A
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题名
左旋肉碱对脓毒症心肌收缩功能障碍的改善作用及机制
1
作者
王志华
周远群
向鑫明
张千威
欧阳杏楠
张杰
李涛
田林强
刘良明
机构
新乡医学院第三附属医院外科
陆军军医大学大坪医院战伤休克与输血研究室
出处
《陆军军医大学学报》
北大核心
2025年第21期2630-2640,共11页
基金
国家自然科学基金重点项目(82430082)
国家自然科学基金青年基金项目(82402549)。
文摘
目的探讨左旋肉碱(L-carnitine)对脓毒症心肌收缩功能障碍的改善作用及其机制。方法采用盲肠结扎穿孔术(cecal ligation and puncture,CLP)建立小鼠脓毒症模型,将10周龄SPF级雄性C57BL/6小鼠(体质量20~30 g)按照随机数字表法分为5组:假手术(Sham)组,脓毒症(Sepsis)组,左旋肉碱(L-carnitine)组,左旋肉碱治疗+依托莫司[L-carnitine+Etomoxir(Eto)]组,Eto组。利用超声心动图检测小鼠心功能,ELISA方法检测血清中肌酸激酶同工酶MB(creatine kinase-MB isoenzyme,CK-MB)水平,记录小鼠72 h存活情况,以评估L-carnitine对心脏功能的影响。分离心肌细胞,利用细胞微张力仪检测心肌细胞收缩功能与钙瞬变。取各组小鼠心肌组织,采用ELISA方法检测甘油三酯(triglyceride,TG)、游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)和三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)含量。采用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激HL-1心肌细胞12 h,构建脓毒症体外模型,分为正常(CTRL)组、LPS组、左旋肉碱(L-carnitine)组、左旋肉碱治疗+依托莫司(L-carnitine+Eto)组和依托莫司(Eto)组。采用ELISA检测心肌细胞中TG、FFA和ATP含量以及肉碱棕榈酰转移酶1A(carnitine palmitoyltransferase1A,CPT1A)的活性,利用细胞能量代谢分析系统检测脂肪酸氧化能力,采用Western blot检测心肌细胞CPT1A的蛋白表达;采用BODIPY-FL-C16(绿色荧光标记的棕榈酸)孵育细胞,利用激光共聚焦显微镜观察棕榈酸在细胞质和线粒体的分布。结果与Sham组比较,Sepsis组小鼠心功能明显受损,表现为射血分数、平均动脉血压降低(P<0.05),且心损标志物CK-MB水平升高(P<0.05),L-carnitine处理显著改善脓毒症小鼠心肌功能并恢复血压,使脓毒症小鼠的存活率从12.50%提升至81.25%(P<0.05)。与Sham组比较,Sepsis组急性分离的单个心肌细胞的收缩功能和钙瞬变显著下降(P<0.05),L-carnitine治疗可显著恢复脓毒症心肌细胞的收缩功能和钙释放能力(P<0.05)。体内外实验均发现,Sepsis组和LPS组TG和FFA含量升高(P<0.05),ATP含量降低(P<0.05),L-carnitine处理可显著逆转此现象。LPS组心肌细胞对脂肪酸的基础氧化速率、最大氧化能力较CTRL组显著降低(P<0.05),L-carnitine治疗可明显改善上述指标。与CTRL组比较,LPS组心肌细胞中CPT1A的表达和活性明显降低(P<0.05),L-carnitine处理明显增加CPT1A的表达和活性(P<0.05)。LPS组心肌细胞中绿色荧光标记的棕榈酸主要在细胞质形成大量颗粒或团块状聚集,且与线粒体共定位极少,L-carnitine组心肌细胞胞质的绿色荧光颗粒较小,且与线粒体共定位增加,而L-carnitine+Eto组与LPS组呈相似的现象。此外,体内外实验均发现,CPT1A抑制剂Eto处理逆转了L-carnitine的作用,L-carnitine+Eto组中ATP的含量较L-carnitine组显著降低(P<0.05),而FFA含量显著增加(P<0.05)。结论左旋肉碱通过CPT1A依赖性机制促进脂肪酸进入线粒体进行β-氧化,从而改善脓毒症心肌细胞脂肪酸氧化功能障碍,进一步改善脓毒症心肌细胞收缩功能。
关键词
脓毒症
心肌收缩功能障碍
脂肪酸氧化
左旋肉碱
肉碱棕榈酰转移酶1A
Keywords
sepsis
myocardial contractile dysfunction
fatty acid oxidation
L-carnitine
carnitine palmitoyltransferase 1A
分类号
R322.11 [医药卫生—人体解剖和组织胚胎学]
R631.2 [医药卫生—外科学]
R977.4 [医药卫生—药品]
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被引量
操作
1
左旋肉碱对脓毒症心肌收缩功能障碍的改善作用及机制
王志华
周远群
向鑫明
张千威
欧阳杏楠
张杰
李涛
田林强
刘良明
《陆军军医大学学报》
北大核心
2025
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