谷氨酰胺对严重烧伤小鼠骨骼肌膜修复的影响及作用机制

• 作者: 吴丹 彭曦 王子恩 王超 石岩 祝媛娇 胡建红
• 来源期刊: 中华烧伤杂志
• 关键词: 烧伤 肌膜 内质网 代谢 谷氨酰胺
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 论著·烧伤代谢与营养
• 页码范围: 341-350
• 页数: 10页
• 字数: 8285字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-2587.2019.05.004

摘要

目的 观察谷氨酰胺如何通过促进骨骼肌MG53二聚化,从而对严重烧伤小鼠骨骼肌膜修复产生影响,并探讨其作用机制. 方法 (1)动物实验.按随机数字表法(分组方法 下同)将179只6～8周龄BALB/c雄性小鼠分为假伤组(43只)、烧伤组(73只)、烧伤+谷氨酰胺组(63只).将假伤组小鼠背部致假伤,将烧伤组和烧伤+谷氨酰胺组小鼠背部造成Ⅲ度30％体表总面积烫伤(以下称烧伤).烧伤+谷氨酰胺组小鼠灌胃谷氨酰胺1 mg/kg,另2组小鼠灌胃等量氨基酸溶液,每天1次,持续14 d.伤后12h,取10只烧伤组小鼠制备烧伤血清,用于后续细胞实验.假伤组在伤后即刻取10只小鼠,烧伤组和烧伤+谷氨酰胺组分别在伤后5、10、14 d各取10只小鼠,心脏采血制备血清,然后处死取整块腓肠肌.伤后10d,3组分别另取6只小鼠处死后取整块趾短屈肌.伤后5、10、14d,3组分别另取9只小鼠处死后取整块腓肠肌.称取整块小鼠腓肠肌质量,考马斯亮蓝法检测小鼠腓肠肌总蛋白含量;双光子激光肌膜打孔检测小鼠趾短屈肌肌膜修复功能;放射免疫分析检测小鼠血清中肿瘤坏死因子α(TNF-d)和白细胞介素6(IL-6)含量;采用非还原性电泳-蛋白质印迹法检测小鼠腓肠肌中MG53二聚体及单体表达,蛋白质印迹法检测小鼠腓肠肌中内质网应激标志蛋白CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)蛋白表达.(2)细胞实验.体外培养小鼠骨骼肌前体细胞C2C12,选第2代细胞进行实验.将细胞分为正常对照组、烧伤血清组、烧伤血清+谷氨酰胺组,每组3皿,每皿1×103个细胞,正常对照组细胞加入1 mL含有体积分数10％胎牛血清的DMEM培养液,烧伤血清组细胞加入1 mL含有体积分数10％烧伤血清的DMEM培养液,烧伤血清+谷氨酰胺组细胞加入1 mL含有体积分数10％烧伤血清及4μL终物质的量浓度为8 mmol/L的谷氨酰胺的DMEM培养液.培养24 h后,同前检测小鼠骨骼肌前体细胞分化后肌细胞膜修复功能.另取细胞同前分组及培养,每组3孔,每孔1 ×105个细胞,培养24 h后同前检测细胞中MG53二聚体及单体表达及细胞中内质网应激标志蛋白表达.对数据行析因设计方差分析、单因素方差分析、LSD-t检验、SNK检验. 结果 动物实验.(1)与假伤组比较,烧伤组伤后5、10、14 d小鼠腓肠肌质量和总蛋白含量均明显降低(P＜0.05);与烧伤组比较,烧伤+谷氨酰胺组伤后5、10、14 d小鼠腓肠肌质量和总蛋白含量均明显增加(P＜0.05).(2)与假伤组的0.9±0.4比较,烧伤组伤后10 d小鼠肌纤维内FM 1-43荧光强度(7.8±0.4)明显升高(t=7.75,P＜0.05);与烧伤组比较,烧伤+谷氨酰胺组伤后10 d小鼠肌纤维内FM1-43荧光强度(4.0±0.4)明显降低(t=-4.31,P ＜0.05).(3)与假伤组比较,烧伤组伤后5、10、14d小鼠血清TNF-α、IL-6含量均明显增加(P＜0.05);与烧伤组比较,烧伤+谷氨酰胺组伤后5、10、14 d小鼠血清TNF-α、IL-6含量均明显减少(P＜0.05).(4)与假伤组(56.97±2.82、44.89±4.72、42.46±1.06,14.26±0.99、62.36±2.74、29.45±0.84)比较,烧伤组伤后5、10、14 d小鼠腓肠肌中MG53二聚体和单体表达均明显降低(6.16±0.25、26.09±1.22、28.86±1.53,5.63 ±0.25、26.74 ±0.79、4.41 ±0.52,P＜0.05);与烧伤组比较,烧伤+谷氨酰胺组伤后10、14d小鼠腓肠肌中MG53二聚体表达(36.79±1.44、43.96±1.62)和伤后14d小鼠腓肠肌中MG53单体表达明显升高(13.16±2.17,P＜0.05).与假伤组比较,烧伤组伤后5、10、14 d小鼠腓肠肌中CHOP、GRP78蛋白表达明显升高(P＜0.05);与烧伤组比较,烧伤+谷氨酰胺组伤后5、10 d小鼠腓肠肌中CHOP、GRP78蛋白表达均明显降低(P＜0.05).细胞实验.(1)与正常对照组的1.76 ±0.25比较,烧伤血清组培养24 h细胞FM1-43荧光强度(9.46±1.22)明显升高(t=12.28,P＜0.05);与烧伤血清组比较,烧伤血清+谷氨酰胺组培养24 h细胞FM1-43荧光强度(4.71±0.45)明显降低(t=-7.59,P＜0.05).(2)正常对照组、烧伤血清组、烧伤血清+谷氨酰胺组细胞培养24 h MG53单体表达相近(P＞0.05).与正常对照组(58.5±1.8)比较,烧伤血清组培养24 h细胞MG53二聚体表达明显降低(14.1 ±1.4,P＜0.05),与烧伤血清组比较,烧伤血清+谷氨酰胺组培养24 h细胞MG53二聚体表达明显升高(30.9±0.6,P＜0.05).与正常对照组比较,烧伤血清组培养24 h细胞CHOP、GRP78蛋白表达明显升高(P＜0.05);与烧伤血清组比较,烧伤血清+谷氨酰胺组培养24 h细胞CHOP、GRP78蛋白表达明显降低(P＜0.05). 结论 谷氨酰胺能通过减轻严重烧伤小鼠内质网应激促进MG53二聚化,加速骨骼肌膜修复,减轻骨骼肌局部炎症反应,减少骨骼肌消耗.