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背景:脓毒症因其临床高死亡率而广受重视,心脏极易受到脓毒症的损害,是脓毒症不良预后的重要标志之一。内毒素及其诱发的大量炎性因子和活性氧（reactive oxygen species,ROS）可直接或间接通过致炎与氧化应激等机制导致心肌细胞功能障碍甚至变性坏死。核因子E2相关因子（nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,Nrf2）/血红素氧合酶1（heme oxygenase-1,HO-1）信号通路是机体抗氧化应激的重要内源性保护机制,是改善脓毒症心肌损伤的有效靶点。另有研究显示,坏死性凋亡（necroptosis,Nec）这一新型细胞死亡方式也可能参与脓毒症引起的心肌损伤。氯胺酮在既往研究中显示出可通过抗炎、抗氧化等对脓毒症器官损伤产生保护作用。艾司氯胺酮作为氯胺酮的右旋体,在保留原有的药理性能外具有更强的镇痛效能和更少的副作用,但其是否如氯胺酮一样具有器官保护作用则缺少相应研究报道。因此,本研究旨在探讨艾司氯胺酮对脓毒症心肌损伤的影响及机制。分别从以下三部分进行了相关研究。第一部分艾司氯胺酮对脓毒症心肌损伤的影响目的通过建立脂多糖（lipopolysaccharides,LPS）诱导的大鼠脓毒症心肌损伤模型,观察不同剂量艾司氯胺酮对其影响。方法将60只体重200-230g的SPF级健康成年雄性SD大鼠采用随机数字表法均分6组（n=10）:对照组（Control组）、对照+低剂量艾司氯胺酮组（CLK组）、对照+高剂量艾司氯胺酮组（CHK组）、脓毒症组（L组）、脓毒症+低剂量艾司氯胺酮组（LLK组）、脓毒症+高剂量艾司氯胺酮组（LHK组）。大鼠脓毒症心肌损伤模型采用LPS 10mg/kg腹腔注射的方法构建,对照组大鼠则腹腔注入等量生理盐水;低剂量艾司氯胺酮处理组和高剂量艾司氯胺酮处理组大鼠则于腹腔注射生理盐水或LPS 30min后分别腹腔注射艾司氯胺酮5mg/kg和10mg/kg。造模24h后行超声心动图评估大鼠心功能,HE染色及电镜观察心肌组织形态结构变化,ELISA法测定血清中心肌肌钙蛋白I（cardiac troponin I,c Tn I）、乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）、B型钠尿肽（B-type natriuretic peptide,BNP）、肌酸激酶同工酶MB（Creatine kinase,CK-MB）等相关心肌损伤标志物以及肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha,TNF-α）、白介素6（interleukin,IL-6）、高迁移率族蛋白B1（high mobility group box-1,HMGB1）、IL-1β等相关炎症因子含量。结果1.LPS腹腔注药数小时后,大鼠逐渐开始表现有精神萎顿、呼吸短促,反应迟钝等,12h后甚至有大鼠发生死亡,大鼠脓毒症模型制备成功。其中,造模24h内L组死亡4只,LLK组死亡2只,LHK组死亡1只,存活大鼠纳入统计。2.与对照组大鼠比较,脓毒症组大鼠心肌收缩力及室壁运动幅度减退,左室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF）降低,心肌组织细胞水肿、坏死及线粒体空泡、破裂等明显,红细胞渗漏及炎症细胞聚集增多,血清中相关心肌损伤标志物以及炎症因子的含量均明显升高。3.与脓毒症组大鼠比较,低剂量和高剂量艾司氯胺酮处理组脓毒症大鼠心肌收缩力和室壁运动幅度明显改善,LVEF显著增加,心肌组织形态结构改变明显减轻,血清中相关心肌损伤标志物以及炎症因子的含量均明显降低,且高剂量艾司氯胺酮处理组脓毒症大鼠上述指标改善更加显著。结论艾司氯胺酮具有抗炎作用,可减轻大鼠脓毒症心肌损伤,且高剂量艾司氯胺酮较低剂量具有更为显著的心肌保护作用。第二部分艾司氯胺酮减轻脓毒症心肌损伤与Nrf2/HO-1的关系目的观察艾司氯胺酮对脓毒症心肌损伤大鼠氧化应激水平及内源性抗氧化信号通路Nrf2/HO-1的影响。方法使用随机数字表法将40只SPF级健康成年雄性SD大鼠均分四组（n=10）:对照组（Control组）、脓毒症组（L组）、脓毒症+低剂量艾司氯胺酮组（LLK组）、脓毒症+高剂量艾司氯胺酮组（LHK组）。同第一部分采用LPS 10mg/kg腹腔注射的方法制备大鼠脓毒症心肌损伤模型,对照组大鼠则腹腔注入等量生理盐水。低剂量艾司氯胺酮处理组和高剂量艾司氯胺酮处理组大鼠则于腹腔注射LPS 30min后分别腹腔注射艾司氯胺酮5mg/kg和10mg/kg。造模24h后行ELISA法测定血清中c Tn I、BNP、LDH、CK-MB等相关心肌损伤标志物含量,测定心肌组织超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量判断心肌的氧化应激程度,并采用免疫组化及Western blot法检测心肌组织Nrf2、HO-1及转录因子BTB-CNC同源体1（bric-a’-brac,tramtrack and broad complex and cap’n’collar homology 1,Bach1）的表达水平。结果1.本部分实验大鼠造模24h内L组死亡3只,LLK组死亡1只,LHK组死亡1只,存活大鼠纳入统计。与对照组大鼠比较,脓毒症组大鼠血清中相关心肌损伤标志物含量明显升高,心肌组织中SOD活性降低,MDA含量升高;与脓毒症组大鼠比较,低剂量和高剂量艾司氯胺酮处理组脓毒症大鼠血清中相关心肌损伤标志物含量明显降低,心肌组织中SOD活性升高,MDA含量降低,且高剂量艾司氯胺酮处理组脓毒症大鼠上述指标改变更加明显。2.与对照组大鼠比较,脓毒症组大鼠心肌组织Nrf2和HO-1表达下调,而Bach1表达上调;与脓毒症组大鼠比较,低剂量和高剂量艾司氯胺酮处理组脓毒症大鼠心肌组织Nrf2和HO-1表达上调,而Bach1表达下调,且高剂量艾司氯胺酮处理组脓毒症大鼠上述指标改变更加显著。结论艾司氯胺酮能够减轻脓毒症大鼠心肌细胞的氧化损伤,这一作用可能与其活化内源保护性抗氧化信号通路Nrf2/HO-1有关。第三部分艾司氯胺酮减轻脓毒症心肌损伤与坏死性凋亡的关系目的探讨坏死性凋亡在大鼠脓毒症心肌损伤中的作用及其可能机制,并观察艾司氯胺酮对其影响。方法使用随机数字表法将60只SPF级健康成年雄性SD大鼠均分6组（n=10）:对照组（Control组）、对照+高剂量艾司氯胺酮组（CHK组）、脓毒症组（L组）、脓毒症+高剂量艾司氯胺酮组（LHK组）、脓毒症+Nec抑制剂（necrostatin-1,Nec-1）组（LN组）、脓毒症+高剂量艾司氯胺酮+Nec-1组（LNK组）。同第一部分采用LPS10mg/kg腹腔注射的方法制备大鼠脓毒症心肌损伤模型。相应对照组大鼠则腹腔注入等量生理盐水。LHK组、CHK组大鼠则于腹腔注射LPS或生理盐水30min后腹腔注药艾司氯胺酮10mg/kg;LN组、LNK组则于腹腔注射LPS或艾司氯胺酮30min后腹腔注药Nec-1 1mg/kg。造模24h后行超声心动图评估大鼠心功能,HE染色及电镜观察大鼠心肌组织形态结构变化,ELISA法测定大鼠血清中c Tn I、BNP、LDH和CK-MB等相关心肌损伤标志物以及TNF-α、IL-6和IL-1β等相关炎症因子含量。TUNEL法检测大鼠凋亡的心肌细胞水平,而Western blot法检测大鼠心肌组织受体相互作用蛋白1（receptor interaction protein 1,RIP1）、RIP3、丝裂原活化蛋白激酶/P38（mitogen activated protein kinases,MAPK/P38）及核转录因子κB/P65（nuclear factor kappa B,NF-Κb/P65）等蛋白的表达量。结果1.本部分实验大鼠造模24h内L组死亡3只,LHK组死亡1只,LN组死亡1只,存活大鼠纳入统计。与对照组大鼠相比,脓毒症组大鼠的心肌收缩力和室壁运动幅度减退、LVEF降低、心肌形态结构改变明显,血清中相关心肌损伤标志物以及炎症因子的含量均明显增加;与脓毒症组大鼠比较,LHK组、LN组及LNK组脓毒症大鼠心肌收缩力和室壁运动幅度改善、LVEF升高、心肌形态结构改变减轻,血清中相关心肌损伤标志物以及炎症因子的含量均降低,且LNK组脓毒症大鼠相关改变更加显著。2.与对照组大鼠比较,脓毒症组大鼠凋亡的心肌细胞明显增多;而与L组大鼠比较,艾司氯胺酮和/或Nec-1处理后脓毒症大鼠凋亡的心肌细胞有所减少,但并无明显差异。与对照组大鼠比较,脓毒症组大鼠心肌RIP1、RIP3、P65及P38表达显著上调;与脓毒症组大鼠比较,LHK组、LN组及LNK组脓毒症大鼠心肌RIP1、RIP3、P65及P38表达明显下调,且LNK组脓毒症大鼠相关改变更加显著。结论艾司氯胺酮可能通过抑制坏死性凋亡及相关炎症通路的触发,发挥对大鼠脓毒症心肌损伤的保护作用。