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目的:临床部分:周围血管功能障碍导致组织低灌注在感染性休克器官衰竭的病理生理学中起重要作用。多普勒鼻烟窝桡动脉阻力指数（SBRI）可用于评估周围血管系统的状态。我们探讨了 SBRI是否与动脉血乳酸水平、外周组织灌注（PI）相关,以及其在预测脓毒症患者乳酸清除率的能力。基础试验:解偶联蛋白（uncoupling protein 2,UCP2）在维持细胞线粒体形态和功能方面具有重要意义。研究提示UCP2可能在脓毒症血管损伤时有保护作用,但具体机制尚不明确。基础研究拟基于离体和在体试验,在细胞层面上探讨UCP2在脓毒症相关血管平滑肌损伤发生中的作用。方法:临床部分:我们在北京协和医院重症医学科（ICU）进行了前瞻性观察性研究。从2019年7月到2019年12月,所有入住ICU的感染性休克成年患者均被纳入。同时选取20例稳定的术后进行重症监护的非脓毒症患者作为对照组。患者入ICU后同时测量相应的血流动力学参数,包括PI、动脉血乳酸等,并计算入ICU后第一个6小时乳酸清除率。利用床旁超声测量SBRI、速度时间积分（VTI）和左室流出道面积,根据公式计算心指数（CI）和全身血管阻力指数（SVRI）。分别比较SBRI与PI、动脉血乳酸之间的相关性。根据6小时乳酸清除率,将脓毒性休克患者分为6h乳酸清除率≥20%组和6h乳酸清除率<20%组。比较SBRI和PI在预测6h乳酸清除率方面的能力。细胞实验:建立脂多糖（Lipopolysaccharides,LPS）诱导的血管平滑肌细胞（HA-VSMC人主动脉血管平滑肌细胞系）损伤模型。细胞实验中,分别应用UCP2过表达质粒和UCP2敲低siRNA转染VSMC增加和抑制UCP2表达。实验分为六组:空白载体（vector）组,vector+LPS 组,UCP2+LPS 组;siControl组,siControl+LPS组,UCP2 siRNA+LPS组。透射电镜观察线粒体形态,检测线粒体分裂相关分子Drp1、融合相关分子Mfn2、Opa1 mRNA水平,Western Blot检测Drp1蛋白水平,评估血管平滑肌细胞线粒体分裂融合状态。分别测定血管平滑肌细胞及线粒体损伤标志物:VSMC细胞凋亡情况（TUMEL染色）,线粒体膜电位,线粒体mtDNA检测,活性氧（reactive oxygen species,ROS）,ATP 生成。动物实验:选取C57BL/6C品系的野生型小鼠,采用盲肠结扎穿孔法（cecal ligation and puncture,CLP）建立脓毒症模型。内眦静脉注射京尼平（genipin）抑制UCP2表达。并设立空白对照组和假手术（Sham）组。为评价线粒体动力学状况,电镜观察各组肠系膜动脉血管平滑肌细胞线粒体形态,并检测分裂与融合相关蛋白表达。分组测定小鼠肠系膜动脉血管平滑肌细胞及线粒体损伤标志物:线粒体膜电位、线粒体DNA损伤、ROS、ATP生成等。HE染色观察小鼠肠系膜动脉显微结构变化,TUNEL染色评价血管平滑肌细胞凋亡情况。结果:临床部分:研究期间共纳入44例感染性休克患者和20例对照组患者。感染性休克患者的序贯器官衰竭评估评分、降钙素原水平、心脏指数（CI）和乳酸水平均高于对照组。SBRI与PI、乳酸水平具有明显相关性。CI与患者的乳酸水平没有明显相关性。根据6小时乳酸清除率,将感染性休克患者分为6h乳酸清除率≥20%（n=28）和6h乳酸清除率<20%（n=16）两组。两组间CI差异无统计学意义。6h乳酸清除率<20%的SBRI明显高于6h乳酸清除率≥20%和对照组。6h乳酸清除率<20%的PI低于6h乳酸清除率≥20%组和对照组。复苏后预测6h乳酸清除率<20%的SBRI截断值≥1.09,敏感度为68.8%,特异度为85.7%;PI的截断值≤0.99,敏感度为64.3%,特异度为81.2%。SBRI在预测复苏后6h乳酸清除率<20%上显著优于PI[曲线下面积（AUC）:0.805 vs.0.703,P<0.05]。细胞实验:经过LPS干预后vector+LPS组较vector组VSMC线粒体长径缩短,Drp1mRNA及蛋白表达增加,分裂融合失衡,细胞凋亡增多,出现线粒体损伤,包括:线粒体mDNA减少、膜电位下降,ROS生成增多,进一步导致ATP合成减少。抑制UCP2表达后,UCP2 siRNA+LPS组较siControl+LPS组VSMC线粒体长径进一步缩短,Drp1mRNA及蛋白表达增加,细胞凋亡增多,线粒体损伤加剧。而增加UCP2的表达后,UCP2+LPS组较vector+LPS组的细胞线粒体长径增加,Drp1mRNA及蛋白表达下降,细胞凋亡减少,线粒体损伤减轻。动物实验:经过CLP造模后电镜显示CLP组较Control组肠系膜动脉VSMC线粒体长径缩短,线粒体分裂相关分子Drp1mRNA及蛋白表达增加,线粒体mDNA减少、膜电位下降,提示线粒体损伤,ROS产生增多,ATP合成减少,影响细胞能量代谢,细胞凋亡增多,HE染色提示肠系膜动脉病理性损伤。而应用genipin抑制UCP2表达后,加剧了肠系膜动脉VSMC线粒体过度分裂状态,细胞及血管平滑肌损伤程度加重。结论:临床部分:感染性休克患者的SBRI与组织灌注参数相关。在预测脓毒症患者乳酸清除率方面,异常的SBRI可能优于PI。需要进一步的研究来明确纠正异常的SBRI和PI是否可以提高感染性休克复苏的成功率。细胞实验:LPS暴露导致VSMC线粒体过度分裂。UCP2过表达可调节LPS所致的血管平滑肌细胞线粒体分裂融合失衡,进而逆转脓毒症引起的血管平滑肌损伤。而抑制UCP2表达加重LPS刺激所致的VSMC线粒体分裂融合失衡。动物实验:脓毒症相关肠系膜动脉血管平滑肌损伤时存在VSMC线粒体过度分裂。抑制UCP2表达加重脓毒症相关血管损伤的程度,导致肠系膜动脉血管平滑肌不可逆损伤,说明UCP2是脓毒症血管保护的关键蛋白;UCP2通过维持线粒体动力学稳态保护脓毒症时的肠系膜动脉血管平滑肌功能。