大鼠急性心肌缺血早期标记物及其差异基因筛选的研究

发布时间：2018-06-24 21:16

  本文选题：SELDI-TOF + MS　； 参考：《四川大学》2007年博士论文

【摘要】： 第一部分SELDI-TOF MS筛选大鼠急性心肌缺血早期标记物的研究 背景冠心病在我国的发病率逐年上升，病死率和致残率居高不下，也是构成法医学猝死的主要原因。冠心病病人约有1／4无明显的胸痛等症状，约50％无心电图改变。法医学实践中也发现：如果心肌缺血发生在室间隔等重要部位，即使是微小的心肌梗死，也会引起心源性猝死。临床上常用肌钙蛋白等作冠心病的辅助诊断，但该蛋白是确诊心肌梗死的指标，在血浆中要2-4 h以后才出现，更早的心肌缺血指标如C反应蛋白，心肌脂肪酸结合蛋白等特异性较差，需要和肌钙蛋白联合应用，检测方法繁复。因此，寻找新的特异性好的心肌缺血的早期标志物显得尤为重要。 SELDI-TOF MS是近年来新的蛋白质组分析工具，其原理是：用不同性质的化学芯片结合不同性质的蛋白质和多肽，经过能量分子结合后受激光的激发进入质谱，以其在质谱中的不同飞行时间来分离蛋白。该方法广泛用于寻找疾病蛋白标记。我们采用了SELDI-TOF MS的观察大鼠急性心肌缺血后的血清蛋白变化规律，寻找能作为心肌缺血的蛋白标记。同时我们也观察了心肌本身蛋白质谱的改变。 方法SD大鼠分成手术组，假手术组和非手术对照组。在结扎大鼠冠脉前降支，在5 min-6 h内不同的时间段取大鼠的静脉血和心肌组织。血清和心肌组织的蛋白提取物分别经过化学芯片的初步筛选后均选定CM10芯片作为实验用芯片。用Ciphergen公司的PBSⅡ-C型SELDI-TOF MS质谱仪检测。同时血清进行了cTnI和CKMB的检测，心肌进行常规HE染色。 结果只出现于手术组而几乎不出现于假手术组和非手术对照组的峰为特异峰；出现于手术组和假手术组而在非手术组中不出现的峰称非特异峰。血清CM10芯片检测到3个心肌缺血特异性峰，质荷比(m／z)分别是7564 Da、7586 Da、9583 Da。其中7564 Da、7586 Da相伴出现，在缺血5min组阳性率50％，在15 min以后各缺血组的阳性率达到97％，在假手术组仅有1个样本有这两个峰，未见于非手术组，特异性达到97％。9583 Da仅存在于缺血后1 h以内。发现价在手术组和假手术组都出现的非心肌特异性峰(4983 Da、5140 Da、8075 Da、9423 Da)。4个峰值改变的非特异性峰：3个升高的峰(4400 Da、4542 Da、8400 Da)，1个在假手术组和手术组都降低的峰(7666 Da)。 缺血心肌组织同两个对照组比较，，主要有两种差别峰：特异性出现的新峰和峰值升高的峰。特异性出现的新峰3个：质荷比(m／z)分别为6304Da、8337 Da、8376 Da，这三个峰在手术组中阳性率为100％，假手术组和非手术组中均没有发现，其中峰6304 Da，8337 Da在手术5 min后就升高，8376 Da也是在缺血5 min后出现，15 min后峰值明显升高。特异性升高的峰3个：其中质荷比(m／z)为6658 Da、6876 Da两个峰都是在实验组中15 min以后升高2倍以上，8577 Da峰则在缺血5 min以后升高。cTnI和CKMB在血清中的含量分别均在4 h以后升高。HE染色在1 h可见心肌收缩带，4-6 h可见有炎症细胞浸润。 结论血清中出现7564 Da、7586 Da蛋白峰，缺血心肌组织中出现6304Da、8337 Da、8376 Da蛋白峰都是急性心肌缺血后的特异性改变，是目前已知检测出的最早的蛋白标记物。有望用于临床心肌缺血的早期诊断和法医学心源性猝死的诊断。 第二部分大鼠急性心肌缺血后差异基因的筛选 背景了解心肌缺血后早期分子变化的机制，对于寻找疾病的标记和干预治疗缺血性心肌病意义重大。目前关于心肌缺血在转录水平上的研究多采用cDNA芯片的方法，该方法用已知的EST和基因做探针，其结果取决于芯片上探针的密度，而且对于低表达的RNA效果差，更无法了解可能出现的新基因。抑制消减杂交(SSH)是一种从转录水平比较两种材料mRNA差异的方法，其设计方法从一定程度上弥补了DNA芯片的不足。我们用该方法检测了大鼠心肌缺血后的差异表达基因。 方法8只SD大鼠心肌缺血1 h后处死，提取纯化mRNA，以缺血心肌作为Tester，非缺血自身对照作为Driver，进行正向杂交，以非缺血心肌作为Tester，缺血心肌作为Driver进行反向杂交。扩增产物构建消减cDNA文库，经过测序和斑点杂交的确认后，得到不同基因的克隆片断，并对测序结果进行生物学分析。 结果正向杂交得到的已知基因有16个：分为以下五类：(1)心肌和细胞骨架：myoglobin，troponin T2，cardiac(Tnnt2)，tropomyosin 1 alpha(Tpm1)，Rattus norvegicus beta-glo(MGC72973)。(2)蛋白翻译相关：ribosomal protein L39，ribosomal protein S11(Rps11)，eukaryotic translation elongation factor 1 alpha 1(Eef1a1)。(3)代谢以及相关酶类：ATPase 3(Psmc3)，malate dehydrogenase 1 NAD，lactate dehydrogenase B(Ldhb)，UDP-glucose pyrophosphorylase 2(Ugp2)。(4)心肌重塑相关：cathepsin L(Ctsl)。(5)其他：Sjogren syndrome antigen B(Ssb)，basigin(Bsg)，unc-45 homolog A(Unc45a)。反向杂交的到的已知基因有1个氧化还原相关蛋白NADH dehydrogenase(ubiquinone)Fe-S protein 2(Ndufs2)。共获得新克隆16个，其中9个可以在REFRNA库中查到并可根据NCBI的DNA数据库预测其功能：7个核糖体相关，一个为Telethonin，一个为actin。另外7个完全未知，无法根据DNA数据库预测其可能序列和功能。其中Sjogren syndrome antigen B(Ssb)，basigin(Bsg)，unc-45 homolog A(Unc45a)，cathepsin L(Ctsl)，Telethonin均为第一次发现与早期心肌缺血有关。其功能尚需进一步证实。 结论我们构建了大鼠心肌缺血后的消减杂交文库。五个基因第一次报道与心肌缺血有关，分别是Sjogren syndrome antigen B(Ssb)，basigin(Bsg)，unc-45 homolog A(Unc45a)，cathepsin L(Ctsl)和Telethonin，发现了7个新的EST与心肌缺血相关的序列。
[Abstract]:Screening of early markers of acute myocardial ischemia in rats by first partial SELDI - TOF MS





Background The incidence of coronary heart disease in China increased year by year , mortality and disability rate remained high , and it was the main cause of sudden death of forensic medicine .





SELDI - TOF MS is a new protein group analysis tool in recent years . The principle is that proteins and polypeptides of different properties are combined with chemical chips of different properties . The proteins are separated by laser excitation after binding energy molecules . The method is widely used to find disease protein markers . We use SELDI - TOF MS to observe the changes of serum protein after acute myocardial ischemia . We also observed the changes of protein spectra of myocardium itself .





Methods SD rats were divided into operation group , sham operation group and non - operative control group . After ligation of the coronary artery , the venous blood and myocardial tissues of rats were taken for different time periods . The protein extracts of serum and myocardial tissue were selected as experimental chips after preliminary screening of chemical chips . Serum and CKMB were detected by using PBS 鈪

本文编号：2062990