大气细颗粒物引起心肌结构和功能损伤的主要理化因素及分子机制研究

发布时间：2023-06-03 01:37

　　近几年,雾霾天气持续笼罩我国大部分地区,严重威胁人们的健康和生活质量。高浓度的大气细颗粒物(Atmospheric particulate matter,PM_2.5)与雾霾的形成直接相关。受气象和人为原因,PM_2.5在分布上具有时空性,来源上具有多样性(汽车尾气、工厂废气、风沙扬尘等)。此外,PM_2.5体积小、比表面积大可携带不同种类的毒性组分(金属组分、水溶组分、有机组分等),会对人体产生持久的毒性效应。大量流行病学研究表明,PM_2.5暴露可引发一系列的心血管系统疾病,造成人体心脏缺血、心律不齐等危害,最终导致心力衰竭。能量代谢重构(Myocardial metabolism remodeling,MMR)是指胚胎时期心肌能量的主要来源为糖酵解,出生后,变为脂肪酸氧化。而当心力衰竭时,心肌主要能量来源发生“胚胎化”转变。MMR贯穿于心脏代偿性肥大到衰竭的整个过程,PM_2.5是否通过影响能量物质的正常利用而诱发心衰的相关机制尚未报道。因此,本研究一方面将通过MMR角度,探究季节...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1 大气细颗粒物概述
        1.1 大气细颗粒物的空间分布特征
        1.2 大气细颗粒物的时间分布特征
        1.3 大气细颗粒来源及组分差异
    2 大气细颗粒物与心力衰竭
        2.1 大气细颗粒物与心力衰竭研究进展
            2.1.1 流行病学调查相关性研究概述
            2.1.2 动物实验心衰效应研究概述
        2.2 大气细颗粒物与心力衰竭研究机制
            2.2.1 炎症反应
            2.2.2 氧化应激
            2.2.3 自主神经系统失衡
    3 心肌能量代谢重构
        3.1 心肌能量代谢重构研究内容
            3.1.1 底物选择及利用
            3.1.2 关键代谢酶活性变化
            3.1.3 能量利用及储备
        3.2 PPARα在底物选择及利用中作用
    4 研究内容及意义
第二章 不同季节大气细颗粒物对大鼠心脏结构和功能的影响
    1 引言
    2 实验材料与方法
        2.1 实验材料
            2.1.1 实验动物
            2.1.2 主要实验试剂
            2.1.3 主要实验仪器
        2.2 实验方法
            2.2.1 PM_2.5 样品采集
            2.2.2 动物实验分组及染毒方法
            2.2.3 超声心电图参数测定
            2.2.4 血流动力学参数测定
            2.2.5 统计学分析
    3 实验结果
        3.1 通过超声心电图研究夏季和冬季大气PM_2.5 暴露对大鼠心功能的影响
        3.2 通过血流动力学研究夏季和冬季大气PM_2.5 暴露对大鼠心功能的影响
        3.3 通过心率和心率变异性研究夏季和冬季大气PM_2.5 暴露对大鼠心功能的影响
    4 讨论
第三章 不同季节大气细颗粒物通过影响心肌能量物质选择介导心肌损伤
    1 引言
    2 实验材料与方法
        2.1 实验材料
            2.1.1 细胞株及动物来源
            2.1.2 主要实验试剂与配制
            2.1.3 主要实验仪器
        2.2 实验方法
            2.2.1 PM_2.5 样品的收集及处理
            2.2.2 动物染毒及暴露方法
            2.2.3 TUNEL法
            2.2.4 ATP含量检测
            2.2.5 细胞培养及传代
            2.2.6 细胞冻存及复苏
            2.2.7 细胞暴露PM_2.5 配制
            2.2.8 能量底物含量的分析
            2.2.9 荧光定量PCR
            2.2.10 免疫组织化学分析
            2.2.11 Western blot技术
            2.2.12 统计学分析
    3 实验结果
        3.1 夏季和冬季大气PM_2.5 对大鼠心肌组织损伤和ATP含量影响
        3.2 夏季和冬季大气PM_2.5 对大鼠心肌组织能量底物利用的影响
        3.3 夏季和冬季大气PM_2.5 暴露对心肌能量物质转运能力的影响
    4 讨论
第四章 PPARα在大气细颗粒物干扰的心脏能量物质选择中的调控作用
    1 引言
    2 实验材料与方法
        2.1 实验材料
            2.1.1 细胞株及动物来源
            2.1.2 主要实验试剂
            2.1.3 主要实验仪器
        2.2 实验方法
            2.2.1 PM_2.5 样品采集及处理
            2.2.2 动物实验分组及染毒方法
            2.2.3 细胞培养及传代
            2.2.4 细胞暴露PM_2.5 配制
            2.2.5 荧光定量PCR
            2.2.6 Western blot技术
            2.2.7 WY-14643 药物处理
            2.2.8 免疫荧光
    3 实验结果
        3.1 大气PM_2.5 对大鼠心脏组织中PPARs表达的影响
        3.2 大气PM_2.5对H9C2 细胞中PPARs表达的影响
        3.3 PM_2.5 暴露调节由PPARα作用介导的能量底物的运输
    4 讨论
第五章 大气细颗粒物影响心肌细胞存活和炎性反应的主要毒性组分
    1 引言
    2 实验材料与方法
        2.1 实验材料
            2.1.1 细胞株
            2.1.2 主要实验试剂
            2.1.3 主要实验仪器
        2.2 实验方法
            2.2.1 复合型PM_2.5(W-PM_2.5)的采集与制备
            2.2.2 有机组分(O-PM_2.5)的提取
            2.2.3 水溶组分(WS-PM_2.5)的提取
            2.2.4 金属组分(M-PM_2.5)的提取
            2.2.5细胞培养及染毒实验
            2.2.6 CCK-8 检测细胞存活
            2.2.7 台盼蓝染色
            2.2.8 荧光定量PCR
            2.2.9 ELISA检测
            2.2.10 统计学分析
    3 实验结果
        3.1 复合型PM_2.5 对心肌细胞存活率的影响
        3.2 不同组分PM_2.5 实际比重剂量对心肌细胞存活率的影响
        3.3 不同组分PM_2.5 相同剂量下对心肌细胞存活率的影响
        3.4 不同组分PM_2.5 对心肌细胞炎性的影响
    4 讨论
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3828415