妊娠心肌肥厚预适应现象的实验证明及FoxO3a对预适应心肌保护的贡献

发布时间：2017-12-31 00:05

  本文关键词：妊娠心肌肥厚预适应现象的实验证明及FoxO3a对预适应心肌保护的贡献　出处：《南方医科大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：研究背景:心衰是心血管病人死亡的主要病因。病理性心肌肥厚是心衰进展的主要病理基础,探索抑制病理性心肌肥厚的方法对防治心衰有重要意义。近年来,病理性心肌肥厚及心衰相关研究进展缓慢。本课题组首次在病理模型中验证了心肌肥厚预适应的概念,即短期的心肌肥厚刺激可以抵抗后续更长的病理性刺激,抑制心肌重构、延缓心衰。然而,有关生理性心肌肥厚因子对持续病理性肥厚刺激是否有抵抗作用的研究较少,尤其对于妊娠心肌肥厚是否有抵抗后续持久病理性肥厚刺激的影响完全未知。妊娠生理性肥厚表现为心脏增大、心肌细胞面积增加,肥厚消退后不损害心功能。由于妊娠期有交感神经及肾素血管紧张素系统的激活,因此可认定妊娠期心脏处于应激状态。既往大量研究表明,短时间、高强度应激可以产生预适应效果,但对于妊娠期这种低强度、较长时间生理性应激是否是一种预适应,从而抵抗后续病理性刺激引起的心肌肥厚,目前未见报道。既往研究发现妊娠引起的心血管有益改变可以持续较长时间:女性寿命比男性长,女性冠心病的发病年龄晚于男性6-10年;主动脉瓣膜狭窄的病人行瓣膜置换后,女性心肌肥厚消退快于男性;末胎妇女年龄越大,其患心血管疾病的时间越晚。根据这些线索以及我们先前对心肌肥厚预适应的研究结果,提出以下假设:妊娠引起的生理性心肌肥厚在消退后可能获得抗肥厚分子记忆,这种抗肥厚分子可以抵抗后续病理性肥厚刺激,从而抑制心肌肥厚、延缓心衰进展。研究目的:1.验证妊娠引起的生理性心肌肥厚消退后是否获得抗肥厚记忆分子,进而抵抗后续病理性肥厚刺激,达到抑制心肌重构、延缓心衰进展的效果2.如果存在妊娠肥厚预适应现象,则探索其可能的机制。研究方法:观察孕产期雌性C57/BL6小鼠心肌肥厚特点及检测血浆血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)水平。预适应实验方案如下:(1)动物水平通过小鼠主动脉弓缩窄(TAC)或渗透泵AngⅡ灌注建立心肌肥厚模型;分为预适应组(P-AngⅡ/P-TAC:小鼠分娩3周后接受Ang Ⅱ或TAC刺激4周)和对照组(C-Ang Ⅱ/C-TAC:同鼠龄无妊娠经历小鼠行AngⅡ或TAC4刺激4周);(2)细胞水平在培养的新生大鼠心肌细胞(NRCMs)上行Ang Ⅱ刺激建立心肌肥厚模型,分预适应组(Pre+AngⅡ:先使用1μM Ang Ⅱ刺激12小时,然后撤除刺激24小时,随后再次使用10μM Ang Ⅱ刺激48小时)和对照组(Ang Ⅱ:培养36h后用10 μM Ang Ⅱ刺激48小时)。检测分娩3周后小鼠心肌组织及撤除Ang Ⅱ刺激24 h的NRCMs的FoxO3a、p-FoxO3a表达水平。同时检测动物及细胞实验中行病理性肥厚刺激后预适应组和对照组心肌细胞的FoxO3a、p-FoxO3a及相关通路分子蛋白的表达水平。使用敲低或过表达FoxO3a的腺相关病毒(AAV-sh-FoxO3a,AAV-FoxO3a)心肌内注射,观察其对妊娠心肌肥厚预适应效应的影响。研究结果:1.妊娠期小鼠心肌肥厚特点及血浆Ang Ⅱ水平变化妊娠引起生理性心肌肥厚,表现为:心重/胫骨长度比值增加、心肌细胞面积增大、心肌纤维化无明显增加、心肌肥厚标志物ANP和β-MHC表达水平无显著改变。妊娠中晚期小鼠血浆Ang Ⅱ表达水平明显升高。分娩3周后小鼠心肌细胞大小及血浆Ang Ⅱ水平消退到孕前水平。2.低浓度Ang Ⅱ预刺激诱导心肌肥厚预适应效应与对照组比较,预适应组NRCMs细胞面积减小,心肌肥厚标志物ANP和β-MHC表达水平降低。3.妊娠心肌肥厚预适应抑制后续Ang Ⅱ或TAC引起的病理性肥厚,延缓TAC引起的心衰Ang Ⅱ或TAC引起的心肌肥厚程度(心重/体重比值,心肌细胞面积,心肌肥厚标志物ANP和β-MHC水平)在预适应组明显低于对照组。而TAC引起的心衰在预适应组明显轻于对照组,表现为预适应组的肺重/体重比低于对照组,而左室短轴缩短率高于对照组。4.FoxO3a及p-FoxO3a在心肌细胞应激撤除后表达变化分娩3周后小鼠心脏FoxO3a表达水平增加,p-FoxO3a表达下降。同样NRCMs行Ang Ⅱ预刺激撤除后,p-FoxO3a表达水平下降,p-FoxO3a/FoxO3a比值减少。5.预适应能调控FoxO3a及下游信号通路蛋白在动物模型中,相比对照组,预适应组小鼠的心肌p-FoxO3a、p-GSK3β、β-Catenin、CyclinD-1、Bax、Cleaved aspase-3 的表达水平明显下调,Bcl-2 表达水平上调。在NRCMs模型中,与对照组比较,预适应组的心肌细胞p-FoxO3a、p-GSK3β、β-Catenin、CyclinD-1、Bax、Cleaved Caspase-3 等蛋白表达水平减少,Bcl-2蛋白表达水平增加。6.小鼠心肌中沉默或过表达FoxO3a对妊娠心肌肥厚预适应的影响在小鼠心肌中沉默FoxO3a后发现预适应组对随后Ang Ⅱ病理性刺激的保护作用减弱。与scramble+Ang Ⅱ组相比,AAV-sh-FoxO3a+Ang Ⅱ组心重/体重比值增加、心肌细胞面积增大、心肌纤维化加重、心肌肥厚标志物ANP和β-MHC表达水平上调。相反,小鼠心肌过表达FoxO3a则增强预适应组对随后Ang Ⅱ病理性刺激的保护作用。与scramble+Ang Ⅱ组相比,AAV-FoxO3a+AngⅡ组心重/体重比值减少、心肌细胞面积减小、心肌纤维化减轻,心肌肥厚标志物ANP、β-MHC表达水平下调。研究结论:妊娠心肌肥厚消退后,获得抗肥厚记忆,抵抗后续病理性肥厚刺激,延缓心衰进展,即存在“妊娠心肌肥厚预适应”现象,其机制与分娩后心肌FoxO3a活性增强有关。
[Abstract]:Background : Heart failure is the main cause of cardiovascular death . The pathological changes of cardiac hypertrophy are the main pathological bases of cardiac failure . Pre + Ang 鈪，

本文编号：1357148