SIRT1通过调节氧化应激参与老年COPD大鼠心脏损伤的机制研究

发布时间：2020-09-29 20:29

　　 目的：以老年COPD大鼠为模型观察COPD诱导心脏损伤的改变,研究SIRT1调控COPD诱导心脏氧化应激损伤的机制,探讨SIRT1激动剂白藜芦醇在老年COPD:大鼠心脏氧化应激损伤中的保护作用。 方法：动物实验1.3月龄及22月龄雄性SD大鼠,分为青年对照组(12只)、青年COPD组(12只)、老年对照组(12只)、老年COPD(11只)、老年COPD+白藜芦醇(Rrsveratrol, Res)组(12只)。两年龄组中的COPD组及COPD+Res组大鼠于实验第1、25天气管内注入脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS) 200μg/200μl,第2-24天、26-56天被动吸烟。老年COPD+Res组大鼠提前2天给与白藜芦醇25/mg/d灌药至实验结束。共8周。2.测量各组大鼠体重、左心室重量、心脏超声；漂浮导管测量右心室压(Right Ventricular Pressure, RVP)、肺动脉压(Pulmonary Arterial Pressure, PAP)及左心室舒张末压(Left Ventricular End Diastolic Pressure, LVEDP); HE染色观察心脏病理、Masson染色明确心肌间质胶原纤维增生情况,透射电镜检测心肌超微结构改变；试剂盒检测各组大鼠心肌丙二醛(malondialdehyde, MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)水平；免疫组化检测心肌8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2'-deoxyguanine,8-OHdG)的表达；末端脱氧核酸转移酶介导的d-UDP缺口末端标记(Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated d-UDP nickendlabelling, TUNEL)法检测心肌细胞凋亡情况。Taqman探针荧光定量PCR检测各组大鼠心肌SIRT1的mRNA表达,Weston Blot检测大鼠心肌SIRT1和p-FOXO3a的蛋白表达。细胞实验1.H9C2细胞分为对照组(C组)、溶剂对照组(DMSO组)、香烟提取液(Cigarette Smoke Extract, CSE)刺激组(CSE组)、CSE+Res组、Res组。CSE干预组给予CSE25μg/ml干预3-72小时,Res用药组提前30分钟给予Res 20μmol/L, DMSO组给予与Res等量的DMSO。2.噻唑蓝(MTT)法检测细胞增殖情况；特异性荧光探针CM-H2DCFDA和荧光微量平板法检测ROS的表达；荧光分光光度计检测细胞线粒体膜电位,试剂盒检测各组细胞半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)活性;Taqman探针荧光定量PCR检测各组细胞SIRT1的mRNA表达,Weston Blot检测各组细胞SIRT1和p-FOXO3a的表达。 结果：第一部分1.青年、老年COPD模型的肺部病理改变符合COPD的特点。2.与老年对照组相比,老年COPD组心肌间质胶原纤维含量升高(P0.01)。左室舒张末径(Left Ventricular End-Diastolic Dimension, LVEDD)、LVEDP显著升高(P0.05),8-OHdG表达显著升高(P0.01),MDA增加(P0.01),SOD活性下降(P0.01)。 第二部分体内实验1.与老年对照组大鼠相比,老年COPD组大鼠SIRT1 mRNA、蛋白表达均降低(P0.05),p-FOXO3a蛋白表达降低(P0.05)；心肌细胞凋亡数量增加(P0.05)；2.与与老年COPD组大鼠相比,老年COPD+Res组大鼠SIRT1 mRNA.蛋白表达均升高(P0.05),p-FOXO3a蛋白表达升高(P0.05)。心肌间质胶原纤维含量下降(P0.01),LVEDD下降(P0.05)。8-OHdG的表达显著降低(P0.05),MDA水平降低(P0.05),SOD活性升高(P0.05)；心肌细胞凋亡数量显著减少(P0.05)。体外实验1.与C组相比,CSE刺激组SIRT1mRNA及蛋白相对表达量、p-FOXO3a蛋白相对表达量均显著降低(P0.01)；与CSE组相比,CSE+Res组SIRT1mRNA、蛋白相对表达量及p-FOXO3a蛋白相对表达量升高(P＜0.05)。2.随CSE刺激浓度增加,H9C2产生ROS增加；提前给予Res后ROS产生减少(P＜0.05)。3.与C组相比,CSE组ROS表达显著增强(P0.01),caspase-3活性显著增加(P0.01)；CSE+Res组与CSE组相比,ROS表达减弱(P0.01)；caspase-3活性显著降低(P0.01)。 第三部分体内实验老年COPD组线粒体结构严重破坏,嵴消失。老年COPD+Res组线粒体结构损伤减轻。体外实验随CSE刺激浓度增加,H9C2细胞的线粒体膜电位降低,提前给予Res可以使线粒体膜电位升高(P0.01)。 结论：1.老年COPD大鼠发生心室重塑加重、心功能受损,与氧化应激损伤有关;2.SIRT1通过影响心肌线粒体膜电位调节线粒体ROS的产生,可能是SIRT1参与COPD大鼠心脏氧化应激损伤的调控机制之一;3. SIRT1参与COPD大鼠心脏氧化应激损伤的调控机制可能还与p-FOXO3a表达改变有关,有待于进一步研究；4.白藜芦醇通过刺激SIRT1的表达减轻心脏氧化应激和凋亡,可在COPD大鼠心脏损伤中发挥保护作用。
【学位单位】：中国人民解放军军医进修学院
【学位级别】：博士
【学位年份】：2010
【中图分类】：R563.9
【部分图文】：

图1各组大鼠肺脏HE染色的改变(10Ox)2.各组大鼠体重、左室重量指数的比较实验开始时青年组、老年组内对照组与COPD组大鼠体重之间无明显差异。实验结束时同年龄组内，COPD组大鼠体重较对照组减轻(尸<0.OJ);与老年对照组相比，老年COPD组左室重量指数显著增加(P<0.OJ)。(表l)表1各组大鼠体重、左室重量指数的变化组别G(g)青年对照组(12只)青年COPD组(12只)老年对照组(12只)老年COPD组(H只)实验前215.2士12.6223.5士9.3787.2士11.2802.1士12.8实验后402.3士12.5383.3士16.0*894.3士9.5858.1士13.3*Lv、v/BW(mg/g)209土0.162.21士0.28261士0.153.20士0.30**与同年龄组对照组相比，尸<口.口J。3.各组大鼠心脏病理指标的改变(l)HE染色的变化

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本文编号：2830219