钙敏感受体在戊四氮点燃慢性癫痫大鼠模型心肌细胞中的表达及作用机制

发布时间：2017-05-01 18:06

  本文关键词：钙敏感受体在戊四氮点燃慢性癫痫大鼠模型心肌细胞中的表达及作用机制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：癫痫是临床上常见的慢性的神经系统疾病,主要症状是反复突然发作意识丧失伴抽搐,严重可伴有脑水肿、心脏损害等全身各器官及系统及损伤。这是由于正常情况下脑通过自主神经系统来调节心脏活动,神经系统功能异常时,脑对心脏的调节出现异常,引发心脏损害,这种情况在临床上被称作脑心综合征(Brain-Heart Syndrome,BHS)。各种引起颅内压增高的疾病均可引起脑心综合征改变(又称脑源性心脏损害),常见的疾病有癫痫、急性颅脑损伤、急性脑血管病、颅内炎症、颅内肿瘤及其它各种颅内疾患。据目前统计所知,引发脑心综合征的最常见病因之一是颞叶癫痫,在我国,癫痫发病人数每年约为人口的25.3/10万,并且呈现上升趋势,以世界性常见、多发癫痫病为例,其中多数病例可出现心率加快,甚至出现心脏骤停导致死亡[1,2]。因此,脑心综合征的研究,对于临床的治疗具有重要意义。钙敏感受体(CaSR)的发现使人们认识到Ca2+同样可以作为细胞外第一信使发挥类似激素的作用[3]。钙敏感受体(calcium-sensing receptor,CaSR)是属于G蛋白偶联受体C家族成员,由Brown EM等人在1993年首先从牛甲状旁腺克隆出来,随后发现甲状腺、肠道、肾脏、肝脏及中枢神经等组织及器官中也有钙敏感受体广泛存在,2003年Wang等人首次在大鼠心肌组织中发现CaSR表达[4、5]。研究表明,CaSR可以识别细胞外Ca2+的细微变化,并保证时刻调节细胞内钙的稳态,同时在维持机体Ca2+稳态和其它金属离子稳态中发挥关键作用,并且参与调节激素分泌,细胞增殖、分化、凋亡、基因表达,离子通道开放等过程[6]。2012年,郭津[7]人等证实,CaSR参与了大鼠心肌缺血/再灌注损伤、心肌肥大的发生[8]。目前,癫痫大鼠心肌细胞中CaSR表达及其作用通路情况尚未见报道。本实验通过观察戊四氮诱导的慢性癫痫大鼠模型的心肌细胞中CaSR表达,证明癫痫大鼠心肌细胞中有CaSR表达及其在细胞凋亡中与线粒体的关系。方法清洁级雄性Wistar大鼠,体重180±10克,哈尔滨医科大学动物实验室提供。随机分为正常组(control group,n=12),癫痫组(epilepsy group,n=12)。癫痫组采用连续28天腹腔注射亚惊厥剂量戊四氮生理盐水注射液35mg/kg.d(pentetrazole PTZ),建立慢性癫痫大鼠模型。注射后观察抽搐发作情况,记录癫痫发作的级别、发作潜伏期(s)(即注入PTZ到首次痫性发作之间经历的时间)及发作持续时间(s),凡出现Ⅲ级以上痫性发作的大鼠为模型制备成功(癫痫大鼠行为分级按racine分级法)。脑电图检测大脑异常放电情况。心脏彩超检测心率、左心室缩短分数和左室射血分数。采用德国临床化学学会(dgkc)推荐法检测血清肌酸激酶(ck)、血清肌酸激酶同工酶(ck-mb)。he染色观察心肌形态学变化;电镜观察心脏超微结构变化。westernbloting分别观察心肌casr、bcl-2、caspase3和bax的蛋白表达情况。结果脑电检查正常组未见异常变化,癫痫组脑电图可见明显节律失调,可见尖波及棘波改变,提示癫痫组造模成功。经胸高频超声心动图能清晰显示大鼠的左室长轴切面,正常组心率348次/分,m型曲线显示左室壁节律规整,癫痫组大鼠心率461次/分,m型曲线显示左室壁节律失调。左心室缩短分数(fs)正常值35%-84%,正常组及癫痫组处于正常范围之内;左心室射血分数(ef)正常值55%-65%,正常组结果处于正常范围,癫痫组ef值降低。血清酶结果显示,癫痫组ck、ck-mb检测结果高于正常组(p0.05),具有统计学意义。大鼠心肌细胞在光镜下观察:正常组细胞排列整齐,细胞核及横纹清楚;癫痫组见细胞排列紊乱,横纹不清,并见肌节的挛缩,部分细胞胞浆溶解消失,可见液化性坏死,部分细胞心肌纤维溶解,出现凝固性带状坏死,部分细胞核碎裂消失。在透射电镜下见正常组心肌细胞的肌丝排列规则,横纹清晰,细胞核完整,线粒体丰富且嵴密集。癫痫组肌节结构紊乱,横纹模糊,线粒体嵴部分呈溶解状态,细胞核固缩,染色质边集化。证明癫痫组大鼠心肌细胞出现坏死及凋亡,线粒体部分损伤明显。westernbloting方法检测casr、bax、bcl-2和caspase-3蛋白表达癫痫组心肌中casr表达高于正常组(p0.05),具有统计学意义。癫痫组的bcl-2蛋白表达低于正常组(p0.05)具有统计学意义。癫痫组caspase-3的蛋白表达明显高于正常组,具有统计学意义。癫痫组bax的蛋白表达明显高于正常组,具有统计学意义。讨论本课题采用ptz点燃癫痫大鼠模型目前应用最为广泛,连续28天腹腔注射ptz后,癫痫组大鼠显示连续出现Ⅲ级以上癫痫发作,同时观察到脑电图出现节律异常,并可见尖波及棘波的出现,证明造模成功。癫痫组大鼠心脏彩超下见心率明显增快,左室射血分数降低,证明癫痫组出现心脏损害改变。血清酶检测中ck及ck-mb是提示心肌损伤的早期标志物,对心肌损伤具有高特异性及高灵敏性的特点。本实验癫痫组ck及ck-mb结果较正常组明显增高(p0.05),具有统计学意义。结合心肌组织镜下观察,见细胞结构紊乱,细胞肿胀,细胞核碎裂;电镜下见横纹模糊,线粒体嵴部分呈溶解状态,细胞核固缩,染色质边集化,充分证明癫痫组存在心肌损害及心肌细胞凋亡改变。结论本实验研究结果表明,PTZ诱导癫痫可导致大鼠心肌损伤,心肌组织中CaSR表达增加,CaSR激活后并通过线粒体内源性途径,激活Cyt-C-Caspase3途径参与细胞凋亡有关,并且证明,CaSR激活可抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,激活促凋亡Bax蛋白表达,从而导致细胞凋亡。CaSR的表达上调可增加心肌损伤的易感性,因此,下调CaSR的表达,对于癫痫患者的心肌保护,预防脑心综合症是进一步研究的重点。
【关键词】：钙敏感受体 癫痫 心肌 线粒体 细胞凋亡
【学位授予单位】：佳木斯大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R742.1;R-332
【目录】：

• 摘要6-9
• Abstract9-11
• 前言11-13
• 文献综述13-23
• 材料与方法23-29
• 结果29-33
• 讨论33-35
• 结论35-36
• 参考文献36-44
• 致谢44-45
• 英文缩写45-46
• 攻读学位期间发表的学术成果46-47
• 附图47-48

【参考文献】

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1 欧阳文;段开明;左新华;;利多卡因对缺氧/复氧后肝细胞钙超载和细胞凋亡的影响[J];中南大学学报(医学版);2007年04期

2 朱静峰;黄冬;;氧自由基、钙超载与心肌缺血再灌注损伤[J];云南医药;2007年01期

3 李红霞,李春海;妇科肿瘤组织中细胞凋亡相关基因表达及其与mtDNA突变相关性的研究[J];中国优生与遗传杂志;2003年01期

  本文关键词：钙敏感受体在戊四氮点燃慢性癫痫大鼠模型心肌细胞中的表达及作用机制，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：339377