Sirt1调控内质网应激在心肾综合征病理生理过程中作用机制的研究

发布时间：2018-04-01 12:06

本文选题：心肾综合征　切入点：Sirt1　出处：《上海交通大学》2015年博士论文

【摘要】：研究目的:研究Sirt1在双肾次全切除术(Subtotal Nephrectomy,STNx)联合前降支结扎致心肌梗死(Myocardial infarction,MI)法建立的慢性心肾综合征小鼠模型中对心、肾结构、功能的影响及其参与调控的内质网应激机制。研究内容:本研究将主要研究(1)通过双肾次全切除术建立单纯肾脏病变模型(STNx)观察单纯肾脏病变对心脏结构和功能的影响;(2)与正常肾脏结构功能(Sham STNx)相比较,伴有肾脏病变时心肌梗死后心肌重构及病理生理出现的变化;(3)心脏特异性Sirt1敲除(Sirt1 CKO)后是否加重肾脏病变对心肌梗死后心脏结构、功能的影响以及心肌重构的进一步加重;(4)进一步探讨心脏特异性Sirt1过表达(Tg Sirt1)对伴有或不伴有肾脏病变时心肌梗死后心肌重构是否具有保护作用。研究方法:我们以C57BL/6小鼠为研究对象,采用双肾次全切除术联合前降支结扎法建立慢性心肾综合征动物模型。首先研究单纯肾脏病变对心脏结构和功能的影响,并与正常肾脏结构功能组相比较,观察伴有肾脏病变时心肌梗死后心肌重构及病理生理出现的变化。本部分实验方案如下:Protocol 1:(1)对照组(Control):WT Sham STNx+Sham MI,即为假双肾次全切除术和假冠脉结扎术的野生型小鼠;(2)WT MI组:WT Sham STNx+MI,即仅给予假双肾次全切除术和冠脉结扎的野生型小鼠;(3)WT MI+STNx组,野生型小鼠先后给予STNx和MI。接下来我们对小鼠实施心脏Sirt1条件性基因敲除(Sirt1 CKO),观察心脏特异性Sirt1敲除后是否加重肾脏病变对心肌梗死后心脏结构、功能的影响以及心肌重构的进一步加重。本部分实验方案如下:Protocol 2:(1)对照组(Cre+/-Sirt1+/+Sham STNx+Sham MI),对照组小鼠先后行假双肾次全切除和假心梗术;(2)对照组单纯心肌梗死组(Cre+/-Sirt1+/+Sham STNx+MI),对照组小鼠行假肾次全切除和心梗术;(3)对照组双肾次全切除术联合心肌梗死组(cre+/-sirt1+/+stnx+mi),对照组小鼠先后行双肾次全切除术和心梗术;(4)单纯sirt1敲除组(sirt1ckoshamstnx+shammi),心脏特异性sirt1敲除小鼠先后行假肾次全切除术和假心梗术;(5)sirt1敲除单纯心肌梗死组(sirt1ckoshamstnx+mi),心脏特异性sirt1敲除小鼠行假双肾次全切除术和心梗术;(6)sirt1敲除双肾次全切除术及心肌梗死组(sirt1ckostnx+mi),心脏特异性sirt1敲除小鼠先后行双肾次全切除术和心梗术。最后,我们对小鼠心肌组织采用微注射sirt1慢病毒的方法建立心脏特异性过表达(tgsirt1)动物模型,观察对伴有或不伴有肾脏病变时心肌梗死后心肌重构是否具有保护作用。本部分采实验方案如下:protocol3:(1)对照组心肌内微注射空载病毒(ntgsirt1shamstnx+shammi),对照组小鼠先后行假双肾次全切除术和假心梗术;(2)对照组单纯心肌梗死组(ntgsirt1shamstnx+mi),对照组小鼠先后行假双肾次全切除术和心梗术;(3)对照组双肾次全切除术联合心肌梗死组(ntgsirt1stnx+mi),对照组小鼠先后行双肾次全切除术和心梗术;(4)单纯sirt1过表达组(tgsirt1shamstnx+shammi),心脏特异性sirt1慢病毒微注射小鼠先后行假双肾次全切除术和假心梗术;(5)sirt1过表达单纯心肌梗死组(tgsirt1shamstnx+mi),心脏特异性sirt1过表达小鼠先后行假双肾次全切除术和心梗术;(6)sirt1过表达双肾次全切除术联合心肌梗死组(tgsirt1stnx+mi),心脏特异性sirt1过表达小鼠先后行双肾次全切除术和心梗术。以上动物按照分组分别进行相应手术前后观察,术前及术后收集24h尿液,术后8周分别评估心、肾功能水平。最后我们分别采用elisa法检测小鼠血液bun、scr、bnp、尿液蛋白肌酐比值(uacr),采用westernblot检测心、肾组织中内质网应激(endoplasmicreticulumstress,ers)相关蛋白的表达,以探讨sirt1在参与本慢性心肾综合征疾病模型病理生理过程中的相关机制。研究结果:(1)双肾次全切除术后肾小球发生肿胀,出现分叶样改变,肾小球内细胞数量及体积增加,系膜基质增生,足细胞损伤加重,血bun、scr轻度增高,尿蛋白/肌酐比值(UACR)显著升高,肾功能恶化。但是单纯双肾次全切除术后小鼠心脏结构及功能未出现显著变化。(2)结扎前降支建立心肌梗死模型4周后出现心肌重构和心脏功能恶化,表现为心脏扩大,射血分数降低,伴随BNP水平显著升高。与对照组相比较,单纯心肌梗死本身并未对肾脏的结构与功能产生显著影响。(3)与正常肾脏结构功能组相比较,伴有肾脏病变时心肌梗死后表现为心脏扩大、心肌重构明显加重,心功能显著降低(EF值),BNP水平显著升高,纤维化程度加重,与此同时肾小球、基底膜损伤和纤维化加剧,肾脏功能也较对照组明显加重,这说明双肾次全切除术所致的肾脏病变在本模型中参与了心肾综合征的产生和进展过程,促进了心肾综合征的发生与发展。(4)与同窝对照小鼠相同手术处理的对照组相比较,心脏特异性Sirt1基因敲除后加重了肾脏病变对心肌梗死后心脏结构重构和功能的影响,心、肾结构功能进一步加重。表现为小鼠心脏扩大和射血功能减退最为显著,肾功能恶化。而此时心脏特异性Sirt1过表达对伴有或不伴有肾脏病变时心肌梗死后心、肾结构和功能都具有保护作用。(5)与同窝对照小鼠相同手术处理组相比较,心脏特异性Sirt1基因敲除后双肾次全切除术联合心肌梗死组小鼠心脏组织的CHOP和GRP78水平显著增高,与此同时,小鼠肾脏组织GRP78、Bax和p53表达也显著升高。而心脏特异性Sirt1过表达组与心脏特异性Sirt1敲除组小鼠相同处理后相比较心脏组织CHOP、GRP78,肾脏组织GRP78、Bax和p53表达均显著降低。研究结论:以上结果提示:肾脏病变可加重心肌梗死后心、肾功能的恶化,参与并促进心肾综合征的发生、发展。心脏特异性干预Sirt1表达对慢性心肾综合征的心、肾功能均产生影响,该作用的发挥可能与Siirt1调控的ERS的活性有关。
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【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R699.2;R541

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